数字式图像火焰检测系统

图像型火焰检测技术是基于火焰电视、综合多媒体计算机和数字图像处理技术发展起来的一项新兴技术,它继承了火焰电视直观形象的优点,又充分发挥计算机强大的处理计算能力,使火焰检测功能得到了质的提高.本文首先简单介绍了各类传统火焰检测器的工作原理、性能比较、火焰检测器选型原则,以及在实际应用中存在的问题,重点介绍了数字式图像火焰检测系统的基本构成、工作原理和燃烧器火焰熄火、着火判据的分析.全炉膛火焰图像的数据分析方法也作了介绍.     

一种新型火焰安全监控系统的设计与实现

介绍了一种新型火焰安全监控系统，并详述了系统实现的方法及火焰检测部分的软硬件设计．为燃烧器的管理和燃料安全提供了一种很好的方法。     

数字式图像型火焰检测系统

图像型火焰检测技术是基于火焰电视、综合多媒体计算机和数字图像处理技术发展起来的一项新兴技术,它继承了火焰电视直观形象的优点,又充分发挥计算机强大的处理计算能力,使火焰检测功能得到了质的提高。本文首先简单介绍了各类传统火焰检测器的工作原理、性能比较、火焰检测器选型原则,以及在实际应用中存在的问题,重点介绍了数字式图像火焰检测系统的基本构成、工作原理和燃烧器火焰熄火、着火判据的分析。全炉膛火焰图像的数据分析方法也作了介绍。     

CO余热锅炉瓦斯燃烧器改造及仿真研究

中石化某分公司催化裂化装置CO余热锅炉运行过程中,瓦斯燃烧器燃气空气混合不充分,火焰温度分布不均匀,燃烧效果差.为解决此问题,分析了瓦斯燃烧器的工作特点及结构形式,对燃烧器的配风方式、气流混合原理及稳燃机理进行了研究,并对燃气系统进行了核算,提出了燃烧器改造方案,最后运用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,对改造前后的燃烧器内的燃烧情况进行了模拟.仿真结果表明,改造后的燃烧器火焰温度分布均匀,燃烧完全.燃烧器改造方案是合理可行的.     

流化床锅炉炉膛安全监控系统的功能及调试

详述了锅炉燃烧器管理系统（ＢＭＳ）的配置和组成,ＢＭＳ系统主要功能及系统调试。具体介绍了可编程序控制器性能指标,ＰＬＣ硬件配置,软件设计,编程器,操作方式以及炉膛吹扫,火焰检测及火检原理等。     

基于单燃烧器火焰图像处理的炉膛燃烧监测系统

介绍了基于单燃烧器火焰数字图像处理的炉膛燃烧监控系统的总体设计。包括单燃烧器火嘴监控系统的结构设计、图像采集与处理、实时监视、压缩/解压缩、图像存储与回放等。该系统在国产125MW机组锅炉上已运行二年多，实践表明，系统地直观显示炉内工况，提取火焰特征参数，在燃烧恶化时自动报井并存储图像信息作为事故分析的依据。     

锅炉在线式温度场测量系统

对某电厂锅炉燃烧器温度场测量发现，锅炉燃烧器区域每层四个角之间的温度场存在明显差异，即锅炉炉膛的四角燃烧呈现出显著的偏烧现象，影响锅炉安全运行。所设计的锅炉在线式温度场测量系统可以实时观测到燃烧器火焰温度场的变化情况，发现异常燃烧及发生偏烧的位置。项目中通过在锅炉水平烟道增加红外测温装置，实现在线监测温度。通过图像镜片组观测燃烧器火焰的稳燃区温度场。仪器的测量结果可以通过控制柜内配带的处理器直接处理后，通过操作员站进行温度场图像显示，并计算出温度场的最大、最小和平均温度，或根据需要将计算数据接到DCS系统。该系统已投入使用，锅炉运行效率和安全性显著提高。     

微细尺度下液体乙醇层流扩散燃烧的特性仿真

在微尺度燃烧器特性的研究中,针对目前对微细尺度液体燃料层流扩散燃烧特性研究,为了克服实验研究过程中微火焰温度的测量限制,通过建模进行仿真分析,外加电场可提高火焰最高温度,正向电场能拉伸火焰高度,而反向电场压缩火焰高度;流量较少时,无电场火焰高度最高;随着流量增加,外加电场火焰高度最高;相同流量下,正向电场火焰高度较反向电场高.以上是采用 Fhent6.3 软件进行仿真,结果表明,火燃结构与实验值吻合良好,仿真方法对高效微型燃烧器研制具有重要指导意义.     

