燃烧状态检测的方法、装置、燃气装置及存储介质与流程

1.本发明属于燃气炉领域，尤其涉及一种燃烧状态检测的方法、装置、燃气装置及存储介质。


背景技术：

2.燃气装置，如燃气热水器和燃气采暖热水炉，可采用离子火焰电流来监控燃烧状态(如空气系数)信息。但是当燃烧装置工作在不同负荷时，火焰高度也将发生改变，但是检火针的高度固定不可调，当火焰比较高时，检火针检测到的是火焰偏底部的状态，当火焰比较低时，检火针检测到的是火焰偏顶部的状态。而在同一燃烧状态下，火焰顶部和底部因燃烧强度的差异而使得燃烧温度和离子浓度不一样，从而使得火焰离子电流无法准确反馈对应的燃烧温度和离子浓度，导致直接通过离子电流检测得到燃烧状态精度不够。


技术实现要素：

3.本发明提供一种燃烧状态检测的方法、装置、燃气装置及存储介质，能够解决直接检测离子电流得到的燃烧状态精度不够的问题。
4.第一方面，本发明提供一种燃烧状态检测的方法，应用于燃气装置，所述燃气装置包括检火针，所述方法包括：
5.输入按周期为t变化的电压信号到所述检火针；
6.在预设时间段内，实时获取所述检火针在周期为t变化的所述电压信号下测量得到的第一离子火焰电流，得到预设时间段内的第一离子火焰电流信息；
7.提取所述第一离子火焰电流信息的第一响应特征；
8.根据所述第一响应特征、所述电压信号、预设的基准特征，得到所述燃烧装置的燃烧状态。
9.第二方面，本发明还提供一种燃气装置，所述燃气装置应用第一方面的燃烧状态检测的方法获取燃烧状态。
10.第三方面，本发明还提供一种燃烧状态检测的装置，包括：
11.检火针，用于检测燃烧火焰的第一离子火焰电流；
12.受控信号发生器，用于输入电压信号给检火针；
13.控制模块，所述控制模块包括信息采集处理模块以及信号触发模块，所述信号触发模块与所述受控信号发生器电连接，所述信号触发模块用于控制所述受控信号发生器输出的电压信号类型；所述信号采集处理模块采集预设时间段内第一离子火焰电流信息，并提取所述第一离子火焰电流信息的第一响应特征，并将所述第一响应特征、所述电压信号与预设的基准特征比较，输出燃烧状态。
14.第四方面，本发明还提供一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第一方面的检测燃气炉的空气系数的方法。
15.根据本发明的上述实施例，本技术具有如下有益效果：通过检测一段时间内的第
一离子火焰电流变化状态，减少同一燃烧状态下，由于外界因素导致火焰高度变化带来的扰动。同时，输入的电压信号为周期变化的，因此正常情况下第一离子火焰电流也为规律性变化的，通过在基准特征中找到与响应特征变化规律最为近似的特征，从而获取更高精度的燃烧状态。
附图说明
16.图1是本发明实施例的燃烧状态检测的方法的燃烧状态获取的流程示意图；
17.图2是本发明实施例的燃烧状态检测的方法的基准特征获取的流程示意图；
18.图3是本发明实施例的燃烧状态检测的装置的结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.需理解的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或按时相对重要性或者隐含指明所指示的计数特征的数量或隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
21.需说明的是，当燃烧装置工作在不同负荷时，火焰高度也将发生改变，但是检火针的高度固定不可调，当火焰比较高时，检火针检测到的是火焰偏底部的状态，当火焰比较低时，检火针检测到的是火焰偏顶部的状态。而在同一燃烧状态下，火焰顶部和底部因燃烧强度的差异而使得燃烧温度和离子浓度不一样，从而使得火焰离子电流无法准确反馈对应的燃烧温度和离子浓度，导致直接通过离子电流检测得到燃烧状态精度不够。
22.因此，本发明提出一种燃烧状态检测的方法、装置、燃气装置及存储介质以获取更高精度的燃烧状态。
23.如图1所示，本发明提供的一种燃烧状态检测的方法包括：
24.步骤s100、输入按周期t变化的电压信号到检火针。
25.需说明的是，周期t可以根据需要进行设置。电压信号的输入可以提前输入，以便于实时检测，也可以实际进行检测时，再输入电压信号。电压信号的输入可以通过设置受控信号发生器(如调压模块)输入。周期为t的电压信号是以周期t变化的电压信号。
26.步骤s200、在预设时间段内，实时获取检火针在周期t变化的电压信号下测量得到的第一离子火焰电流，得到预设时间段内的第一离子火焰电流信息。
27.需说明的是，在预设时间段内，需要保证燃烧状态不变，保证燃烧状态方式不变可以通过控制输入的空气量和燃气量保持不变等方式来维持燃烧状态值。由于电压信号为周期为t变化的电压，因此第一离子火焰电流信息是采集到的多组不同电压值下的第一离子火焰电流的集合。
28.步骤s300、提取第一离子火焰电流信息的第一响应特征。
29.需说明的是，第一响应特征表征的是第一离子火焰电流信息响应电压信号的变化情况。
