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《合肥工业大学》 2010年
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炉膛火焰图像监控及其信息处理平台设计

李旋宇  
【摘要】: 对于大型或者超大型燃煤锅炉而言,锅炉的安全性、可靠性和经济性主要是取决于位于监控炉内的燃烧状态。大型或者超大型燃煤锅炉的煤粉燃烧过程是一种悬浮形式的燃烧,对于这种形式,不仅燃烧异常复杂,而且过程中的工况也是极不稳定的。它的安全性主要是取决于火焰的稳定性。所以,为避免锅炉爆炸等悲剧事件的发生,炉膛内的煤粉必须燃烧得相当充分。如果燃烧状态不够稳定,必将导致炉膛内温度场不均匀,从而导致锅炉的热效率极大地降低,甚至有可能出现可怕的后果。所以,炉膛内部温度场数据是诊断炉膛内火焰的燃烧状态,以及调整锅炉的运行时各参数的非常重要的依据之一。为了有效地提高上位机诊断燃烧状态、诊断故障以及预测的能力,本课题构建了软硬件平台,着重研究了针对炉膛火焰的图像处理算法。其中,硬件可以使工作人员得到更加清晰直观的图像以及其直方图,软件平台可实时地对火焰燃烧状态进行诊断。 二维温度场对炉膛三维空间的温度变化反映得并不是很好,但是可以将二维空间内火焰温度的分布特征明确地反映出来。只要摄像头位置比较合适,预处理的硬件部分工作正常,上位机就可以得到火焰燃烧等的正确情况。由火焰图像计算所得的温度场提供了一个比较正确的温度参考给工作人员,使其可以正确操作。这对电厂炉膛的安全有至关重要的意义。 本文根据炉膛火焰燃烧的特点,初步构建了火焰图像处理的软硬件平台,可以实时获取并分析处理火焰图像,最后可将处理结果通过GSM模块发送。硬件平台获取图像信息送至上位机,所构建的图像获取及数字化系统可广泛应用于工业控制。上位机的信息处理软件可以实时读取数字图像信息并分析处理。软件可实时计算得到火焰的燃烧状态和特征,并保存结果。信息处理平台符合相关的规范,可为大规模的发行使用版本提供一个基本构架。最后GSM/GPRS传输模块可以成功应用于错误报警,可作为各种安全监测中的一种有效手段。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 都俊楠;基于图像的高温熔体实时监测系统[D];大连理工大学;2012年
2 翟文娟;内皮细胞分割方法研究及分割软件设计[D];湖南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈荣保;朱勇军;费敏锐;;基于远程通信和学习功能的电厂火检监控系统[J];电力系统自动化;2006年14期
2 王飞,马增益,严建华,池涌,倪明江,岑可法;利用火焰图像同时重建温度场和浓度场的试验研究[J];动力工程;2003年03期
3 卫成业,严建华,商敏儿,马增益,王飞,王新军,岑可法;基于炉内火焰图像的燃烧诊断[J];动力工程;2003年03期
4 赵敬德;刘妮;严建华;岑可法;;煤粉火焰实际成像过程模型[J];动力工程;2006年03期
5 宋伟,陈风华,聂长发;YD-NQ型高温工业电视系统的应用[J];电视技术;1999年05期
6 石卫平;运用逐次逼近的方法由火焰图像重建温度场初探[J];发电设备;2001年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李国昌;基于数字图像处理的炉膛火焰检测系统[D];华北电力大学;2002年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 谭衢霖;刘正军;沈伟;;一种面向对象的遥感影像多尺度分割方法[J];北京交通大学学报;2007年04期
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9 胡显辉;冯旭;李明;;基于DSP图像处理技术的孤立交叉口自适应控制[J];兵工自动化;2007年12期
10 郭庆;黄齐鸣;曾昭周;;大空间早期火灾的双波段图像探测技术研究[J];兵工自动化;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 李忠根;周国义;张向宇;;基于图像处理的增压锅炉火焰三维温度场重建[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
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4 武坚;孙绍何;张峡辉;李相全;王智;;影像替换技术在局部厚云去除中的应用[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
5 马慧彬;石瑞英;牟晓枫;;基于支持向量机的MRI-PET图像融合算法[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
6 苏宏伟;陈华;;单画幅欠采样图像复原中的插值作用[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
7 刘雅举;李娜;张莉;李东明;;机器视觉在药用玻璃瓶质量检测中的研究[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
8 魏兵;李伟;夏明安;;视觉测量技术在滚针轴承自动化生产中的应用[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(二)[C];2007年
