基于数字图像处理的炉膛火焰燃烧诊断系统

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1、北京交通大学硕士学位论文基于数字图像处理的炉膛火焰燃烧诊断系统姓名：孙永超申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈广华20090601中文摘要随着电站机组容量不断扩大，对机组的安全经济运行要求越来越高，而准确、可靠地监测炉膛火焰，是防止炉膛爆炸、确保锅炉安全运行的重要手段。针对传统的火焰技术检测功能单一、检测效果不理想、检测结果不准确等缺点，本文研究设计了基于数字图像处理的火焰燃烧诊断系统，实时、准确、动态的监测炉膛火焰燃烧状况。本文总结了国内外炉膛火焰燃烧检测技术发展的现状，深入研究了现

2、代计算机技术、数字图像处理技术与燃烧学等相关学科，详细阐述了基于数字图像处理的火焰燃烧诊断系统的原理、方法以及具体实现。本文采用彩色CCD摄像机作为传感元件，通过图像采集卡将数字图像输入计算机，并实现了对图片各种参数的设置；基于数字图像处理技术实现了火焰图像的增强、消噪以及边缘处理；基于炉内辐射理论，计算了辐射能大小；基于双色法理论实现了火焰二维温度场的建立，同时进行了理论误差分析和CCD颜色补偿；采用VisualStudio2005中C≠≠2005开发工具，开发出炉膛火焰监控软件，较好的满足了系统要求。

3、基于数字图像处理的火焰燃烧诊断系统克服了传统火焰检测系统的缺陷，能有效地预防事故的发生、保障炉膛的安全运行，同时提高机组运行效率。关键词：炉膛；数字图像处理：CCD；燃烧珍断：温度场分类号：TP277ABSTRACTWiththeincreasingcapacityofpowergeneratingsets，higherstandardofsafeandeconomicaloperationisnowrequiredtothepowerplant，andanimportantmeanstomakesure

4、thattheboilerrunsinasafewaywithoutanyexplosionismonitoringthefurnaceflameaccuratelyandreliable．Aimingatthedisadvantagesofthetraditionalfurnaceflamedetectiontechnologysuchassinglefunction，inaccuratedetectionresultsandSOon，anewfurnaceflamediagnosissystembas

5、edondigitalimageprocessingtechnologyisdesignedinthispaper．Theresearchstatusoffurnaceflamedetectiontechnologyhomeandabroadissummarizedinthispaper．Therelatedsubjectssuchasmodemcomputertechnology,di百talimageprocessingtechnologyandcombustiontheoryarealsodeepl

6、ystudiedinthispaper,meanwhile，theprinciples，methods，difficultiesandsolutionsofthefurnaceflamediagnosissystembasedondigitalimageprocessingtechnologyisalsodescribedindetail．CCDcameraiSusedinthispaperasprimarysensingelement，andthedigitalimagesareputintocompu

7、terthroughtheimageacquisitioncard，atthesametime，theparameterofimagescouldbesetup；Theenhancementtechnology,de—noisingtechnology,andedgeprocessingtechnologytotheflameimagesareusedinthepaperbasedondigitalimageprocessingtechnology；Radiantenergyiscalculatedthr

8、oughthefumaceradiationtheory；Two—dimensionaltemperaturefieldiscreatedbasedonthetwo—colormethodwithanexhaustiveerroranalysisandcolorcompensationtoCCD；ThemonitoringsoftwareisalsodevelopedwellbyC≠≠inVisualStudio2005，wh