30.步骤s400、根据第一响应特征、电压信号、预设的基准特征，得到燃烧装置的燃烧状态。
31.需说明的是，燃烧状态可以为空气系数或其他燃烧过程中可以通过离子火焰电流衡量的燃烧数据。基准特征通过预设的基准燃气(如甲烷)测量得到的参考数据。
32.需说明的是，基准特征可以为学习模型，通过得到训练数据(样本燃烧状态、第二响应特征、对应的电压信号)，建立相应的学习模型。此时，可以将第一响应特征、以及第一响应特征对应的电压信号输入学习模型得到燃烧状态。
33.在另一些实施例中，获取不同条件下的训练数据，得到相应模型；根据该模型信息设计合适的fir或iir滤波算法。从而可以对第一响应特征做滤波处理，得到燃烧状态。
34.在另一些实施例中，基准特征可以为多组参考数据。通过与参考数据的比较，得到燃烧状态。
35.因此，通过检测一段时间内的第一离子火焰电流变化状态，减少同一燃烧状态下，由于外界因素导致火焰高度变化带来的扰动。同时，输入的电压信号为周期变化的，因此正常情况下第一离子火焰电流也为规律性变化的，通过在基准特征中找到与响应特征变化规律最为近似的特征，从而获取更高精度的燃烧状态。
36.可理解为，步骤s300，包括如下至少之一：
37.步骤1、提取第一离子火焰电流信息的时域特征。
38.步骤2、提取第一离子火焰电流信息的频域特征。
39.需说明的是，时域特征、频域特征的提取方式为现有计数，因此，本发明不做过多详述。
40.可理解为，电压信号为正弦波信号、方波信号、阶梯信号之一。
41.可理解为，电压信号设置有多组，每组电压信号的频率不同。
42.需说明的是，当设置有多组频率不同的电压信号时，可以在多个预设的时间段内分别输入不同周期t的电压信号，此时，可以采集到每一不同周期t的电压信号下多个不同电压值对应第一离子火焰电流，即得到多个第一离子火焰电流信息，从而可以提取多个第一离子火焰电流信息对应的第一响应特征，并与基准特征进行比较。此时，通过设置多组的方式，可以获得更多第一离子火焰电流的变化信息，从而与基准特征比较的数据更多，可以获得更精确的燃烧状态。
43.可理解为，电压信号设置有多组，每组电压信号的幅度不同。
44.需说明的是，当设置有多组幅度不同的电压信号时，可以在多个预设时间段内分别检测不同幅度且周期为t的电压信号下的第一离子火焰电流信息。此时，从而可以提取多个第一离子火焰电流信息对应的第一响应特征，并与基准特征进行比较。
45.需说明的是，幅度、频率对离子电流产生的干扰不同。因此，可以从多方面检测第一离子火焰电流的变化关系，从而得到更加准确的燃烧状态。
46.可理解为，如图2所示，在步骤s100前，本发明的方法中预设的基准特征的获取包括：
47.步骤s510、根据待测的样本燃烧状态，通入对应容量的基准燃气。
48.步骤s520、输入按周期为t变化的电压信号到检火针。
49.需说明的是，基准特征中的电压信号与响应特征中社会自的电压信号是完全相同
的，这样才能通过基准特征的比较得到精度高的燃烧状态。
50.步骤s530、在预设时间段内，实时获取检火针测量得到的第二离子火焰电流，得到预设时间段内的第二离子火焰电流信息。
51.需说明的是，在进行基准特征提取是，第二离子火焰电流的采集周期(即步骤s530的预设时间段)应当大于等于第一离子火焰电流的采集周期(即步骤s200的预设时间段)。
52.步骤s540、提取第二离子火焰电流信息的第二响应特征。
53.需说明的是，第二响应特征应当涵盖第一响应特征的信息。即如第一响应特征对应时域特征，则第二响应特征至少有时域特征。
54.步骤s550、根据样本燃烧状态、第二响应特征、对应的电压信号，得到基准特征。
55.可理解为，如图3所示，本发明还提供一种燃烧状态检测的装置，包括：
56.检火针100，用于检测燃烧火焰的第一离子火焰电流；
57.受控信号发生器200，用于输入电压信号给检火针；
58.控制模块300，控制模块300包括信息采集处理模块310以及信号触发模块320，信号触发模块320与受控信号发生器200电连接，信号触发模块320用于控制受控信号发生器200输出的电压信号类型；信号采集处理模块310采集预设时间段内第一离子火焰电流信息，并提取第一离子火焰电流信息的第一响应特征，并将第一响应特征、电压信号与预设的基准特征比较，输出燃烧状态。
59.可理解为，本技术还提供一种燃气装置，燃气装置应用第一方面的燃烧状态检测的方法实时检测燃烧状态。
60.可理解为，本技术还提供一种存储介质，包括存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于本技术第一方面的检测燃气炉的空气系数的方法。
61.需说明的是，术语存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd
‑
rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。