煤粉燃烧器着火稳定性分析方法及其装置制造方法及图纸

本申请提供了一种煤粉燃烧器着火稳定性分析方法及其装置，所述方法包含：将煤粉燃烧器内的火焰辐射光谱经滤色层分解为三基色后，转化为与光强度成正比的数字图像数据；根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号，根据所述火焰辐射强度信号通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据；根据所述火焰图像温度数据通过二值化处理获得燃烧稳定性分析结果。以此，利用火焰图像的颜色分布信号判断火焰稳定性将有效提供稳定性的判断的准确性；同时，流程较为简单适用性较强。适用性较强。适用性较强。

【技术实现步骤摘要】
煤粉燃烧器着火稳定性分析方法及其装置


[0001]本申请涉及安全监测领域，尤指一种煤粉燃烧器着火稳定性分析方法及其装置。

技术介绍

[0002]火焰图像温度处理技术是一种基于图像采集和图像处理的二维温度测量系统，可实现火焰图像和温度的同时在线显示，广泛应用于燃煤锅炉、燃气锅炉、以及钢铁、化工、水泥等工业炉窑。近年来，随着计算机和图像处理技术不断发展，火焰图像分辨率及温度测量精度也不断提高，具备了利用火焰图像温度作为着火稳定性判据基础条件。在该些技术中主要采用图像亮度和闪烁频率作为主要判断依据，但是，该些方式均存在一定的局限性，对此业内亟需一种其他途径予以有效判断火焰稳定的方法与装置，为后续操作提供参考和指导。

