一种基于区块链的烟气在线监测系统技术方案

本发明专利技术属于烟气检测技术领域，具体为一种基于区块链的烟气在线监测系统。本发明专利技术包括图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块、烟气检测模块，图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块得到图谱信息，烟气检测模块调用烟气检测模型，与存储装置中模型的标准参数进行比较，判断烟气是否符合标准。本发明专利技术使用CamShift目标跟踪算法能够实时的跟踪超标烟气运动信息，更能够节省每次进行烟气识别所需的时间，该方法满足实时性要求，可以移植到嵌入式系统中进行区块链数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的烟气在线监测系统
本专利技术属于烟气检测
，具体为一种基于区块链的烟气在线监测系统。
技术介绍
二十世纪以来，随着现代工业的快速发展，环境污染问题日益严重，世界各国对环境污染的治理以及节能减排技术的研究应用也日益重视。工业发展离不开动力源，火电厂承担了其中绝大部分的电力供应，同时也消耗了大量的能源，因此控制动力源的污染排放是解决上述环境问题的关键环节。对电站燃煤锅炉燃烧产物中的粉尘飞灰、CO、CO2、NOX和SO2等烟气成分参数的有效监测有利于实现电站锅炉炉内燃烧状态的优化控制，也是提高火电厂资源利用率和解决污染物源头管制问题的有效途径。近些年，针对火电厂能源消耗和污染排放问题，一系列新的燃烧状态监测控制技术相继投入研究开发，包括富氧燃烧、生物质混烧、循环流化床燃烧、燃料分级燃烧等。先进燃烧技术的推广应用确实提高了机组的燃烧效率，在节能减排方面取得了一定成效，但这些先进的燃烧优化控制策略，必须基于炉膛内部燃烧状态的实时准确测量才能充分发挥其技术优势。现阶段投入实际应用的炉膛燃烧监测手段，主要侧重于炉内火焰特性、炉膛负压和温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的烟气在线监测系统，包括图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块、烟气检测模块，图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块得到图谱信息，烟气检测模块调用烟气检测模型，与存储装置中模型的标准参数进行比较，判断烟气是否符合标准，其特征在于：/n(1)图谱增强模块：/n步骤1、利用光学传感设备获取烟气区域监测图谱；/n步骤2、使用图谱增强算法处理烟气区域监测图谱信息，得到增强图谱；/n(2)运动目标检测跟踪模块：/n步骤3、采用ViBe算法检测烟气区域内运动颗粒目标，得到烟气区域中的疑似烟雾区域，烟气疑似超标位置；/n步骤4、通过检测步骤3烟气疑似超标位置的图谱特征获得超标烟气的粗略位置信息；/...

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的烟气在线监测系统，包括图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块、烟气检测模块，图谱增强模块、运动目标检测跟踪模块得到图谱信息，烟气检测模块调用烟气检测模型，与存储装置中模型的标准参数进行比较，判断烟气是否符合标准，其特征在于：
(1)图谱增强模块：
步骤1、利用光学传感设备获取烟气区域监测图谱；
步骤2、使用图谱增强算法处理烟气区域监测图谱信息，得到增强图谱；
(2)运动目标检测跟踪模块：
步骤3、采用ViBe算法检测烟气区域内运动颗粒目标，得到烟气区域中的疑似烟雾区域，烟气疑似超标位置；
步骤4、通过检测步骤3烟气疑似超标位置的图谱特征获得超标烟气的粗略位置信息；
步骤5、将步骤4得到的超标烟气的粗略位置作为目标的初始窗口，使用CamShift目标跟踪算法实时跟踪超标烟气运动信息；
(3)运动目标检测跟踪模块：
步骤6、根据先验知识，通过超标烟气的粗略位置信息和超标烟气运动信息获取超标烟气集中区域信息；
步骤7、提取烟气区域中疑似烟雾的纹理特征、颜色特征、烟雾不规则特征以及超标烟气集中区域的HOG特征；
步骤8、利用步骤7提取的信息，采用特征融合算法和机器学习算法对烟气进行检测，识别超标烟气。


2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的烟气在线监测系统，其特征在于，步骤2中使用图谱增强算法处理烟气区域监测图谱信息，得到增强图谱具体为：
步骤2.1、将图谱颜色空间将RGB图谱转换为HSV图谱，以后的步骤均通过HSV图谱处理；
步骤2.2、在HSV图谱的V通道进行光照分量估计，对光照分量进行计算时，使用非局部均匀滤波算法，选取滤波模块与原图像卷积，将其结果作为估计的光照分量，并将其作为V通道数据；
步骤2.3、对V通道进行线性变化拉伸；
步骤2.4、HSV颜色空间转换为RGB颜色空间，输出增强后的图像。


3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的烟气在线监测系统，其特征在于，步骤3中采用ViBe算法检测烟气区域内运动颗粒目标，得到烟气区域中的疑似烟雾区域，烟气疑似超标位置具体为：
步骤3.1、背景初始化：根据图谱第一帧进行模型初始化，在任一像素点的邻域随机选取Ni个像素点作为该像素的样本值，将样本值组成样本集，背景模型初始化完毕；
步骤3.2、前景点判断：用当前监测帧中的像素值在背景模型中进行比较，计算像素值之间的距离；判断像素值之间的距离是否小于设定的最小值min，如果像素值之间的距离小于设定的最小值min则计数器N进行加1操作，否则不进行操作；判断计数器N是否大于预先制定的阈值，如果计数器N大于预先制定的阈值，则判断该像素点为背景像素点，否则为前景像素点，将检测的结果标记出来；
步骤3.3、更新背景模型：在步骤3.2中若检测出前景点，采用背景更新机制更新背景，否则背景模型不变，监测帧加1，执行步骤3.2。


4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的烟气在线监测系统，其特征在于，步骤5中将步骤4得到的超标烟气的粗略位置作为目标的初始窗口，使用CamShift目标跟踪算法实时跟踪超标烟气运动信息；具体为：
步骤5.1、将步骤4确定的超标烟气的粗略位置，作为跟踪算法的初始框；
步骤5.2、计算反向投影图：对步骤2中H通道进行处理，求取初始框的直方图，通过直方图求取概率分布图，进而得到反向投影图，将反向投影图作为跟踪目标；
步骤5.3、采用MeanShift算法求取目标运动之后新的图谱中心与边框；
步骤5.4、将MeanShift算法获得的目标的中心与边框作为初始框，显示跟踪结果；
步骤5.5、通过人工停止监测或最后一帧图谱处理完毕信息，判断跟踪是否结束，如果结束执行步骤6，如果不结束返回步骤5.2。


5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的烟气在线监测系统，其特征在于，步骤7中提取烟气区域中疑似烟雾的纹理特征、颜色特征、烟雾不规则特征以及超标烟气集中区域的HOG特征具体为：
步骤7.1、LBP特征提取，具体为：
步骤7.1.1、读入预处理疑似烟雾区域，设置检测窗口区域；
步骤7.1.2、将上一步检测窗口区域中的像素，分别与4×4邻域内随机8个像素灰度值进行对比，若大于该像素，则记为1；若小于，则记为0，从而得到该像素的LBP特征向量；
步骤7.1.3、对每个区域的直方图进行统计并进行去噪处理；
步骤7.1.4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，游志远，姚飞，汤雪松，
申请(专利权)人：江苏云聚汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32