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內(nèi)窺視爐膛火焰熱成像監(jiān)視系統(tǒng)

1．系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    上海億基YIJI-NK850IR內(nèi)窺視高溫爐膛火焰熱成像監(jiān)視系統(tǒng)是基于輻射圖像處理的溫度測(cè)量技術(shù)，提取圖像中攜帶的火焰及爐體內(nèi)輻射信息，量化火焰及爐體內(nèi)溫度分布，測(cè)量火焰外形，診斷爐膛燃燒工作狀況，為運(yùn)行人員提供直觀的燃燒參考信息。
該項(xiàng)技術(shù)將傳統(tǒng)火焰電視與現(xiàn)代溫度測(cè)量手段相融合，深度挖掘火焰圖像中所攜帶的爐內(nèi)輻射能量信息，實(shí)現(xiàn)基于輻射圖像處理的火焰溫度非接觸式測(cè)量。其重要意義在于將火焰電視由單一的看火功能擴(kuò)展為一臺(tái)爐膛火焰診斷系統(tǒng)，通過測(cè)量火焰溫度及火焰外形，研究燃燒溫度與燃燒介質(zhì)的定量關(guān)系，監(jiān)視燃燒工作狀態(tài)，輔助優(yōu)化爐膛燃燒工況。
    內(nèi)窺視高溫爐膛火焰熱成像監(jiān)視系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
 ■    主要功能1：火焰電視
    將原火焰電視拍攝的視頻信號(hào)通過專用視頻電纜送入控制計(jì)算機(jī)，經(jīng)視頻采集后在顯示器上以視頻流形式顯示，使運(yùn)行人員能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視爐膛火焰狀態(tài)；同時(shí)提供火焰圖像保存、視頻錄像功能，記錄爐膛燃燒工作狀況。
 ■    主要功能2：火焰外形識(shí)別
    爐膛火焰形狀測(cè)量主要是采用邊緣提取算法分離火焰邊界，統(tǒng)計(jì)火焰在長(zhǎng)度方向和寬度方向所占的像素值，然后根據(jù)成像位置關(guān)系計(jì)算火焰長(zhǎng)度與火焰直徑兩個(gè)形狀參數(shù)，進(jìn)而分析爐膛燃燒工作特性。
 ■    主要功能3：爐內(nèi)溫度場(chǎng)檢測(cè)
    利用紅外輻射圖像無線掃描處理技術(shù)檢測(cè)爐膛火焰溫度。通過在線檢測(cè)爐膛火焰溫度，可推算爐內(nèi)燃燒狀況及物料在爐內(nèi)受熱狀況，了解物料的在回鍋爐內(nèi)的受熱均勻性問題，通過對(duì)燃燒狀況及物料加熱狀況的調(diào)整，提高加熱物料品質(zhì)。
 ■    主要功能3：數(shù)據(jù)分析
    提供歷史數(shù)據(jù)火焰圖像追憶功能，有助于對(duì)火焰熄滅過程、爐膛內(nèi)部結(jié)焦?fàn)顟B(tài)和工作特性的事后分析；提供火焰溫度變化趨勢(shì)、火焰長(zhǎng)度（直徑）變化趨勢(shì)的歷史曲線，分析火焰溫度、火焰剛性與燃燒介質(zhì)的關(guān)系，為爐膛燃燒優(yōu)化運(yùn)行提供指導(dǎo)意見。
主要技術(shù)指標(biāo)包括：
     溫度場(chǎng)測(cè)量刷新周期：≤3 秒
     溫度場(chǎng)網(wǎng)格分辨率：截面≥10×10，長(zhǎng)度≥20
     溫度測(cè)量范圍：600-2500°C
     溫度測(cè)量相對(duì)誤差：±1-5%
     數(shù)據(jù)保存時(shí)間：可根據(jù)實(shí)際要求定制
  ■    主要功能5：雙光對(duì)比

2．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

     系統(tǒng)示意圖如圖1所示，主要由控制計(jì)算機(jī)和輸入輸出設(shè)備構(gòu)成。將工業(yè)電視采集的視頻信號(hào)經(jīng)專用視頻電纜送入控制計(jì)算機(jī)，通過高速視頻采集卡轉(zhuǎn)換為灰度信號(hào)值，然后采用基于參考測(cè)溫的單色法計(jì)算出火焰溫度，最后轉(zhuǎn)化為偽彩色云圖送顯示器顯示；從火焰圖像中提取的輻射能信號(hào)，由數(shù)據(jù)采集卡輸出到工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)置火焰電視攝像機(jī)遠(yuǎn)程控制模塊，自動(dòng)調(diào)整攝像機(jī)快門設(shè)置，保障系統(tǒng)在不同負(fù)荷工況下的正常使用。


3．雙光譜圖像對(duì)比監(jiān)視