基于图像处理的炉膛火焰温度场测定

应用数字图像处理技术进行炉膛火焰检测是火检技术的发展趋势。文中介绍了数字式图像火焰检测系统的基本构成、工作原理和燃烧器火焰熄火、着火的判据。重点介绍了通过比色法测温原理重建炉内火焰温度场分布,并对已有的方法进行了优化。此方法不仅具有普通双色法标定简单的特点,而且因为不同波长的辐射图像是在同一幅彩色图像上得到的,省去了同时获取同一燃烧对象在不同波长下的辐射图像的困难,因而十分便于应用。采用图像中红色分量或者绿色分量就可以计算火焰图像中任一点的温度,从而构建图像二维温度场分布。程序运算结果表明,该方法能够快速测定温度场分布,并且误差较小。     

改进的ART网络在火焰燃烧状态识别中的应用

基于采集的电站锅炉燃烧器火焰图像,利用数字图像处理技术,讨论了特征值的意义和提取方法,提取了火焰图像特征区内灰度的平均值和标准差2个特征向量,运用现代人工神经网络智能理论,设计并改进了ART2网络算法,经过训练和实际应用后,ART2网络对一定工况的旋流燃烧器和直流燃烧器火焰燃烧状态都具有很好的识别能力,判别准确,网络稳定,实现燃烧状态实时判断,在现场取得了良好的实际应用效果。     

SA一3000火焰检测系统的调试与运行

火焰检测系统用于对炉膛火焰燃烧状况的检测和监视,是锅炉运行状态检测的一个重要组成部分。本文介绍了SA-3000火焰检测系统的硬件设备、调试步骤及方法,通过分别设置有火、无火两套火检文件,可以有效地避免火焰偷看。通过设置合理的增益和频率值,对于同类型机组火检的调试,具有一定的参考价值。     

基于目标跟踪与深度学习的视频火焰识别方法

近年来火灾事故频发,对生态环境,社会经济都造成了严重影响,视频监控系统在火灾预防和环境监控中都有非常重要的作用。针对传统的视频火焰检测方法需要手工提取火焰特征且识别率低、误检率高的缺点,提出了一种基于特征检测,多目标跟踪和深度学习的火焰检测算法。通过高斯混合模型运动检测方法对视频中的动态目标进行提取,再经过HSI与RGB结合的颜色模型进行筛选,得到疑似火焰目标,对提取的目标进行多目标跟踪算法跟踪,最终对稳定存在的目标通过CaffeNet模型进行判别,得到火焰判别结果。实验证明,本算法实现了对视频火焰的准确检测,能对火焰进行有效识别,对火焰视频数据集上的平均识别精度达到98.79%,并能适应实时检测火灾的需求。     

基于图像的火焰检测中无量纲动态特征研究

对火焰动态特征难以统一描述的问题,提出一种无量纲的检测方法。用“搜寻”的方法分割出火焰的可疑区域,分析火焰初期的特性,提取出三个无量纲特征因子并在贝叶斯分类器中训练,最后实现对火灾火焰的检测。其中“火焰动态常数”因子具有“稳定”的特性,其统计取值区间为［-0.003,0.003］,突破了传统研究的时空局限性,不受火焰发展阶段、空间探测尺度以及监控设备种类的影响。对于实验中的不同远近的200帧序列的火焰检测,无量纲特征识别同一般特征识别结果相比较,正确识别率均超过90%。实验结果表明,无量纲动态特征因子能更好地描述火焰的特征,提高火焰识别的效率,增强火检系统的鲁棒性和可靠性。     

基于Zig Bee的紫外型手持火焰检测系统设计

针对火灾过后残余火种的检测,提出了一种将紫外线传感器与Zig Bee无线网络相结合的手持火焰检测系统,通过对检测系统的拓扑结构与传感器节点的软硬件设计,实现了在各种复杂环境下准确检测火焰的功能。实验结果证明：手持设备可以在5 m的范围内准确检测到火焰长度大于1 cm的残余火种,在实时性、准确性、可靠性及环境适应性等方面可以较好地满足应用需求。     

