用于火焰监测和控制的方法和系统技术方案

一种用于监测石灰窑的燃烧器的火焰的方法，包括：对示出石灰窑的燃烧器端的视频流进行成像；从成像的视频流中提取至少一个图像；使用预训练算法从至少一个图像中确定至少一个感兴趣的区域，其中，至少一个感兴趣的区域包括至少一个图像的一部分，其示出了包括火焰和/或燃烧器端的至少一个特点部分的区域；基于至少一个感兴趣的区域的像素来计算至少一个特点部分的面积；并且，基于所计算的至少一个特点部分的面积来确定至少一个感兴趣的量。个特点部分的面积来确定至少一个感兴趣的量。个特点部分的面积来确定至少一个感兴趣的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于火焰监测和控制的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于火焰监测和控制的方法和布置。特别地但不排他地，本专利技术涉及用于监测和控制石灰窑的燃烧器的火焰的方法和布置。

技术介绍

[0002]白液在苛化处理中产生，其中，来自回收锅炉的绿液与钙反应形成白液和石灰泥。发生以下化学反应：
[0003]Na2CO3+CaO+H2O
‑
>2NaOH+CaCO3
[0004]石灰窑在纤维素制造中用于从石灰泥中生产石灰以用于制备在蒸煮处理中使用的白液。发生煅烧反应：
[0005]CaCO3
‑
>CaO+CO2
[0006]煅烧反应需要热量，热量是在单独的燃烧器中使用油、气或其他燃料产生的。石灰窑的运行是通过增加或减少燃料量和通过控制燃烧器处的空气输送来调整的。剩余碳酸钙的量从生产的石灰中测量，其水平力求保持恒定。
[0007]如果在燃烧器中使用过多的燃料或空气输送有故障，则温度可能升得太高。在这种情况下，钙颗粒会熔化，并且窑内衬可能会损坏。再一次，燃料不足会导致很大一部分石灰泥保持未反应，从而导致苛化处理不充分。
[0008]以前，苛化处理是通过取样和测量剩余的碳酸钙来控制的，这并没有提供处理的实时调整。此外，之前已经公开了使用成像来监测燃烧的方法。
[0009]本专利技术的目的是通过提供一种用于监测燃烧器的火焰的方法来改进现有的解决方案，以便监测苛化处理并且使得能够容易且快速地控制处理。
专利技术内容
[0010]在权利要求中阐述了本专利技术示例的各个方面。
[0011]根据本专利技术的第一示例方面，提供了一种用于监测石灰窑的燃烧器的火焰的方法，包括：
[0012]对示出石灰窑的燃烧器端的视频流进行成像；
[0013]从成像的所述视频流中提取至少一个图像；
[0014]使用预训练算法从至少一个图像中确定至少一个感兴趣的区域，其中，至少一个感兴趣的区域包括至少一个图像的一部分，该至少一个图像的一部分示出了包括火焰和/或燃烧器端的至少一个特点部分的区域；
[0015]基于至少一个感兴趣的区域的像素来计算至少一个特点部分的面积；以及
[0016]基于至少一个特点部分的所计算的面积来确定至少一个感兴趣的量。
[0017]方法还可以包括将所计算的面积和/或至少一个感兴趣的量与预定阈值进行比较。
[0018]方法还可以包括在用户界面部件上显示至少一个感兴趣的量。
[0019]方法还可以包括基于至少一个感兴趣的量来调整燃烧器的操作。
[0020]通过以下操作来创建预训练算法：
[0021]对示出石灰窑的燃烧器端的视频流进行成像；
[0022]从成像的视频流中提取多个训练图像并将多个训练图像中的每个图像分割成感兴趣的区域，其中，至少一个图像的感兴趣的区域包括石灰窑的内部；以及
[0023]训练算法以从所分割图像中识别感兴趣的区域。
[0024]方法还可以包括：
[0025]从成像的视频流中提取参考图像；以及
[0026]使用在参考图像中能见的石灰窑的已知尺寸来确定参考图像的像素的以SI为单位的对应尺寸。
[0027]根据本专利技术的第二示例方面，提供了一种用于监测石灰窑的燃烧器的火焰的系统，包括：
[0028]成像装置；和
[0029]处理器，被配置为使得施行本专利技术的第一示例方面的方法。
[0030]根据本专利技术的第三示例方面，提供了一种包括计算机可执行程序代码的计算机程序，该计算机可执行程序代码在由处理器执行时使得施行根据第一示例方面的方法。
[0031]根据本专利技术的第四示例方面，提供了一种包括第三示例方面的计算机程序的非暂时性存储介质。
[0032]上文已经说明了本专利技术的不同的非约束性示例方面和实施例。上述实施例仅仅用于解释在本专利技术的实施方式中可以采用的选定方面或步骤。可以仅参考本专利技术的某些示例方面来呈现一些实施例。应当理解，对应的实施例也可以应用于其他示例方面。
