[发明专利]多信号融合火焰燃烧稳定性控制分析装置、方法及应用

权利要求书

1.一种多信号融合火焰燃烧稳定性控制分析方法，包括如下步骤：

步骤1：确保空气流量控制器处于关闭状态下缓慢打开转子流量计，让燃料量为满负荷的1/5左右，点燃在燃烧室内的燃烧器，待火焰稳定后调解转子流量计至燃烧器额定功率燃料量；

步骤2：根据燃料量和燃烧器额定工况下的燃料/空气比例计算燃烧所需空气量，通过计算机控制空气流量控制器调节空气流量到对应值；

步骤3：通过数据采集控制预处理模块发送火焰图像特征参数获取指令,并连续采样各传感器数据；使用HSL色彩空间模型提取采样时间内每帧画面的颜色特征参数，再通过灰度共生矩阵统计Haralick特征，获得火焰图像的特征参数，然后将以上参数按采样时间段内时序组成数组送入计算机；

步骤4：计算机通过通信模块获取数据采集控制预处理模块送入的参数组，并根据火焰图像、火检和温度参数初步判断是否灭火，如果灭火则直接结束程序并输出灭火报警，否则，则进行下一步；

步骤5：计算机将火焰图像的特征参数组送入训练好的SAE模型，获得一段时间内火焰图像燃烧稳定性判断指标序列，然后与该段时间内火检信号的火焰品质，热电偶温度传感器的火焰温度采用贝叶斯融合获得一个火焰燃烧稳定性指标；

步骤6：计算机根据火焰燃烧稳定性指标与设定值进行比较，如果测量指标大于设定值，则火焰处于稳定状态，执行下一步，如果测量指标小于设定值，则火焰处于不稳定状态；当火焰处于不稳定状态时，计算机根据火焰燃烧稳定性指标与设定值的偏差量、火检、温度参数计算空气调节量，计算机通过数据采集控制预处理模块向空气流量控制器发送流量调节指令，空气流量控制器根据指令调节空气流量，程序跳转至步骤3；

步骤7:当火焰处于稳定状态时，判断是否收到“停止”指令，如果没有，则跳转至步骤3，如果收到“停止”指令，则停止程序运行。

2.根据权利要求1所述的多信号融合火焰燃烧稳定性控制分析方法，其特征为：所述火焰图像的特征参数包括HSL的色调、饱和度、亮度的均值和方差以及Haralick特征值能量、对比度、熵、同质性、差异性、相关性参数。

3.根据权利要求1所述的多信号融合火焰燃烧稳定性控制分析方法，其特征为：所述HSL色彩空间模型如下：HSI是指一个数字图像的模型：

H表示色调，与光波的频率有关，它表示人的感官对不同颜色的感受；S表示饱和度，指颜色的纯度，纯光谱色是完全饱和的，加入白光会稀释饱和度；I表示亮度，对应成像亮度和图像灰度，是颜色的明亮程度；

对于RGB图像，每个像素均由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)这三种颜色表示，使用下面的公式计算RGB图像中每个像素的HIS参数，形成HSI颜色模型中的H、S、I三个图层，其中，(x，y)表示图层的x行y列像素点，H的计算需要先计算中间变量θ

I(xy)＝(R(xy)+G(xy)+B(xy))/3

在获得HSI三个图层后，对于单一的图层使用下面图层均值计算公式和图层方差公式计算，其中T(i,j)为图层上第i行j列像素点，P和Q分别是图层的长和宽，

图层均值计算公式：

图层方差计算公式：

分别计算得到图层H的均值和方差、图层S的均值和方差、图层I的均值和方差，共计6个参数。