CN112730349A - 一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统及方法，通过在干燥塔的壁上安装带有监测孔的监测单元，利用监测单元获取雾化盘的多个时刻的雾化效果图像，并对雾化图像进行采集并保存，最后通过图像分析报警单元对每个时刻的雾化图像与基准图像进行对比计算得到像素面积偏差，当像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号，使得工作人员能够及时发现雾化盘的雾化效果，从而提高了对脱硫废水旋转雾化旁路烟道蒸发系统的运行监视水平，增加了监视手段，使得在运行中可及时发现问题进行处理，降低了设备运行异常损坏的可能性，可节约系统后续运行维护成本，进而解决了现有技术运行监测方式单一，导致无法及时发现雾化器异常的技术问题。

Description

一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统及方法
技术领域
本申请涉及监测系统技术领域，尤其涉及一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统及方法。
背景技术
随着环保要求的日益严格，燃煤电厂将面临废水零排放的压力。由于脱硫废水含有COD、悬浮物、重金属、氯离子等多种物质，难以实现直接回收利用，如何实现脱硫废水零排放是电厂面临的主要难题。
目前脱硫废水旋转雾化旁路烟道蒸发系统在燃煤电厂废水零排放改造中得到了较多的应用，该系统主要由废水供应系统、干燥塔体、旋转雾化装置、烟气分布器、旁路烟道及配套控制系统等组成。其中旋转雾化装置是整套系统的核心设备，旋转雾化器正常运行是该系统稳定运行的关键。由于雾化器及其附属雾化盘安装于干燥塔体顶内部，实际运行情况无法直观监视，目前仅通过雾化器电流、转速、振动等数据对其运行状态进行监测诊断，运行监测方式单一，存在监测滞后等问题，无法及时发现雾化器异常。
发明内容
本申请的目的在于提供一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统及方法，用于解决现有技术运行监测方式单一，导致无法及时发现雾化器异常的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，
包括：监测单元、控制单元、图像采集存储单元、图像分析报警单元；所述监测单元包括：高清摄像机、监测孔、吹扫装置；
所述监测孔设置于干燥塔壁上，所述高清摄像机通过所述监测孔安装于与雾化盘的平行高度的干燥塔壁上，所述吹扫装置设置于所述高清摄像机上，用于对所述高清摄像机的镜头进行吹扫；
所述监测单元、所述控制单元、所述图像采集存储单元和所述图像分析报警单元依次电连接；
所述控制单元用于：控制所述高清摄像机和所述吹扫装置进行吹扫工作；
所述监测单元用于：对所述雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到所述图像采集存储单元；
所述图像采集存储单元用于：采集所述雾化图像并进行存储；
所述图像分析报警单元用于：对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，将所述雾化图像与基准图像进行比较，当所述雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
可选地，所述图像分析报警单元，具体用于：
对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，基于像素面积偏差计算公式，根据所述雾化图像的像素面积与所述基准图像计算得到所述像素面积偏差，当所述像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
可选地，所述像素面积偏差计算公式为：
Figure BDA0002814679250000021
式中，δ为所述像素面积偏差，Si为第i次监测的雾化图像的像素面积，Ss为基准图像的像素面积。
可选地，所述监测单元还包括：光源和伸缩观测杆；
所述光源和所述伸缩观测杆均设置于所述高清摄像机上，所述伸缩观测杆用于：根据所述控制单元的指令控制所述高清摄像机进行移动。
可选地，所述监测单元的数量为3个；每个所述监测单元的监测孔之间的夹角均为120°。
可选地，所述高清摄像机为CCD高清摄像机。
可选地，所述高清摄像机的镜头为耐高温防爆镜头。
可选地，所述吹扫装置还用于：采用压缩空气对镜头进行定时吹扫。
可选地，还包括：荧光剂投加装置，所述荧光剂投加装置设置于脱硫废水进水管路上
本申请第二方面还提供了一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法，其特征在于，应用于第一方面所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，包括：
监测单元对雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到图像采集存储单元；
所述图像采集存储单元接收所述雾化图像并进行存储；
图像分析报警单元对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，将所述雾化图像与基准图像进行比较，当所述雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
与现有技术相比，本申请的优点在于：
