一种蜂窝陶瓷燃烧器热量控制系统的制作方法

本发明涉及智能控制，具体涉及一种蜂窝陶瓷燃烧器热量控制系统。

背景技术：

1、蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的新型陶瓷产品。由最早使用在小型汽车尾气净化广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业中，而且越来越广泛，发展前景相当可观。

2、申请号为202110795375.1的发明专利中公开了一种燃烧器控制系统，燃烧器包括燃烧室，燃烧室与燃料管和鼓风机的出风口均连接，所述燃料管的管道上设置有流量调节阀，其特征在于，包括均与控制器连接的温度检测单元、压力检测单元和风门调节单元，所述温度检测单元用于检测燃烧室内的温度，所述压力检测单元用于检测所述鼓风机出风口的压力，所述风门调节单元用于调节鼓风机入风口的风量：所述鼓风机的入风口设置有风门，所述风门上设置有角度传感器，所述角度传感器的输出端与变频器连接，所述变频器与鼓风电机连接；所述流量调节阀的控制端与所述控制器连接。

3、该申请在于解决“燃烧器的目标群体广泛，有锅炉、冶炼炉、熔炉、热处理等领域，和热能有关的行业，燃烧系统是必不可少的。目前，燃烧器在进行温度调节时，火焰不稳定，影响燃烧效率，”的问题。

4、然而，针对于蜂窝陶瓷的烧制，随着技术的发展，蜂窝陶瓷的烧制逐渐通过电烧来得到成品，然而这类电烧设备在烧制蜂窝陶瓷的过程中，可能因电烧设备的个别元件损坏，而导致烧制的蜂窝陶瓷受热不均匀，从而为保证当前烧制的蜂窝陶瓷能够完成烧制任务，工作人员需要对电烧设备进行持续的热量控制，以此来尽可能保证当前烧制的蜂窝陶瓷能够得到充分烧制，获取成品，但其电烧设备的热量控制往往由工作人员根据自身经验进行调控，从而在此种状况下，烧制的蜂窝陶瓷往往以不合格品质出炉。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种蜂窝陶瓷燃烧器热量控制系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种蜂窝陶瓷燃烧器热量控制系统，包括采集层、分析层及评估层；

4、于采集层中设定图像采集逻辑，燃烧器及蜂窝陶瓷的图像数据，于燃烧器烧结蜂窝陶瓷阶段通过采集层进行采集，分析层接收采集层采集到的燃烧器图像及蜂窝陶瓷图像，基于燃烧器图像分析燃烧器燃烧效益，基于蜂窝陶瓷图像分析蜂窝陶瓷烧结效果，评估层实时接收分析层中分析得到的燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果，根据燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果评估蜂窝陶瓷烧结效果是否合格；

5、所述分析层包括接收模块、识别模块及反馈模块，接收模块用于接收采集层中采集的燃烧器图像数据及蜂窝陶瓷图像数据，识别模块用于识别燃烧器图像数据的颜色分布均衡性，及蜂窝陶瓷图像数据中蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性，反馈模块用于输出识别模块识别结果；

6、所述燃烧器图像数据的颜色分布均衡性，通过下式进行求取，公式为：

7、

8、式中：eq为燃烧器图像数据颜色分布均衡性；q为燃烧器图像数据中像素块集合；为燃烧器图像数据a的烧结工位区域图像中第i组像素块的颜色特征向量；为燃烧器图像数据β的烧结工位区域图像中第i组像素块的颜色特征向量；为当前燃烧器控制温度对应烧结工位的标准颜色特征向量；

9、其中，a、β表示连续采集的两组燃烧器图像数据，基于上式对采集的所有任意两组且连续的燃烧器图像数据进行均衡性eq的计算，进一步对所有求取结果进行求和再求均，求均结果记作越接近1，则表示燃烧器图像数据的颜色分布均衡性越佳，燃烧器图像数据的颜色分布均衡性越佳，则表示燃烧器的燃烧效益越佳，蜂窝陶瓷烧结效果在进行分析时，基于采集的蜂窝陶瓷图像数据及燃烧器图像数据颜色分布均衡性进行分析，蜂窝陶瓷烧结效果不合格时，系统端用户读取燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果，基于燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果对燃烧器进行控制，调节燃烧器运行产生热量。

10、更进一步地，所述燃烧器包括控制面板、仓体及烧结工位，控制面板控制烧结工位运行发热对仓体内放置的蜂窝陶瓷进行烧结，所述燃烧器图像即燃烧器的烧结工位图像，所述采集层包括监测模块、采集模块及储存模块，监测模块用于获取当前燃烧器执行烧结任务持续时间及监测燃烧器运行状态，采集模块用于采集烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像，储存模块用于接收采集模块采集到的烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像，对烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像进行储存；

11、其中，监测模块运行实时监测燃烧器运行状态，基于监测到的燃烧器运行状态控制采集模块跟随燃烧器的开闭同步运行，所述采集模块由防爆高温摄像仪所集成，采集模块部署于仓体内，采集模块中设置有图像采集逻辑，储存模块对内部储存的烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像实时向分析层发送，且每次发送的烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像均不少于两组。

12、更进一步地，所述图像采集逻辑服从：

13、

14、式中：k为采集模块运行次数；n为采集模块基础运行次数；t为燃烧器当前执行烧结任务持续时间；to为燃烧器距上一次执行烧结任务间隔时间；p为燃烧器烧结蜂窝陶瓷成品合格率；s为蜂窝陶瓷的最大烧结面面积；g为蜂窝陶瓷的最大烧结厚度；s0为蜂窝陶瓷单体的表面积总和；v为燃烧器仓体容量；uv为燃烧器仓体的烧结区域相较仓体容量的占比率；

