[发明专利]一种锅炉炉膛三维温度场检测方法、装置和计算机设备

说明书

本申请涉及一种锅炉炉膛三维温度场检测方法、装置和计算机设备，该方法包括：获取锅炉炉膛内火焰的全景图像；将全景图像输入至反向传播GAN模型，获得二维火焰温度分布；通过辐射温度成像模型，将二维火焰温度分布转化为三维火焰温度场。由于锅炉火焰燃烧情况复杂，难以确定火焰辐射率，因此本方案提出基于反向传播GAN模型的锅炉炉膛三维温度场检测方法，然后对得到的温度场进行分析和监测，得到实时炉膛火焰场，及时发现水冷壁偏蚀隐患，指导电厂通过合理配风优化炉内湍流，避免出现高壁温面，提高电厂燃烧室吸热效率，降低水冷壁烧偏安全隐患，提高安全性和经济效益。

技术领域

本申请涉及锅炉火焰监控技术领域，特别是涉及一种基于反向传播GAN模型的锅炉炉膛三维温度场检测方法、装置和计算机设备。

背景技术

火电厂锅炉水冷壁管的可靠性，直接影响电厂机组的安全有效运行。锅炉两侧对冲式燃烧腔，对冲炉运行过程中温度高达1300℃，火焰湍流紊乱复杂，对水冷壁管造成高温腐蚀和冲蚀磨损，形成安全运行的严重隐患。一旦发生爆管事故造成停炉抢修，不仅打乱电厂的正常发电秩序，减少发电产值，而且增加了工人劳动强度和额外的检修费用，直接影响企业效益，同时也干扰了地区电网的正常调度，影响当地工农业生产，由此也造成很大的社会影响。由于锅炉火焰燃烧情况复杂，难以确定火焰辐射率，因此电厂燃烧炉原有火焰图像检测设备已无法正常使用。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种锅炉炉膛三维温度场检测方法、装置和计算机设备。

一种锅炉炉膛三维温度场检测方法，所述方法包括：

获取锅炉炉膛内火焰的全景图像；

将全景图像输入至反向传播GAN模型，获得二维火焰温度分布；

通过辐射温度成像模型，将二维火焰温度分布转化为三维火焰温度场。

进一步地，所述获取锅炉炉膛内火焰的全景图像，包括：

采用全景图像火检探头，获取锅炉炉膛内火焰的原始图像；

采用特征配准方法，对原始图像进行全景相机拼接。

进一步地，所述全景图像火检探头，

安装在锅炉炉膛顶端火焰监测口，采用压缩空气的冷却方式对全景图像火检探头进行吹灰冷却，及通过控制冷却风的压力大小，以使全景图像火检探头位于锅炉炉膛内或锅炉炉膛外。

进一步地，所述特征配准方法，包括：

从两幅图像中提取灰度变化明显的点、线、区域特征形成特征集；

在两幅图像的特征集中，对两幅图像重叠部分的对应特征进行搜索匹配。

进一步地，所述将全景图像输入至反向传播GAN模型，获得二维火焰温度分布，包括：

通过滤光片对全景图像进行处理，并转换为视频信号输出；

采用邻域平均法对火焰视频图像进行处理，获得各区域的R、G、B灰度值；

将各区域对应的R、G、B灰度值输入至训练好的反向传播GAN模型中，得到相应的温度值，并得到二维火焰温度分布图。

进一步地，本申请提供的锅炉炉膛三维温度场检测方法，还包括：采用区域填充法，对三维温度数据进行云图绘制。

进一步地，本申请提供的锅炉炉膛三维温度场检测方法，还包括：

将火焰图像分解为红色、绿色、蓝色三个分量，并分别对各个分量进行三维直方图绘制；

对红色、绿色分量采用双阈值策略，并考虑火焰的边缘像素特性，进行颜色规则设计；