氧化铝回转窑火焰图像分割和特征提取技术

窑内参数难以准确在线检测是氧化铝回转窑自动控制的瓶颈之一;通过CCD工业摄像头采集窑内火焰图像,采用增强FCM算法对图像进行分割,针对不同情况采用有效的滤波方式,并实时准确提取了火焰温度、熟料温度、料高和黑靶子面积等多个参数,为回转窑自动控制奠定了基础。     

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。     

基于DSP的窑炉高温检测及图像处理系统

基于DSP的窑炉高温检测及图像处理系统,不仅可测量窑内温度、观测窑内火焰变化,还能够监视进料对火焰的影响,用最短的火焰和最高的火焰温度获得最好的生产条件。实际应用表明,此系统能很好地实现窑炉内温度的检测和火焰变化的图像检测,具有较高的精度和广阔的应用前景。     

火焰监视技术在氧化铝熟料回转窑中的应用

主要介绍了东大自动化有限公司开发的多媒体火焰监视系统,该系统应用于中国铝业山西分公司氧化铝熟料烧成回转窑的烧成带火焰监视过程。这套系统实现了利用计算机对熟料回转窑烧成带自动进行火焰监测与分析,以及对图像录像系统的管理与控制。解决了看火人员在恶劣环境下监视、监控水平低的问题,实际应用中取得了良好效果。实践证明,该系统控制准确度高、可靠性好,提高了大窑出料品质,具有推广应用价值。     

水泥回转窑内新型温度检测方法的应用研究

采用工业CCD摄像机实时摄取回转窑内图像,利用辐射传热学中的比色测温原理对回转窑内温度进行在线检测。由于在每帧图像中选取了合理的测量位置及面积,并分别对各区块采用帧内颜色平均法和一定时间段内帧间平均法,在很大程度上消除了由于窑体自转及烧成带物料下落而产生的测量误差。所选用的方法在消除噪声上优势显著。因此,所测结果的稳定性、可靠性比传统测量方法大大增强,基本避免了噪声对测量结果的干扰。     

多功能防喷窑自动控制系统研制成功

西安宏达微电子技术研究所开发的多功能防喷窑自动控制系统最近在陕西洋县水泥厂正式用于生产 ,被人们认为在采用机立窑水泥生产过程中不可避免的喷窑绝症终于被降服了。洋县水泥厂 1 995年新上的机立窑生产线不到 5年时间 ,先后因喷窑造成造成 1 8人被烧伤 ,直接经济损失达数十万元。机立窑在水泥烧成过程中窑内高温 1 30 0℃至 1 40 0℃ ,常常因窑内壁结圈 ,烧成带与冷却带形成脱节出现空腔 ,特别是如果窑内 CO爆炸 ,窑内气压在短时间内成倍增大 ,喷窑现象便由此产生 ,防不胜防 ,操作人员在生产过程中提心吊胆、恐惧不安。宏达所工程技术…     

基于专家知识的水泥回转窑模糊控制器

0　引言在水泥生产过程中 ,回转窑内的情况主要由 3个基本变量表示出来 :①烧成带温度 ,它对水泥质量有决定性影响 ;②窑尾温度 ,它主要影响操作的稳定性 ;③废气中含氧百分数 ,它影响着燃烧情况和燃料效率。然而 ,影响它们的因素很多 ,如窑速、喂煤量、排风机速度及生料下料量等 ,并且这些量的调节又要相互配合。在中小型水泥厂主要靠人工观火来控制 ,人为因素影响较大 ,常常存在着调节不及时、调节量过大的现象 ,使窑的热工参数波动范围较大 ,直接影响着煅烧熟料的质量和产量。为使回转窑稳定运转 ,提高水泥的产量和质量 ,特设计了基于专…     

