[发明专利]基于火焰颜色判断燃烧状态的方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于火焰颜色判断燃烧状态的方法、系统及装置，所述方法包括：S1、获取待识别火焰颜色的RGB原图；S2、将所述RGB原图转换为只含有蓝绿色火焰的RGB图像；S3、计算经转换后的所述RGB图像的B/G值；S4、将所述B/G值输入火焰当量比判断模型，计算所述火焰颜色的当量比所述火焰当量比判断模型根据燃料燃烧状态火焰下的已知当量比及其对应的火焰颜色的B/G值建立；S5、根据所述当量比判断火焰燃烧状态。本方法通过火焰颜色来判断火焰燃烧状态，并且在判断过程中可以分析出当量比，进而可以作为后续优化控制燃料和空气供应量的依据。

技术领域

本发明涉及一种基于火焰颜色判断燃烧状态的方法、系统及装置，属于燃烧诊断中光学检测技术领域。

背景技术

我国能源供给主要来自化石燃料燃烧。在火力发电、锅炉供热、冶金等一系列工业生产中，通过对燃烧炉内火焰检测与燃烧状态判断，从而控制化石燃料与空气的有效供应量，是提高生产效率、节约成本的有效手段之一。因为燃料是否完全燃烧直接影响到能量转换效率，并且不完全燃烧所产生的温室气体还会对生态环境造成破坏。因此，如何通过检测技术对炉内火焰燃烧状态判断是工业生产中一个重点。

传统基于探针采样的方法，不仅检测结果具有滞后性，还与探针布局的位置息息相关，并且由于探针需要直接与反应物接触，故障率一直比较高。基于激光的检测技术可以避免与反应物接触，并且由于激光的高精度使得检测结果精确度很高，但是由于激光光路设置复杂、操作繁琐、成本高，并存在安全问题等一系列因素，使得基于激光的工业燃烧检测技术一直未得到大规模普及。

数字相机也具有非接触特点，因此也被用于炉内火焰检测。目前常用的方法是通过数字相机采集火焰图像，通过图像处理技术提取火焰亮度值与火焰频率等信息，进而判断燃烧状态。目前尚未见到通过火焰颜色来判断火焰燃烧状态的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于火焰颜色判断燃烧状态的方法、系统及装置，通过火焰颜色计算当量比，进而根据当量比完成火焰燃烧状态的判断，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种基于火焰颜色判断燃烧状态的方法，所述方法包括：

S1、获取待识别火焰颜色的RGB原图；

S2、将所述RGB原图转换为只含有蓝绿色火焰的RGB图像；

S3、计算经转换后的所述RGB图像的B/G值；

S4、将所述B/G值输入火焰当量比判断模型，计算所述火焰颜色的当量比所述火焰当量比判断模型根据燃料燃烧状态火焰下的已知当量比及其对应的火焰颜色的B/G值建立；

S5、根据所述当量比判断火焰燃烧状态，若所述当量比则判定为欠燃烧状态；若所述当量比则判定为完全燃烧状态；若所述当量比则判定为过完全燃烧状态。

第二方面，本发明提供一种基于火焰颜色判断燃烧状态的装置，所述装置包括：

获取模块，用于：获取待识别火焰颜色的RGB原图；

转换模块，用于：将所述RGB原图转换为只含有蓝绿色火焰的RGB图像；

第一计算模块，用于：计算经转换后的所述RGB图像的B/G值；

第二计算模块，用于：根据输入的所述B/G值，火焰当量比判断模型计算所述火焰颜色的当量比所述火焰当量比判断模型根据燃料燃烧状态火焰下的已知当量比及其对应的火焰颜色的B/G值建立；

判断模块，用于：根据所述当量比判断火焰燃烧状态，若所述当量比＜1，则判定为欠燃烧状态；若所述当量比则判定为完全燃烧状态；若所述当量比则判定为过完全燃烧状态。