基于MSIF技术的炉膛火焰检测的研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要对大型火电厂燃煤锅炉而言，煤粉的燃烧过程是一种非常复杂的悬浮燃烧，工况极不稳定。所以，监控炉内燃烧状态对锅炉的可靠性、安全性和经济性非常重要。首先在分析传统火焰检测方法和特点的基础上，采用CCD及相关图像采集设备作为测量工具采集燃烧器火焰图像。其次，详细分析了BP神经网络的特点，研究了基于BP神经网络的火焰燃烧状态的判断方法，结果表明利用神经网络融合是一种有效的方法。最后，针对火焰检测中的不确定性，提出了BP神经网络和D．S证据～r＼理论相结合两级融合结构。实验结果表明，两级融合结构可以有效的提高火焰检测的准确性和锅炉燃烧的安

2、全性。关键词：火焰检测，信息融合，神经网络，D．S证据理论●●ABSTRACTForlarge—scalepowerplantcoal—firedboilers，theprocessofpulverizedcoalcombustioniscomplexsuspensioncombustion，anditsconditionisveryunstable．Somonitoringthestateofsuspensioncombustionisveryimportanttoboiler’Sreliability，securityandeconomy．Firstly

3、,CCDaSwellaSrelativeimageacquisitionandprocessingequipmentaleadoptedasmeasurementtooltoacquiretheimageofburnerflame，basedonanalysisofthetraditionalmethodsandcharacteristicsofflamedetector．Secondly,thecharacteristicofBPneuralnetworkisdetailedexpatiated．BasedonBPneuralnetwork,thejudg

4、ementmethodofflameisforward．Resultshowsthatneuralnetworkinformationfusionisan^burningstateputusingeffectiveway．Last，atwo—stepfusionframeworkbasedoncombinationofBPneuralnetworkandtheD·Sevidencetheoryisputforward，whichaimsattheuncertaintyinflamedetection．Resultshowsthat，thismethodisv

5、erifiedfeasibilityandeffective，andcaneffectivelyimprovetheflamedetectionaccuracyandboilercombustionsafety．LiZhi·xin(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyProf．MaYong—guangKEYWORDS：flameDetect，informationfusion，neuralnetwork,D-Sevidencetheory^’J)▲0●华北电力大学硕士学位论文目录中文摘要英文摘要目录第一章

6、绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1本课题研究的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2国内外火焰检测技术的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1火焰检测技术的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．21．2．2相关研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51．3基于信息融合的火焰检测技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．3．1多传感器信息融合的概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61．3．2信息融合在炉膛火焰检测中的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61．3．3目前存在的一些问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71．4本文研究的主要内容⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8第二章炉膛火焰检测技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．1炉膛火焰监视系统构成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．92．2火焰图像预处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．2．1噪声分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．2．2噪声消除⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1l2．3火焰图像的特征信息⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．3．1炉膛火焰的燃烧特征区⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．142．3．2火焰特征信息⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯152．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18第三章多传

8、感器信息融合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．1