本申请提供了一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，包括：监测单元、控制单元、图像采集存储单元、图像分析报警单元；监测单元包括：高清摄像机、监测孔、吹扫装置；监测孔设置于干燥塔壁上，高清摄像机通过监测孔安装于与雾化盘的平行高度的干燥塔壁上，吹扫装置设置于高清摄像机上，用于对高清摄像机的镜头进行吹扫；监测单元、控制单元、图像采集存储单元和图像分析报警单元依次电连接；控制单元用于：控制高清摄像机和吹扫装置进行吹扫工作；监测单元用于：对雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到图像采集存储单元；图像采集存储单元用于：采集雾化图像并进行存储；图像分析报警单元用于：对雾化图像进行增强和降噪处理后，将雾化图像与基准图像进行比较，当雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
本申请提供的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，通过在干燥塔的壁上安装带有监测孔的监测单元，利用监测单元获取雾化盘的多个时刻的雾化效果图像，并对雾化图像进行采集并保存，最后通过图像分析报警单元对每个时刻的雾化图像与基准图像进行对比计算得到像素面积偏差，当像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号，使得工作人员能够及时发现雾化盘的雾化效果，从而提高了对脱硫废水旋转雾化旁路烟道蒸发系统的运行监视水平，增加了监视手段，使得在运行中可及时发现问题进行处理，降低了设备运行异常损坏的可能性，可节约系统后续运行维护成本，进而解决了现有技术运行监测方式单一，导致无法及时发现雾化器异常的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法的流程示意图。
标号：1、干燥塔；2、雾化盘；3、耐高温防爆镜头；4、吹扫装置；5、高清摄像机；6、控制单元；7、图像采集存储单元；8、图像分析报警单元；9、脱硫废水进水管路；10荧光剂投加装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，包括：
包括：监测单元、控制单元6、图像采集存储单元7、图像分析报警单元8；监测单元包括：高清摄像机5、监测孔、吹扫装置4；监测孔设置于干燥塔壁上6，高清摄像机通过监测孔安装于与雾化盘2的平行高度的干燥塔壁上6，吹扫装置4设置于高清摄像机上，用于对高清摄像机的镜头进行吹扫；监测单元、控制单元6、图像采集存储单元7和图像分析报警单元8依次电连接。
需要说明的是，本领域技术人员可以在原有干燥体上进行开孔改造，加装本申请的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，用于对雾化盘的雾化效果进行监测。
控制单元用于：控制高清摄像机和吹扫装置进行吹扫工作；监测单元用于：对雾化盘2的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到图像采集存储单元；图像采集存储单元用于：采集雾化图像并进行存储；图像分析报警单元用于：对雾化图像进行增强和降噪处理后，将雾化图像与基准图像进行比较，当雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
需要说明的是，本实施例的基准图像的采集在系统投运调试期间完成，生成对应转速10000rpm、12000rpm、15000rpm典型不同转速下的基准图像。
本申请提供的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，通过在干燥塔的壁上安装带有监测孔的监测单元，利用监测单元获取雾化盘的多个时刻的雾化效果图像，并对雾化图像进行采集并保存，最后通过图像分析报警单元对每个时刻的雾化图像与基准图像进行对比计算得到像素面积偏差，当像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号，使得工作人员能够及时发现雾化盘的雾化效果，从而提高了对脱硫废水旋转雾化旁路烟道蒸发系统的运行监视水平，增加了监视手段，使得运行中可及时发现问题进行处理，降低了设备运行异常损坏的可能性，可节约系统后续运行维护成本，进而解决了现有技术运行监测方式单一，导致无法及时发现雾化器异常的技术问题。
进一步地，图像分析报警单元，具体用于：对雾化图像进行增强和降噪处理后，基于像素面积偏差计算公式，根据雾化图像的像素面积与基准图像计算得到像素面积偏差，当像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
其中，像素面积偏差计算公式为：
Figure BDA0002814679250000061
式中，δ为所述像素面积偏差，Si为第i次监测的雾化图像的像素面积，Ss为基准图像的像素面积。
进一步地，监测单元还包括：光源和伸缩观测杆；光源和伸缩观测杆均设置于高清摄像机上，伸缩观测杆用于：根据控制单元的指令控制高清摄像机进行移动。
为了提高高清摄像机的灵活性，使得高清摄像机可以多方位地监测雾化盘的雾化效果，本实施例在高清摄像机上设置了伸缩观测杆；同时设置有光源，使得高清摄像机对雾化盘的雾化效果能够更加的清晰。
进一步地，监测单元的数量为3个；每个监测单元的监测孔之间的夹角均为120°。
可以理解的是，为了提高对雾化盘的雾化效果监测能力，本申请在干燥塔壁上设置有3个监测单元，个监测单元的监测孔之间的夹角均为120°，也就是说监测单元沿干燥塔壁一周均匀布置。
进一步地，高清摄像机5为CCD高清摄像机。
本实施例设置高清摄像机为CCD高清摄像机，因其具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点，提高了高清摄像机的可靠性，并且保证了雾化图像的清晰度。
进一步地，高清摄像机5的镜头为耐高温防爆镜头。
由于干燥体内部的温度较高，因此本实施例将高清摄像机的镜头为耐高温防爆镜头，从而保证了高清摄像机的可靠性。
进一步地，吹扫装置4还用于：采用压缩空气对镜头进行定时吹扫。
为了防止雾化盘雾化的废水遮挡高清摄像机的镜头，本实施例采用压缩空气对镜头进行定时吹扫，并设定吹扫频率为30min/次。