基于图像处理的智能建筑中火灾探测技术研究

火灾探测系统是智能建筑系统中一个重要部分。而如何准确的判别火灾火焰,是图像型火灾探测技术的关键部分。针对火灾火焰亮度及颜色特点,结合图像相减方法和饱和度、平均亮度方法来提取火焰,可以很好的减小背景噪声的干扰。同时针对早期火灾火焰在时间上的发展性和跳动性,采用了面积变化和尖角判据,很好的减少了误报和漏报,大大提高了火灾判别的可靠性及准确性。     

Micro flame spectrometer

This paper presents a micro atomic emission flame spectrometer fabricated by standard micromachining technologies. The main component is a micro burner unit which consumes a minimum of oxyhydrogen to produce a stable miniature flame. The oxyhydrogen is generated in a miniaturized electrolysis cell which can be operated by battery. Via a sample gas injection system, which is integrated into the micro burner unit, gaseous samples are injected into the flame. Liquid samples are atomized by a miniature piezo driven ultrasonic atomizer and injected directly. An optical micro spectrometer system is used to investigate the flame emission. Because of the minute scale of all components and the low consumption of oxyhydrogen, which is generated as-required, rather than stored as in conventional systems, the micro flame spectrometer is easily portable and completely safe in operation. Furthermore, at this early stage detection limits just 1½ magnitude above most sophisticated systems are demonstrated for alkali metals and comparable detection limits appear within reach.     

基于DSP的锅炉火焰温度场测量及燃烧诊断系统

针对电站锅炉火焰监视、温度场测量和燃烧诊断中存在的问题，提出了一种以DSP为核心的嵌入式图像火焰监测系统，在对彩色图像法测量温度场的原理论述的基础上，对图像采集和处理各部分的电路和系统软件进行了分析和说明。通过优化设计，使系统的数据处理能力和实时性得到大幅的提升。经过200MW机组的试验表明，系统能在1帧时间内完成一幅图像的处理与特征量的提取，在1s内完成锅炉燃烧状况的诊断，火焰监测和燃烧诊断实时性得到了保证。温度场测量最大偏差不会超过50℃，相对误差小于5%，能满足系统对测量精度的要求。     

Early fire detection method in video for vessels

New generation vessels are equipped with fire detecting sensors; however, fire may not immediately be detected if it is far away from the sensors. The fire process therefore cannot be recorded. A video-based fire alarm system is developed to overcome the drawbacks of traditional fire detection equipment. This paper presents a video-based flame and smoke detection method for vessels. For flame detection, the dominant flame color lookup table (DFCLT) is created by using the fuzzy c-means clustering algorithm. The changed video frames are automatically selected and the changed regions deduced from these frames. An elementary, medium, or emergency flame alarm is then triggered by comparing the pixels of changed regions with the DFCLT. The changed video frames are automatically selected for smoke detection. The changed regions are deduced from these frames. If the shape of the changed region conforms to the characteristic which the top area is wider than the bottom area, a dangerous smoke alarm is sounded. The experimental results show that the proposed fire detection approach can detect dangerous flames and smoke, effectively and efficiently.     

基于YCbCr颜色空间的火焰图像分割方法

视频火焰检测对消防安全具有重要的实际意义.火焰颜色信息在视频火灾检测中起着举足轻重的作用,众多学者提出了基于不同颜色空间的多种火焰颜色检测算法.针对目前视频火焰颜色检测算法检测率低、误检率高、适应性差等不足,提出基于颜色空间的火焰图像分割方法.通过研究火焰图像在颜色空间上的分布情况,分析火焰像素对应的Y,Cb和Cr分量...     

基于辐射图像的玻璃熔窑内部火焰温度检测研究

工业CCD拍摄的玻璃熔窑内部火焰图像与火焰温度存在着一定的映射关系;基于工业CCD图像三原色的比色法是在对某些参数进行理想的假设和对某些推导进行近似的处理后得到的测温方法,该方法所建立的数学模型不能更准确的反映温度与波长的关系;以斯蒂芬—波尔茨曼定律为理论基础,通过加权最小二乘多项式方法建立的模型能够更精确的反映玻璃熔窑内火焰温度和火焰图像灰度之间的关系;同时实现了玻璃熔窑内火焰温度的实时检测和对窑炉池壁状况的监测。