CN102506443A - 一种图像火焰检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种图像火焰检测装置,包括图像传感器、处理模块、视频采集卡、计算机和显示器;图像传感器包括物镜、透镜组合和目镜,物镜采用石英镜片制成,其后端设置透镜组合,而目镜设于透镜组合的后端;处理模块包括摄像头和DSP,图像传感器传输的图像聚集在摄像头的靶面上,且摄像头的输出端连接DSP的输入端;DSP的输出端通过双轴电缆连接视频采集卡的输入端,而视频采集卡的输出端连接计算机,所述计算机控制显示器显示当前的火焰图像。此装置可有效克服现有结构中的探头因高温老化、不稳定燃烧等缺点,并可适用于多种燃料的燃烧情况。
Description
技术领域
本发明属于电子测控领域,特别涉及一种适用于电厂锅炉的图像火焰检测装置。
背景技术
电厂锅炉燃烧的稳定性直接影响电站的安全和经济运行,锅炉爆炸是由于锅炉内积聚的可燃混合物瞬间被点燃引起的,这种不可控制的爆燃将造成人员伤亡和设备毁坏,严重危及电站安全运行,因此必须配备功能齐全、性能可靠的火焰检测装置,保证在锅炉灭火时停止燃料供应,防止可燃性物质在炉膛或管道内聚积,而发生爆燃甚至引起锅炉爆炸。
基于CCD的图像火焰检测装置能全工况、连续地监视燃烧器、炉膛的火焰状态及燃料系统运行状态,通过主机显示炉膛内燃料的燃烧状况,同时与有关主辅机信号合理地联锁,以保证整个机组的安全经济运行。所以火电机组安全运行成功与否,在很大程度上,取决于所用的图像火焰检测器和炉膛灭火保护装置是否可靠与完善。因此,准确、可靠地检测炉膛火焰,是防止炉膛爆炸、确保锅炉安全运行的重要手段。现有的火焰检测设备虽能在一定程度上满足火焰检测的要求,具有一定的实用性。但是,应用于现代大型锅炉仍然存在不少问题,列举如下:
(1)火焰检测器头镜面易被污染,火焰检测器接线常因高温老化而损伤,火焰检测器安装的炉墙侧孔积灰和周边结渣;
(2)火检探头小,视场角与火焰大幅度飘移之间的矛盾:
要准确地检测火焰,就必须将检测探头对准燃烧器火焰着火区,即火焰根部的光亮部分。实际运行中,一方面,由于煤种的变化、燃烧的调整等,火焰经常漂移;另一方面,为尽量减少其它燃烧器火焰和背景火焰对火检器的干扰和影响,探头视角一般限制为10~15°,这样,小视场角的检测器探头难以随时对准漂移的火焰着火区。因此当煤质、负荷、风量等发生变化时,检测器就显得不灵敏,有时甚至误动而错发灭火信号。
(3)火检功能与燃烧诊断的矛盾:
现有锅炉使用的火检,功能单一,只检测火焰有无,为锅炉灭火保护提供信号。但这种灭火保护是消极的,它没有积极预防灭火的功能。火检不能诊断燃烧火焰状态和稳定性,不利于运行人员发现潜在的燃烧故障。
基于以上分析,本发明人对现有的火焰检测装置进行研究改进,本案由此产生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题,是针对前述背景技术中的缺陷和不足,提供一种图像火焰检测装置,其可有效克服现有结构中的探头因高温老化、不稳定燃烧等缺点,并可适用于多种燃料的燃烧情况。
本发明为解决以上技术问题,所采用的技术方案是:
一种图像火焰检测装置,包括图像传感器、处理模块、视频采集卡、计算机和显示器;图像传感器包括物镜、透镜组合和目镜,物镜采用石英镜片制成,其后端设置透镜组合,而目镜设于透镜组合的后端;处理模块包括摄像头和DSP,图像传感器传输的图像聚集在摄像头的靶面上,且摄像头的输出端连接DSP的输入端;DSP的输出端通过双轴电缆连接视频采集卡的输入端,而视频采集卡的输出端连接计算机,所述计算机控制显示器显示当前的火焰图像。
上述图像传感器还包括滤光片,所述滤光片设于目镜的后端。
采用上述方案后,本发明能够即时准确且直观的反应当前炉内火焰的燃烧状况,确保锅炉连续安全稳定的运行。
附图说明
图1是本发明的整体架构图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示,本发明提供一种图像火焰检测装置,包括图像传感器、处理模块、视频采集卡、计算机和显示器,下面分别介绍。
图像传感器包括物镜、透镜组合、目镜和滤光片,其中,物镜作为一次传感元件,其工作环境是非常恶劣的,要经受住炉膛的高温辐射和炉内飞灰的冲刷, 还要避免镜面的积灰,因此在本实施例中,物镜采用可抗1200℃的熔融灰渣对镜面的冲刷且耐高温、耐磨损的石英镜片,耐温高达1400℃;物镜的后端设置透镜组合,用于对图像进行光学放大;透镜组合的后端设置目镜,用于把传递过来的图像聚集在处理模块中CCD摄像头的靶面上;目镜的后端还设有滤光片,用以提高图像质量。
处理模块包括摄像头和DSP,摄像头可采用CCD摄像头,其将图像传感器输出的光信号转换为电信号,再送入DSP转化为视频信号。将处理模块置于图像传感器中透镜组合的后端,主要是由于火焰部分温度很高,而摄像头不能耐高温,从而更好地保证摄像头能够在安全的工况下采集图像。
DSP的输出端通过双轴电缆连接视频采集卡的输入端,而视频采集卡的输出端连接计算机,所述计算机控制显示器显示当前的火焰图像。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (2)
1.一种图像火焰检测装置,其特征在于:包括图像传感器、处理模块、视频采集卡、计算机和显示器;图像传感器包括物镜、透镜组合和目镜,物镜采用石英镜片制成,其后端设置透镜组合,而目镜设于透镜组合的后端;处理模块包括摄像头和DSP,图像传感器传输的图像聚集在摄像头的靶面上,且摄像头的输出端连接DSP的输入端;DSP的输出端通过双轴电缆连接视频采集卡的输入端,而视频采集卡的输出端连接计算机,所述计算机控制显示器显示当前的火焰图像。
2.如权利要求1所述的一种图像火焰检测装置,其特征在于:所述图像传感器还包括滤光片,所述滤光片设于目镜的后端。
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- 2011-09-28 CN CN2011102957127A patent/CN102506443A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20120620 |