燃烧器的火焰监测方法和系统与流程

本公开涉及工业监测，具体地，涉及一种燃烧器的火焰监测方法和系统。

背景技术：

1、在一些工业环境中，涉及到燃烧器，例如：燃气电厂的燃烧器。对于这些燃烧器来说，需要对燃烧器的火焰情况进行监测，通过火焰的监测结果，可以对燃烧器的运行稳定性进行监测；根据监测结果，可以对燃烧器进行相应的控制或者处理，例如，如果火焰的监测结果表征火焰质量较差，则说明燃烧器可能存在故障或者运行参数不太合理等，可能需要进行故障处理或者调整运行参数等。因此，为了保证燃烧器的稳定运行，燃烧器的火焰监测较为重要。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种燃烧器的火焰监测方法和系统，该燃烧器的火焰监测方法和系统能够实现高质量火焰图像采集，进而实现高可靠性和高精度的火焰监测。

2、为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种燃烧器的火焰监测系统，包括：

3、图像采集系统，所述图像采集系统用于采集燃烧器的火焰图像，所述燃烧器在目标燃烧环境中产生火焰；

4、过温保护系统，所述过温保护系统与所述图像采集系统连接，所述过温保护系统用于对所述图像采集系统进行过温保护；

5、位置控制系统，所述位置控制系统与所述图像采集系统和所述过温保护系统分别连接，所述位置控制系统用于根据所述目标燃烧环境的气压和所述图像采集系统的温度，控制所述图像采集系统和所述过温保护系统相较于所述目标燃烧环境的位置；

6、图像处理系统，所述图像处理系统用于获取所述图像采集系统采集的所述火焰图像，对所述火焰图像进行图像识别，获得燃烧器火焰监测结果，展示所述燃烧器火焰监测结果。

7、可选地，所述图像采集系统包括：图像采集装置，所述图像采集装置包括：

8、光学探头和与所述光学探头连接的图像传感器，所述光学探头用于在所述目标燃烧环境中采集光学信号，所述图像传感器用于根据所述光学信号进行成像，生成所述火焰图像。

9、可选地，所述图像采集系统还包括：

10、风冷套管，所述图像传感器设置在所述风冷套管内部，所述风冷套管用于对所述图像传感器进行过温保护；和/或，

11、温度传感器，所述温度传感器设置在所述光学探头上，用于采集所述光学探头的温度数据；所述位置控制系统用于根据所述光学探头的温度数据，确定所述图像采集系统的温度。

12、可选地，所述燃烧器为锅炉燃烧器，所述目标燃烧环境为所述锅炉的炉膛，所述锅炉开设有连接通道，所述过温保护系统包括：

13、预埋件，所述预埋件设置在所述连接通道中，所述预埋件用于将所述图像采集系统和所述过温保护系统固定于所述连接通道；

14、密封固定装置，所述密封固定装置用于连接所述过温保护系统与所述图像采集系统；

15、冷却装置，所述冷却装置用于对所述图像采集系统进行冷却，所述冷却装置包括：水冷装置和/或冷却气源。

16、可选地，在所述冷却装置包括：水冷装置和冷却气源的情况下，所述过温保护系统还包括：

17、冷却控制器，所述冷却控制器与所述水冷装置和冷却气源分别连接，所述冷却控制器用于根据所述图像采集系统的温度，确定冷却策略；所述冷却策略用于控制所述水冷装置和/或所述冷却气源对所述图像采集系统进行冷却。

18、可选地，所述位置控制系统，包括：

19、气缸，所述气缸与所述图像采集系统和所述过温保护系统分别连接；

20、控制器，所述控制器与所述气缸连接，所述控制器用于根据所述目标燃烧环境的气压和所述图像采集系统的温度，控制所述气缸驱动所述图像采集系统和所述过温保护系统靠近所述目标燃烧环境或者远离所述目标燃烧环境，其中，在所述图像采集系统和所述过温保护系统靠近所述目标燃烧环境的情况下，所述图像采集系统用于采集所述火焰图像。

21、可选地，所述位置控制系统包括：

22、图像传输装置，所述图像传输装置与所述图像采集系统和所述图像处理系统分别连接，所述图像传输装置用于对所述火焰图像进行转换处理，并将转换处理的火焰图像传输给所述图像处理系统。

