內窺視爐膛火焰熱成像監視系統

1．系統簡介

    上海億基YIJI-NK850IR內窺視高溫爐膛火焰熱成像監視系統是基于輻射圖像處理的溫度測量技術，提取圖像中攜帶的火焰及爐體內輻射信息，量化火焰及爐體內溫度分布，測量火焰外形，診斷爐膛燃燒工作狀況，為運行人員提供直觀的燃燒參考信息。
該項技術將傳統火焰電視與現代溫度測量手段相融合，深度挖掘火焰圖像中所攜帶的爐內輻射能量信息，實現基于輻射圖像處理的火焰溫度非接觸式測量。其重要意義在于將火焰電視由單一的看火功能擴展為一臺爐膛火焰診斷系統，通過測量火焰溫度及火焰外形，研究燃燒溫度與燃燒介質的定量關系，監視燃燒工作狀態，輔助優化爐膛燃燒工況。
    內窺視高溫爐膛火焰熱成像監視系統主要實現以下功能：
■    主要功能1：火焰電視
    將原火焰電視拍攝的視頻信號通過專用視頻電纜送入控制計算機，經視頻采集后在顯示器上以視頻流形式顯示，使運行人員能夠遠程監視爐膛火焰狀態；同時提供火焰圖像保存、視頻錄像功能，記錄爐膛燃燒工作狀況。
■    主要功能2：火焰外形識別
    爐膛火焰形狀測量主要是采用邊緣提取算法分離火焰邊界，統計火焰在長度方向和寬度方向所占的像素值，然后根據成像位置關系計算火焰長度與火焰直徑兩個形狀參數，進而分析爐膛燃燒工作特性。
■    主要功能3：爐內溫度場檢測
    利用紅外輻射圖像無線掃描處理技術檢測爐膛火焰溫度。通過在線檢測爐膛火焰溫度，可推算爐內燃燒狀況及物料在爐內受熱狀況，了解物料的在回鍋爐內的受熱均勻性問題，通過對燃燒狀況及物料加熱狀況的調整，提高加熱物料品質。
■    主要功能3：數據分析
    提供歷史數據火焰圖像追憶功能，有助于對火焰熄滅過程、爐膛內部結焦狀態和工作特性的事后分析；提供火焰溫度變化趨勢、火焰長度（直徑）變化趨勢的歷史曲線，分析火焰溫度、火焰剛性與燃燒介質的關系，為爐膛燃燒優化運行提供指導意見。
主要技術指標包括：
    溫度場測量刷新周期：≤3 秒
    溫度場網格分辨率：截面≥10×10，長度≥20
    溫度測量范圍：600-2500°C
    溫度測量相對誤差：±1-5%
    數據保存時間：可根據實際要求定制
■    主要功能5：雙光對比

2．系統結構

     系統示意圖如圖1所示，主要由控制計算機和輸入輸出設備構成。將工業電視采集的視頻信號經專用視頻電纜送入控制計算機，通過高速視頻采集卡轉換為灰度信號值，然后采用基于參考測溫的單色法計算出火焰溫度，最后轉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，由數據采集卡輸出到工業監視系統。系統設置火焰電視攝像機遠程控制模塊，自動調整攝像機快門設置，保障系統在不同負荷工況下的正常使用。

3．雙光譜圖像對比監視

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