进一步地，还包括：荧光剂投加装置10，所述荧光剂投加装置10设置于脱硫废水进水管路9上。
可以理解的是，为了方便对雾化图像进行分析，在脱硫废水进水管路通过荧光剂投加装置投加荧光剂，使得脱硫废水含有荧光剂，本实施例在添加过程同时调节控制高清摄像机光源切换为紫外光源，用于荧光显示；荧光剂投加装置设置间隔4小时自动启动，持续运行30分钟，装置自动启停间隔、运行时长均可根据需要设置更改，也可手动启停，使可视化监测更为清晰直观和多样化。
以上为本申请提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统的实施例，以下为本申请提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法的实施例。
请参阅图2，本申请提供的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法的实施例，包括：
步骤101、监测单元对雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到图像采集存储单元。
步骤102、图像采集存储单元接收雾化图像并进行存储。
步骤103、图像分析报警单元对雾化图像进行增强和降噪处理后，将雾化图像与基准图像进行比较，当雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
本申请的一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法，通过监测单元获取雾化盘的多个时刻的雾化效果图像，并通过图像采集存储单元对雾化图像进行接收并保存，最后通过图像分析报警单元对每个时刻的雾化图像与基准图像进行对比计算得到像素面积偏差，当像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号，使得工作人员能够及时发现雾化盘的雾化效果，从而提高了对脱硫废水旋转雾化旁路烟道蒸发系统的运行监视水平，增加了监视手段，使得在运行中可及时发现问题进行处理，降低了设备运行异常损坏的可能性，可节约系统后续运行维护成本，进而解决了现有技术运行监测方式单一，导致无法及时发现雾化器异常的技术问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，包括：监测单元、控制单元、图像采集存储单元、图像分析报警单元；所述监测单元包括：高清摄像机、监测孔、吹扫装置；
所述监测孔设置于干燥塔壁上，所述高清摄像机通过所述监测孔安装于与雾化盘的平行高度的干燥塔壁上，所述吹扫装置设置于所述高清摄像机上，用于对所述高清摄像机的镜头进行吹扫；
所述监测单元、所述控制单元、所述图像采集存储单元和所述图像分析报警单元依次电连接；
所述控制单元用于：控制所述高清摄像机和所述吹扫装置进行吹扫工作；
所述监测单元用于：对所述雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到所述图像采集存储单元；
所述图像采集存储单元用于：采集所述雾化图像并进行存储；
所述图像分析报警单元用于：对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，将所述雾化图像与基准图像进行比较，当所述雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述图像分析报警单元，具体用于：
对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，基于像素面积偏差计算公式，根据所述雾化图像的像素面积与所述基准图像计算得到所述像素面积偏差，当所述像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述像素面积偏差计算公式为：
Figure FDA0002814679240000011
式中，δ为所述像素面积偏差，Si为第i次监测的雾化图像的像素面积，Ss为基准图像的像素面积。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述监测单元还包括：光源和伸缩观测杆；
所述光源和所述伸缩观测杆均设置于所述高清摄像机上，所述伸缩观测杆用于：根据所述控制单元的指令控制所述高清摄像机进行移动。
5.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述监测单元的数量为3个；每个所述监测单元的监测孔之间的夹角均为120°。
6.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述高清摄像机为CCD高清摄像机。
7.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述高清摄像机的镜头为耐高温防爆镜头。
8.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，所述吹扫装置还用于：采用压缩空气对镜头进行定时吹扫。
9.根据权利要求1所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，其特征在于，还包括：荧光剂投加装置，所述荧光剂投加装置设置于脱硫废水进水管路上。
10.一种脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任意一项所述的脱硫废水旁路烟道蒸发可视化监测系统，包括：
监测单元对雾化盘的雾化效果进行监测得到雾化图像，并发送到图像采集存储单元；
所述图像采集存储单元接收所述雾化图像并进行存储；
图像分析报警单元对所述雾化图像进行增强和降噪处理后，将所述雾化图像与基准图像进行比较，当所述雾化图像与基准图像的像素面积偏差大于预置像素值时发出报警信号。
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