[发明专利]一种连续监测锅炉燃烧状况的方法

说明书

本发明公开了一种连续监测锅炉燃烧状况的方法，该包括：采集待监测燃烧区域内满负荷情况下预定时间内的炉膛火焰的视频信号；根据视频信号获得火焰中心的时间序列图像并确定图像比例尺参照图像；实时获取待识别的炉膛燃烧图像，根据待识别的炉膛燃烧图像和图像比例尺参照图像确定待识别的炉膛燃烧图像的比例尺图像；采用支持向量机模型对待识别的炉膛燃烧图像进行分类；采用支持向量机模型为待识别的图像确定火焰识别算法，计算待识别的炉膛燃烧图像的火焰中心位置的二维坐标。本发明利用支持向量机模型对图像进行分类和火焰中心计算算法的选择，能够解决倒影、折射和炉膛灰污对炉膛燃烧状况的影响，提高实时识别炉膛内火焰中心的位置的精确度。

技术领域

本发明涉及工业锅炉技术领域，特别是涉及一种连续监测锅炉燃烧状况的方法。

背景技术

目前在国内，电厂锅炉燃烧系统用于连续监测炉膛内燃烧状况的方法主要有目测法、特征参数法和图像观察法。目测法是运行时通过观火口直接观察炉内燃烧状况，此方法较为简单，但是受人为主观因素影响较大；特征参数法是利用实验仪器设备测量火焰内部的各种参数，比如压力、电荷、光强等，该方法精度较高，数据真实可信，但是对仪器设备的要求很高，而且测量结果受外界因素的影响较大；图像观察法是利用图像来间接观察燃烧状况的变化，然后标记火焰高度及中心位置来计算燃烧参数，该方法比较简单，但计算量大，用时长，因此对于燃烧状况不能做到及时控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续监测锅炉燃烧状况的方法，具有精度高、反应时间短的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种连续监测锅炉燃烧状况的方法，所述方法包括：

采集待监测燃烧区域内满负荷情况下预定时间内的炉膛火焰的视频信号；

根据所述视频信号获得火焰中心的时间序列图像；

根据所述时间序列图像中每帧图像的时间间隔、每帧图像的焦距和炉膛尺寸计算出每帧图像的像素数，比较所有所述时间序列图像的像素数确定图像比例尺参照图像；

实时获取待识别的炉膛燃烧图像，根据所述待识别的炉膛燃烧图像和所述图像比例尺参照图像确定所述待识别的炉膛燃烧图像的监测区域；

根据所述待识别的炉膛燃烧图像的图像特征，采用支持向量机模型对所述待识别的炉膛燃烧图像进行分类；

根据所述待识别的炉膛燃烧图像的图像特征和类型，采用支持向量机模型为所述待识别的炉膛燃烧图像确定火焰识别算法，计算所述待识别的炉膛燃烧图像的监测区域中火焰中心位置的二维坐标；

将所述二维坐标转换为所述待识别的炉膛燃烧图像对应的火焰中心在炉膛中的位置。

可选的，所述根据所述视频信号获得火焰中心的时间序列图像具体包括：采用Adobe Premiere软件对所述视频信号进行处理获得火焰中心的时间序列图像。

可选的，将所述待识别的炉膛燃烧图像按HSV(Hue,Saturation,Value)颜色空间分割成3个通道，分别计算所述待识别的炉膛燃烧图像每个通道的平均亮度值和均方差，将所述待识别的炉膛燃烧图像每个通道的平均亮度值和均方差作为所述待识别的炉膛燃烧图像的所述图像特征。

可选的，所述待识别的炉膛燃烧图像的分类包括正常燃烧的图像和非正常燃烧的图像，所述正常燃烧的图像为炉膛中满负荷燃烧状态到最低稳燃热负荷状态区间的图像，所述非正常燃烧的图像为超过满负荷燃烧状态或低于最低稳燃热负荷状态的图像。

可选的，所述根据所述待识别的炉膛燃烧图像和所述图像比例尺参照图像确定所述待识别的炉膛燃烧图像的监测区域，具体包括：

步骤1041：判断所述待识别的炉膛燃烧是否为正常燃烧的图像，若是转至步骤1042，若否转至步骤1043；