技术实现思路

[0003]本申请目的在于提供一种煤粉燃烧器着火稳定性分析方法及装置，通过分析火焰图像的颜色分布予以准确判断火焰的稳定性，为后续作业提供有效的技术支持。
[0004]为达上述目的，本申请所提供的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，具体包含：将煤粉燃烧器内的火焰辐射光谱经滤色层分解为三基色后，转化为与光强度成正比的数字图像数据；根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号，根据所述火焰辐射强度信号通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据；根据所述火焰图像温度数据通过二值化处理获得燃烧稳定性分析结果。
[0005]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析方法中，可选的，所述方法还包含：通过光敏采集设备分别采集多个预设温度的火焰图像数据，构建温度与图像之间的对应关系。
[0006]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析方法中，可选的，构建温度与图像之间的对应关系包含：当所述火焰辐射光谱中火焰的辐射波长范围为第一阈值，温度范围为第二阈值时，通过维恩定律构建温度与图像之间的对应关系。
[0007]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析方法中，可选的，根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号包含：根据所述数字图像数据中三基色的所对应的单色幅值强度获得所述火焰辐射强度信号；其中，所述单色幅值强度通过以下公式获得：
[0008][0009][0010][0011]在上述公式中，R，G，B分别为所述数字图像数据中的三基色的像素谱色值；λ1，λ2为图像采集设备的光谱响应范围；η
r
，η
g
，η
b
为所述数字图像数据中的三基色的光谱灵敏度系数；λ
r
，λ
g
，λ
b
为所述数字图像数据中的三基色的光谱响应特征波长；k
r
，k
g
，k
b
为所述数字图像数据中的三基色对应三通道的光电转换系数。
[0012]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析方法中，可选的，根据所述火焰辐射强度信号
通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据包含：
[0013]通过以下公式计算获得火焰图像温度数据：
[0014][0015]在上述公式中，C2为普朗克常量，T为火焰图像温度。
[0016]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析方法中，可选的，根据所述火焰图像温度数据通过二值化处理获得燃烧稳定性分析结果包含：根据所述火焰图像温度数据中图像上每一点的温度，通过二值化处理获得温度矩阵；根据所述温度矩阵通过稳定性计算模型分析获得燃烧稳定性分析结果；
[0017]其中，所述稳定性计算模型包含：
[0018][0019]在上式中，e为燃烧稳定性分析结果；E
i,j
为温度矩阵；i，j分别为火焰图像温度数据中图像上像素点的横纵坐标；I为火焰图像温度数据中图像上像素点的总行数；J为火焰图像温度数据中图像上像素点的总列数。
[0020]本申请还提供一种煤粉燃烧器着火稳定性分析装置，所述装置包含图像采集模块、计算模块和分析模块；所述图像采集模块用于将煤粉燃烧器内的火焰辐射光谱经滤色层分解为三基色后，转化为与光强度成正比的数字图像数据；所述计算模块用于根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号，根据所述火焰辐射强度信号通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据；所述分析模块用于根据所述火焰图像温度数据通过二值化处理获得燃烧稳定性分析结果。
[0021]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析装置中，可选的，所述装置还包含标定模块，所述标定模块用于通过光敏采集设备分别采集多个预设温度的火焰图像数据，构建温度与图像之间的对应关系。
[0022]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析装置中，可选的，所述图像采集模块包含火焰图像探测器和转换单元；所述火焰图像探测器采集煤粉燃烧器内的火焰辐射光谱，将火焰辐射光谱经滤色层分解为三基色；所述转换单元用于将所述三基色转化为与光强度成正比的数字图像数据。
[0023]在上述煤粉燃烧器着火稳定性分析装置中，可选的，所述火焰图像探测器包含彩色CCD相机。
[0024]本申请还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
[0025]本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
[0026]本申请的有益技术效果在于：利用火焰图像的颜色分布信号判断火焰稳定性将有效提供稳定性的判断的准确性；同时，流程较为简单适用性较强。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。在附图中：
[0028]图1为本申请一实施例所提供的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法的流程示意图；
[0029]图2为本申请一实施例所提供的燃烧稳定性分析结果的获取流程示意图；
[0030]图3为本申请一实施例所提供的煤粉燃烧器着火稳定性分析装置示意图；
[0031]图4为本申请一实施例所提供的火焰图像温度探测器的安装结构示意图；
[0032]图5为本申请一实施例所提供的煤粉燃烧器着火稳定性分析装置的应用结构示意图；
[0033]图6为本申请一实施例所提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0034]以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本申请中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。
[0035]另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0036]请参考图1所示，本申请所提供的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，具体包含：
[0037]S101将煤粉燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，其特征在于，所述方法包含：将煤粉燃烧器内的火焰辐射光谱经滤色层分解为三基色后，转化为与光强度成正比的数字图像数据；根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号，根据所述火焰辐射强度信号通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据；根据所述火焰图像温度数据通过二值化处理获得燃烧稳定性分析结果。2.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，其特征在于，所述方法还包含：通过光敏采集设备分别采集多个预设温度的火焰图像数据，构建温度与图像之间的对应关系。3.根据权利要求2所述的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，其特征在于，构建温度与图像之间的对应关系包含：当所述火焰辐射光谱中火焰的辐射波长范围为第一阈值，温度范围为第二阈值时，通过维恩定律构建温度与图像之间的对应关系。4.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，其特征在于，根据所述数字图像数据分析获得火焰辐射强度信号包含：根据所述数字图像数据中三基色的所对应的单色幅值强度获得所述火焰辐射强度信号；其中，所述单色幅值强度通过以下公式获得：其中，所述单色幅值强度通过以下公式获得：其中，所述单色幅值强度通过以下公式获得：在上述公式中，R，G，B分别为所述数字图像数据中的三基色的像素谱色值；λ1，λ2为图像采集设备的光谱响应范围；η
r
，η
g
，η
b
为所述数字图像数据中的三基色的光谱灵敏度系数；λ
r
，λ
g
，λ
b
为所述数字图像数据中的三基色的光谱响应特征波长；k
r
，k
g
，k
b
为所述数字图像数据中的三基色对应三通道的光电转换系数。5.根据权利要求4所述的煤粉燃烧器着火稳定性分析方法，其特征在于，根据所述火焰辐射强度信号通过温度与图像之间的对应关系和普朗克定律计算获得火焰图像温度数据包含：通过以下公式计算获得火焰图像温度数据：在上述公式中，C2为普朗克常量，T为火...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成永，程亮，孙亦鹏，孙付成，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：