一种基于 Parzen 窗估计的鲁棒 ELM 烧结温度检测方法

在回转窑燃煤火焰视频模糊且干扰较大的情况下, 基于火焰辐射能量和燃烧稳定程度提取多帧煤粉燃烧图像的统计特征进行烧结温度判断. 为克服工业现场特征数据中的粗差干扰,将极限学习机(Extreme learning machine, ELM)与稳健估计理论相结合, 用训练误差分布的Parzen窗非参数估计构造ELM权矩阵,对其输出层权值进行稳健最小二乘估计. 基于上述火焰视频的统计特征,用该改进的鲁棒极限学习机(Robust-ELM)检测烧结带温度.实验结果表明, 在视频图像模糊、不能用常规静态图像处理方法软测量烧结带温度时,本文方法可快速有效地检测窑内烧结温度, 且检测系统不易受现场干扰,稳定性强.     

水泥回转窑烧成带温度多参量控制方式应用研究

针对水泥生产线回转窑系统实际运行特点,结合温度及负压调节的工艺要求,在稳定旋风预热器出口风负压的基础上,利用预热器出口处含氧量作为回转窑烧成带温度自适应内模控制的前馈信号。通过自适应内模控制器输出控制量与该前馈信号叠加,在线实时控制变频生料给料机的投料量,确保回转窑系统的透气性,进而稳定回转窑烧成带的温度。仿真结果表明,该方法具有较好的控制效果,证实了所提出控制思想的正确性。     

基于神经网络的回转窑建模及其优化控制设计

实现水泥回转窑温度稳定性控制,水泥回转窑熟料煅烧是一个涉及传质、传热和物理化学反应的复杂多变量、多扰动非线性过程。为了稳定回转窑烧成温度以提高孰料烧成质量,降低能耗,传统的控制方法,存在干扰大,稳定时间长等问题。在分析水泥回转窑工艺的基础上,采用Elman神经网络建立回转窑系统的模型,提出BP神经网络的PID控制方法,根据系统的运行状态,调节PID控制器的参数,以达到性能指标,设计了回转窑温度优化控制器,具有超调量小、动态性好、收敛速度快和控制精度高等优点。进行仿真的结果表明,回转窑烧成带温度逐渐趋于稳定,实现了对水泥回转窑的优化控制。     

基于2D-OTSU图像边缘检测的回转窑工况识别方法

回转窑作为水泥窑炉煅烧过程的核心热工设备,其正常运转率与产品产量、质量及能耗紧密相关,由于回转窑内部核心反应区温度高且装置持续旋转,接触式温度传感器无法安装在窑内核心反应区域,而筒扫系统借助红外扫描装置能够实时监测回转窑筒体表面温度并间接反映窑内热工状况.签于此,提出一种新的基于筒扫图像2D-OTSU边缘检测的回转窑异常工况识别方法.该方法首先构建基于灰度梯度和局部灰度标准差信息的融合模型,并利用相对熵概念计算模型权重系数,进而通过1D-OTSU预搜索策略提升识别算法的效率;然后给出一种2D双阈值检测阈值分割策略,以保证边缘的连续性;最后采用工业现场实际的回转窑筒扫图像对所提方法与其他典型检测方法进行比较研究.对比实验结果表明,所提出方法的检测率和单位误报次数均优于其他算法并具备一定鲁棒性,能够有效检测回转窑内的异常工况,达到提高回转窑运转率的目的.     

发光火焰二维温度分布的实时测量

分布。火焰的温度分布是燃烧检测中既重要又困难的课题。本文以数字图象处理技术为手段,把定性分析与定量计算结合起来,通过实验求取测温模型,再对发光火焰图象信息进行处理和计算,以获取其温度和温度分布。     

回转窑烧成带状态混合智能识别方法

针对氧化铝回转窑过程复杂、长期依赖人工看火操作而造成的生产过程不稳定、 产品质量一致性差、能源消耗大等问题,提出了基于烧成带火焰图像特征与关键过程数据融合的烧成带状态自动识别方法, 该方法由烧成带火焰图像的分割、特征提取、 关键过程数据的融合以及二叉树支持向量机分类器模型组成.工业实验表明, 该方法能够较准确地识别烧成带状态,为基于产品质量指标优化的窑温控制器提供决策依据.     