附图说明
[0033]为了更完整地理解本专利技术的示例实施例，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中：
[0034]图1示出了根据本专利技术示例实施例的方法的流程图；
[0035]图2示出了根据本专利技术示例实施例的方法的进一步流程图；和
[0036]图3示出了根据本专利技术示例实施例的方法中使用的示例图像。
具体实施方式
[0037]图1示出了根据本专利技术示例实施例的方法的流程图。在一个实施例中，使得根据本专利技术的示例实施例的方法被处理器(例如控制系统的处理器)施行。在一个实施例中，控制系统是被配置为控制方法的独立控制系统，例如本地控制系统或基于云的控制系统。在进一步的实施例中，控制系统被集成到工厂范围的控制系统中。
[0038]在步骤110，示出石灰窑的燃烧器端的视频流被成像。在一个实施例中，用于提供视频流的成像装置包括选自由以下构成的组中的至少一个装置：数字摄相机、被配置为捕获连续静态图像的数字静态相机、高速摄相机和热成像装置。在一个实施例中，相机安装在合适的位置，以便对石灰窑的燃烧器端的合适区域成像。
[0039]在步骤120，从示出石灰窑的燃烧器端的视频流中提取至少一个图像。所提取的图
像或至少其一部分描绘了石灰窑的燃烧器端。使用图像和视频处理中的便捷过程从视频流中提取图像。
[0040]在步骤130，从至少一个图像确定至少一个感兴趣的区域，其中，至少一个感兴趣的区域包括至少一个图像的一部分，该至少一个图像的一部分示出包括燃烧器端的至少一个特点部分的区域。在一个实施例中，至少一个特点部分包括白焰部分、黑焰部分和/或石灰层。使用以下文详细描述的方式预训练的算法来施行确定感兴趣的区域。
[0041]在步骤140，基于所确定的至少一个感兴趣的区域基于其像素来计算至少一个特点部分的面积。在一个实施例中，在对所使用的算法进行预训练时为像素确定以SI为单位的面积。在一个实施例中，计算至少一个特点部分的面积包括计算相对面积，例如白焰部分的面积相对于窑的横截面的面积。
[0042]在步骤150，基于所计算的至少一个特点部分的面积来确定至少一个感兴趣的量。在一个实施例中，至少一个感兴趣的量是基于一个或几个特点部分的计算的面积、位置或进一步特征来确定的。在一个实施例中，至少一个特点部分的进一步特征包括从图像中提取的颜色属性。
[0043]在一个实施例中，至少一个感兴趣的量是基于一个或几个特点部分的计算的面积、位置或进一步特征直接地或使用从其导出至少一个感兴趣的量的中间量来确定的。例如，在一个实施例中，基于火焰长度波动的火焰泵送指数是使用来自特定时间段的最大和最小长度来计算的。在又一实施例中，至少一个计算的感兴趣的量选自由以下构成的组：火焰角、黑焰面积、白焰面积、石灰面积、火焰泵送指数、窑内粉尘指数、石灰回溢面积、火焰长度、火焰宽度和火焰尖角。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测石灰窑的燃烧器的火焰的方法，包括：对视频流进行成像，所述视频流示出所述石灰窑的燃烧器端；从成像的所述视频流中提取至少一个图像；使用预训练算法从所述至少一个图像中确定至少一个感兴趣的区域，其中，所述至少一个感兴趣的区域包括所述至少一个图像的一部分，所述至少一个图像的所述一部分示出了包括所述火焰和/或所述燃烧器端的至少一个特点部分的区域；基于所述至少一个感兴趣的区域的像素来计算所述至少一个特点部分的面积；以及基于所述至少一个特点部分的计算的所述面积来确定至少一个感兴趣的量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将计算的所述面积和/或所述至少一个感兴趣的量与预定阈值进行比较。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在用户界面部件上显示所述至少一个感兴趣的量。4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括基于所述至少一个感兴趣的量来调整所述燃烧器的操作。5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中，通过以下来创建所述预训练算法：对视频流进行成像，所述视频流示出所述石灰窑的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩卡，
申请(专利权)人：安德里兹公司，
类型：发明
国别省市：