9 魏高峰;赫锋;杨蕤;;JPEG2000压缩图像的客观质量预测模型[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
10 刘辉;张云生;王帅;;基于广义回归神经网络的图像测温方法[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
2 颜湘莲;交流输电线路单相接地潜供电弧自熄特性研究[D];中国电力科学研究院;2009年
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6 张伟;基于图像处理的井下煤尘在线检测技术的研究[D];山东大学;2010年
7 陶小平;基于光学成像特性的高分辨图像复原技术研究[D];浙江大学;2010年
8 邹文海;投影显示图像颜色失真校正研究[D];浙江大学;2010年
9 谢莉青;基于图像处理分析的机织物构成要素的综合识别方法与装置[D];东华大学;2010年
10 孙亦鹏;基于多光谱分析的火焰温度及烟黑浓度分布检测[D];华中科技大学;2011年
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1 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
3 李华北;基于数字图像技术在土木结构物损伤裂缝检查应用的研究[D];郑州大学;2010年
4 宋李江;指纹图像分割算法的研究[D];郑州大学;2010年
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8 王添;水下气泡场数字全息图的再现方法研究[D];中国海洋大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯振杰,麻硕士,裴喜春,潘新;基于遗传算法的骨髓细胞图像分割方法研究[J];安徽农业大学学报;2005年04期
2 张红娜,王祁;图像测量技术及其应用[J];电测与仪表;2003年07期
3 邹耀斌;高辉;;区域生长算法进行肺的CT图像分割[J];电脑编程技巧与维护;2009年03期
4 黄亮;舒宁;;基于支持向量机(SVM)单目标SAR图像分割[J];地理空间信息;2011年01期
5 张晶;胡学钢;张斌;;基于蜕变关系的聚类程序测试方法[J];电子测量与仪器学报;2011年08期
6 潘东杰;邓涛;;一种基于阈值分割的红外图像边缘检测方法[J];电子科技;2010年06期
7 蔡海洋;张合喜;王晓;;边缘检测算子应用于胃癌病理细胞分割的讨论[J];福建电脑;2008年09期
8 袁明霞;高妍;郭晓蕙;吴红花;毛微波;;罗格列酮对自发性2型糖尿病大鼠主动脉内皮细胞保护作用的实验研究[J];中国临床药理学杂志;2008年03期
9 毛联杰;;S7-300系列PLC与组态软件WinCC实现通信的方法[J];国内外机电一体化技术;2006年04期
10 张英男;王海涛;姜维良;冉继朋;;胰岛素对人血管内皮细胞保护作用的实验研究[J];哈尔滨医科大学学报;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨谊;基于Snake模型的细胞图像分割新方法研究[D];第一军医大学;2005年
2 蒋卫红;氟伐他汀对组织因子表达与RhoA/Rho激酶通路的影响及机制研究[D];中南大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 钱智明;图像分割方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 卫成业;燃煤锅炉炉膛火焰温度场和浓度场测量及燃烧诊断的研究[D];浙江大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李铭;电站锅炉燃烧状态监测及分析预报[D];华北电力大学;2002年
2 李国昌;基于数字图像处理的炉膛火焰检测系统[D];华北电力大学;2002年
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4 闫伟永;火焰图像监测系统研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
5 陈志刚;电站锅炉火焰数字图像智能检测系统研究与实现[D];重庆大学;2002年
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7 何晓燕;基于数字图像处理的炉膛火焰检测算法研究[D];华北电力大学(河北);2003年
8 申斌;基于数字图像处理技术的全炉膛火焰检测系统[D];华北电力大学(河北);2003年
9 何烽;数字成像曝光动态范围扩展算法与应用研究[D];浙江大学;2004年
10 任鑫;基于数字图象处理技术的炉膛火焰检测系统的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王飞,马增益,严建华,王新军,赵敬德,丁经纬,倪明江,岑可法;运用计算机图像处理和神经网络技术对炉膛火焰进行诊断[J];热力发电;2003年02期
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6 杨超;罗自学;周怀春;张辉;万新福;关玉龙;;ZHC-D型双炉膛燃烧监控系统软硬件设计及实现[J];电站系统工程;2006年02期
7 张红亮;李劼;陈湘涛;邹忠;;回转窑火焰图像阈值分割的应用研究[J];计算机应用;2007年S2期