23、可选地，所述图像处理系统，包括：

24、显示器，所述显示器用于展示所述燃烧器火焰监测结果和/或图像采集参数配置页面；

25、图像采集控制器，在所述显示器展示图像采集参数配置页面的情况下，所述图像采集控制器用于根据所述图像采集配置页面中的输入的目标图像采集参数和所述火焰图像的展示效果，调整所述图像采集系统的图像采集参数。

26、可选地，所述图像处理系统还包括：

27、图像分析设备，所述图像分析设备用于从所述火焰图像中提取出多种火焰特征参数，根据所述多种火焰特征参数确定所述燃烧器火焰监测结果，所述燃烧器火焰监测结果用于表征火焰的稳定性；所述多种火焰特征参数包括：亮度、均匀度、灰度、闪烁频率和温度中的至少两种。

28、第二方面，本公开提供一种燃烧器的火焰监测方法，应用于第一方面所述的燃烧器的火焰监测系统，所述监测方法包括：

29、获取目标燃烧环境中的燃烧器的火焰图像；

30、从所述火焰图像中提取出多种火焰特征参数，所述多种火焰特征参数包括：亮度、均匀度、灰度、闪烁频率和温度中的至少两种；

31、根据所述多种火焰特征参数确定所述燃烧器火焰监测结果，所述燃烧器火焰监测结果用于表征火焰的稳定性。

32、通过上述技术方案，通过图像采集系统采集火焰图像，该图像采集装置设置有过温保护系统，可以对图像采集系统进行过温保护，可以防止图像采集系统无保护的处于目标燃烧环境中；并且，除了过温保护系统，还设置有位置控制系统，该位置控制系统可以根据目标燃烧环境的气压和图像采集系统的温度，控制图像采集系统和过温保护系统相较于目标燃烧环境的位置，可以保护图像采集系统和过温保护系统在超温、欠压等情况下不被目标燃烧环境中的火焰所损坏，确保系统可以稳定可靠的运行。通过图像处理系统，对火焰图像进行图像识别，获得相应的监测结果并展示，实现监测结果的可视化功能。因此，该技术方案可以确保图像采集的可靠性和稳定性，从而，可以实现高质量火焰图像采集，进而实现高可靠性和高精度的火焰监测，保证燃烧器的运行稳定性和可靠性。

33、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种燃烧器的火焰监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述图像采集系统包括：图像采集装置，所述图像采集装置包括：

3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述图像采集系统还包括：

4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述燃烧器为锅炉燃烧器，所述目标燃烧环境为所述锅炉的炉膛，所述锅炉开设有连接通道，所述过温保护系统包括：

5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，在所述冷却装置包括：水冷装置和冷却气源的情况下，所述过温保护系统还包括：

6.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述位置控制系统，包括：

7.根据权利要求1或者6所述的监测系统，其特征在于，所述位置控制系统包括：

8.根据权利要求1所述的燃烧器的火焰监测系统，其特征在于，所述图像处理系统，包括：

9.根据权利要求8所述的燃烧器的火焰监测系统，其特征在于，所述图像处理系统还包括：

10.一种燃烧器的火焰监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的燃烧器的火焰监测系统，所述监测方法包括：

技术总结本公开涉及一种燃烧器的火焰监测方法和系统；燃烧器的火焰监测系统，包括：图像采集系统，用于采集燃烧器的火焰图像，燃烧器在目标燃烧环境中产生火焰；过温保护系统，与图像采集系统连接，用于对图像采集系统进行过温保护；位置控制系统，与图像采集系统和过温保护系统分别连接，用于根据目标燃烧环境的气压和图像采集系统的温度，控制图像采集系统和过温保护系统相较于目标燃烧环境的位置；图像处理系统，用于获取图像采集系统采集的火焰图像，对火焰图像进行图像识别，获得燃烧器火焰监测结果，展示燃烧器火焰监测结果。该燃烧器的火焰监测方法和系统能够实现高质量火焰图像采集，进而实现高可靠性和高精度的火焰监测。技术研发人员：林锴翔,原辉,王彦植,章川,刘建波,王丰,王亚平,赵楠受保护的技术使用者：国能国华（北京）燃气热电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26