15、其中，求取的采集模块运行次数k取整数部分，k在求取后，基于燃烧器执行烧结任务持续时间对采集模块运行次数进行平均分布，对烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像进行连续采集，n≥3。

16、更进一步地，所述储存模块运行向分析层发送烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像后，实时监测评估层运行状态，烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像发送至分析层，分析层对烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像进行分析，并进一步供评估层接收分析结果时，基于评估层的运行，储存模块同步对内部储存的已向分析层发送的烧结工位图像及蜂窝陶瓷图像进行舍弃。

17、更进一步地，所述蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性识别逻辑表示为：

18、

19、式中：f为蜂窝陶瓷图像数据中蜂窝陶瓷图像的纹理特征值；c为蜂窝陶瓷图像数据中所有蜂窝陶瓷图像的集合；μy为第y组蜂窝陶瓷图像的灰度平均值；homy为第y组蜂窝陶瓷图像的同质性；cony为第y组蜂窝陶瓷图像的局部灰度变化总量；cory为第y组蜂窝陶瓷图像的灰度线性度量结果；为第y组蜂窝陶瓷图像的方差；disy为第y组蜂窝陶瓷图像的相异性；enty为第y组蜂窝陶瓷图像的熵；asmy为第y组蜂窝陶瓷图像的角二阶矩；

20、其中，蜂窝陶瓷图像数据中各蜂窝陶瓷图像的纹理特征值在求取后，进一步求取各蜂窝陶瓷图像的纹理特征值差值，并对纹理特征值差值进行求和，求和所得值越小，则表示蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性越高，蜂窝陶瓷烧结效果表示为δ×|eq-1|+1，δ为纹理特征值差值求和结果。

21、更进一步地，所述蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性在识别时，应用接收模块接收到的蜂窝陶瓷图像中任意一组进行纹理特征一致性求取，且最新采集的蜂窝陶瓷图像为第一选择目标，应用于蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性识别。

22、更进一步地，所述燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果应用燃烧器图像数据的颜色分布均衡性及蜂窝陶瓷图像的纹理特征一致性进行表示，反馈模块运行输出识别模块识别结果时，同步获取燃烧器图像数据及蜂窝陶瓷图像数据，使燃烧器图像数据及蜂窝陶瓷图像数据与识别模块识别结果一同输出，供系统端用户读取。

23、更进一步地，所述评估层包括检测模块、预测模块及捕捉模块，检测模块用于接收分析层中燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果分析结果，设定判定阈值，基于判定阈值与燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果分析结果进行比对，判定蜂窝陶瓷当前状态是否合格，预测模块用于在检测模块中连续获取燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果分析结果，判定燃烧器燃烧效益及蜂窝陶瓷烧结效果分析结果是否连续变劣，基于判定结果进一步判定蜂窝陶瓷当前状态是否合格，捕捉模块用于捕捉烧结的蜂窝陶瓷中可能存在合格蜂窝陶瓷的区域。

24、更进一步地，所述检测模块、预测模块及捕捉模块的判定及运行结果，实时向反馈模块发送，系统端用户基于反馈模块对检测模块、预测模块及捕捉模块的判定及运行结果进行读取；

25、其中，捕捉模块以检测模块及预测模块中任一模块判定结果为否时，触发运行，捕捉模块运行阶段，于分析层中获取燃烧器图像数据的烧结工位区域图像中，颜色特征向量与标准颜色特征向量相同的对应像素块，同步识别像素块来源烧结工位上对应区域，识别到的对应区域相对的蜂窝陶瓷，即捕捉模块捕捉到的可能存在合格蜂窝陶瓷的区域。

26、更进一步地，所述接收模块通过介质电性连接有识别模块及反馈模块，所述接收模块通过介质电性连接有储存模块，所述储存模块通过介质电性连接有采集模块及监测模块，所述储存模块与反馈模块通过介质电性连接有检测模块，所述检测模块通过介质电性连接有预测模块及捕捉模块。

27、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

28、1、本发明提供一种蜂窝陶瓷燃烧器热量控制系统，该系统在运行过程中，能够通过燃烧器及蜂窝陶瓷的图像数据的实时采集作为系统运行数据支持，通过对燃烧器燃烧图像及蜂窝陶瓷图像的分析来评估燃烧器烧结的蜂窝陶瓷是否合格，使蜂窝陶瓷在烧结过程中的各阶段均能得到合格分析，从而以分析结果辅助工作人员对燃烧器进行热量控制，有效提升了工作人员控制操作有效性，进而保障燃烧器烧结得到的蜂窝陶瓷成品更高概率的趋于合格。

29、2、本发明中系统，在对蜂窝陶瓷图像及燃烧器燃烧图像进行采集的过程中，进一步为图像采集操作提供了更趋于完善的图像采集逻辑，使得采集的蜂窝陶瓷图像及燃烧器燃烧图像能够更加有效的应用于图像分析及蜂窝陶瓷烧结合格的评估。

30、3、本发明中系统在运行过程中，以数字化形式对系统中对于蜂窝陶瓷的合格评估判定结果进行了输出，以便于系统端用户通过读取数据，更加快捷的判断蜂窝陶瓷被燃烧器烧结过程中存在的缺陷，从而使得用户基于读取数据对燃烧器作出的热量控制操作更加快捷、有效。

31、4、本发明中系统在运行过程中，在判定燃烧器烧结蜂窝陶瓷为不合格时，还能够进一步根据系统前段运行获取的蜂窝陶瓷及燃烧器燃烧图像，来预测集中烧结的蜂窝陶瓷中可能存在合格品的蜂窝陶瓷放置区域，从而以此达到降低残次品成本的目的。