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9 刘禾;;基于火焰图像和模糊神经网络的锅炉燃烧稳定性判别[J];仪器仪表学报;2008年06期
10 毛翠丽;马卫红;孟立庄;;基于机器视觉的火焰颜色采集分析系统[J];应用光学;2007年03期
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1 方运涛;董显威;;氧化铝回转窑火焰图像的处理和分割方法[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
2 周国义;李忠根;李浩军;;增压锅炉炉内火焰检测与辐射率计算[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
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4 罗自学;杨超;周怀春;;炉内可视化的辐射能信号提取机理及应用研究[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
5 甄成刚;张丽静;张芳娥;;炉膛火焰图像处理技术[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
6 马晖;王飞;崔巍;严建华;马增益;沈佩华;岑可法;;300MW电站锅炉燃烧诊断和运行指导系统[A];首届长三角科技论坛——能源科技分论坛论文集[C];2004年
7 许志闻;纪政;郭哓新;李风瑞;李文辉;王钲旋;庞云阶;;基于小波神经网络的炉膛火焰识别和诊断[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
8 李昌志;黄金池;张大伟;李闻昊;;溃坝洪水计算分析软件平台研发[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
9 史天运;贾利民;;进化神经网络学习算法和软件的研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
10 刘荣高;刘纪远;庄大方;;MODISSoft—MODIS科学数据处理软件平台[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
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1 顾汶;摆脱国产OS困境 863力挺手机软件平台[N];中国高新技术产业导报;2005年
2 白冬梅;用友UAP:15年精华刷新ERP[N];中国工业报;2006年
3 沈勤誉 DigiTimes;Linux手机声势看俏 软件平台业者水涨船高[N];电子资讯时报;2007年
4 刘洪宇;国产基础软件堪挑大梁[N];中国计算机报;2006年
5 天宇;国产基础软件平台创新实现五大突破[N];人民邮电;2008年
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8 金朝力;软件平台成为未来手机竞争根本[N];北京商报;2007年
9 伊索;国产基础软件硕果累累[N];计算机世界;2007年
10 ;科银京成推出新一代嵌入式软件平台[N];人民邮电;2006年
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2 刘辉;转炉炼钢吹炼数据预测中火焰图像多特征提取方法研究[D];昆明理工大学;2012年
3 荣建忠;基于多特征的火焰图像探测研究及实现[D];中国科学技术大学;2012年
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7 白卫东;电站锅炉煤粉火焰安全监测及燃烧诊断方法研究[D];浙江大学;2004年
8 刘冬;弥散介质温度场重建的辐射反问题研究[D];浙江大学;2010年
9 张向宇;工业炉温度场可视化与辐射特性参数解耦重建研究[D];华中科技大学;2011年
10 杨国来;多柔体系统参数化模型及其在火炮中的应用研究[D];南京理工大学;1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李旋宇;炉膛火焰图像监控及其信息处理平台设计[D];合肥工业大学;2010年
2 盛杨;基于支持向量机的炉膛火焰灭火判别方法研究[D];华北电力大学(北京);2007年
3 孙永胜;炉膛火焰图像分割技术的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
4 米锐;火灾图像自动监测技术的研究与开发[D];四川大学;2003年
5 王坤;基于炉膛火焰图像信号的电站锅炉控制策略研究[D];合肥工业大学;2009年
6 董宜敏;锅炉数字化视频监测系统的研究与开发[D];东南大学;2004年
7 余俊辉;炉膛火焰温度场及燃烧诊断算法的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
8 董谦之;200MW锅炉煤/煤气混烧试验研究[D];华中科技大学;2009年
9 姜志伟;燃煤锅炉火焰温度及辐射率图像实验研究[D];华中科技大学;2004年
10 刘雪斌;粗糙集理论在锅炉燃烧诊断中的应用[D];太原理工大学;2006年
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