航空发动机加力火焰检测的试验验证

为了准确获取航空发动机加力燃烧室火焰燃烧情况进行推力控制，针对航空发动机控制系统中加力火焰检测的作用，分析了基于离子火焰传感器的加力火焰检测工作原理。根据离子火焰传感器在航空发动机中的实际安装情况，分析提出了影响加力火焰检测的因素，包括离子电流的汇流面形状、离子火焰传感器电极与汇流面的相对距离、燃烧温度以及离子火焰传感器电缆的寄生电容。通过搭建燃烧试验平台进行试验，验证了离子火焰传感器在航空发动机实际安装使用中各影响因素对离子火焰传感器采集值影响趋势，试验结果可用于航空发动机加力状态检测相关故障的排查。     

基于可视火焰探测算法的地铁火灾自动报警系统设计研究

为提高地铁火灾检测准确率,提出一种改进Yolov 3的可视火焰探测算法,并基于该算法设计地铁火灾自动报警系统。可视火焰探测算法以Yolov 3作为结构基础,将主干网络设计为多组多尺度卷积的模式,以保证提取信息的完整性,并加入空洞卷积计算精简计算参数和特征提取范围;根据金字塔网络的思想将加强神经网络的信息融合部分设置为双向融合的结构,以保证算法对小型火焰的敏感性。而地铁火灾自动报警系统采用FPGA芯片构建主控模块,并根据ZigBe协议进行无线通讯,具有较好的运行速度和信息传输速度。最后通过试验证明,可视火焰探测算法可检测出火焰极小的小型火灾,且火灾检测速率较高、检测精度较好;基于可视火焰探测算法的地铁火灾自动报警系统可正常运行,实现对地铁火灾的监测报警,基本满足设计要求。     

基于改进YOLOv3的火灾检测与识别

现阶段火灾频发,需要自动进行火灾的检测与识别,虽然存在温度、烟雾传感器等火灾检测手段,但是检测实时性得不到保证.为了解决这一问题,提出了基于改进YOLOv3的火灾检测与识别的方法.首先构建一个多场景大规模火灾目标检测数据库,对火焰和烟雾区域进行类别和位置的标注,并针对YOLOv3小目标识别性能不足的问题进行了改进.结合深度网络的特征提取能力,将火灾检测与识别形式化为多分类识别和坐标回归问题,得到了不同场景下火焰和烟雾两种特征的检测识别模型.实验表明,本文提出的改进YOLOv3算法对不同拍摄角度、不同光照条件下的火焰和烟雾检测都能得到理想的效果,同时在检测速度上也满足了实时检测的需求.     

一种火灾报警系统中火焰区域的检测方法

对发生火灾时产生的火焰的图像信息进行了深入的研究和分析,结合火焰像素的颜色和强度变化特征对火焰像素进行检测,并且对火焰的区域进行增长性检测,通过区域生长算法精确提取的火焰区域,最后设计并实现了识别算法.实验结果表明,结合火焰像素特征和对火焰区域精确提取的检测方法具有较好的火焰识别能力.     

氧化铝回转窑火焰图像处理与量化分析

在烧结法生产氧化铝过程中,为监控回转窑内部燃烧状况,提高熟料质量,采用了数字图像采集与图像处理的方法,并通过对燃烧火焰和烧成熟料图像的数据分析与平滑滤波,得到了火焰强度和熟料等级两个数字化特征值,为回转窑的操作优化和自动控制提供了可靠的依据,实现了增产降耗的目的。     

嵌入式系统和红外图像的火焰检测算法

火焰的检测与识别是对火灾预防与控制的重要因素,目前已设计出一种嵌入式的图像采集系统,对嵌入式系统的概念进行了分析,分别探讨了火焰目标的提取、火焰特征的识别、火焰动态特征的识别以及火焰检测算法的设计,通过嵌入式系统以及红外图像的综合技术的实验分析,体现出该技术进行火焰检测算法的优势.     

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。