JP7354924B2 - 情報処理装置、情報処理方法、廃棄物供給速度の計測装置ならびに計測方法、燃切点の位置測定装置ならびに測定方法、および燃焼制御装置ならびに燃焼制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、廃棄物供給速度の計測装置ならびに計測方法、燃切点の位置測定装置ならびに測定方法、および燃焼制御装置ならびに燃焼制御方法に関する。

従来、低炭素社会および循環型社会を実現するために、廃棄物処理分野においても、様々な要求がなされている。廃棄物を焼却する焼却炉には、燃焼排ガスから熱を効率的に回収するのみならず、大気中に放出されるダイオキシン類や窒素酸化物（ＮＯ_x）などの有害物質の抑制が要求される。そのため、焼却炉において廃棄物であるごみの燃焼を安定化させるために、焼却炉内における燃料移動量を検出したり廃棄物量を推定したりする方法が提案されている（特許文献１，２参照）。

特開２０１９－０８６２５５号公報 特開２０１９－１３２４８５号公報

上述した従来技術において、火格子式の焼却炉（以下、火格子焼却炉）を安定的に制御するためには、火格子焼却炉内の火格子上に燃料を供給する速度（以下、燃料供給速度）を正確に測定することが重要になる。また、火格子上の廃棄物の燃え切り点を正確に測定することも重要である。

しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術においては、燃料である廃棄物などが火格子上を移動する速度を把握できる一方、廃棄物などの火格子上への供給速度を把握できなかった。また、特許文献２に記載された技術においては、火格子焼却炉内の全体の廃棄物量を把握できるのみであった。そのため、従来技術においては、火格子上への燃料供給速度を導出したり、燃え切り点を測定したりすることは極めて困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、火格子焼却炉内における火格子上への廃棄物の燃料供給速度、または火格子上の廃棄物の燃え切り点を導出するための情報を適正に取得できる情報処理装置、情報処理方法、廃棄物供給速度の計測装置ならびに計測方法、燃切点の位置測定装置ならびに測定方法、および燃焼制御装置ならびに燃焼制御方法を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る情報処理装置は、廃棄物を移動させる火格子を備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域が撮像された熱画像情報から生成された画像データを取得して前記画像データに対して画像処理を施す制御部を備える情報処理装置であって、前記制御部は、前記撮像された画像データを取得して記憶部に記憶させ、前記記憶部から読み出した前記画像データに対して、前記廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域と、前記廃棄物以外の領域との境界を識別して、前記境界の少なくとも一部を規定する境界線を生成して、前記境界線を含む処理画像データを生成する。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記記憶部から前記画像データを入力パラメータとして取得し、前記記憶部から読み出した前記画像データを境界識別学習モデルに入力し、前記画像データに対して前記境界線が生成された前記処理画像データを出力パラメータとして出力し、前記境界識別学習モデルは、前記画像データを学習用入力パラメータとし、前記画像データに対して前記境界線が描画された処理画像データを学習用出力パラメータとして、機械学習によって生成された学習モデルである。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記火格子との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物を前記火格子上に段差をつけて供給する廃棄物供給部を備え、前記境界線は、前記画像データにおいて前記火格子上の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物の拡がりを規制する炉壁を備え、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記炉壁との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理装置は、上記の発明において、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物の外縁に生成される。

本発明の一態様に係る廃棄物供給速度の計測装置は、前記情報処理装置によって得られた処理画像データを経過時間に沿って複数取得して、廃棄物焼却炉内への廃棄物の供給速度を算出する算出部を備える廃棄物供給速度の計測装置であって、前記算出部は、前記処理画像データにおける境界線に基づいて、廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域を特定し、前記存在領域の高さ方向に沿った高さまたは前記存在領域の面積に基づいて、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量を算出し、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量と前記経過時間とに基づいて前記廃棄物の前記供給速度を算出する。

本発明の一態様に係る燃切点の位置測定装置は、廃棄物を移動させる火格子を備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域を撮像した熱画像情報から生成された画像データに対して画像処理を施す、前記情報処理装置によって得られた処理画像データを取得し、前記処理画像データにおける、前記廃棄物と前記火格子との境界に生成された境界線に基づいて、前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置を測定する。

本発明の一態様に係る燃焼制御装置は、前記廃棄物供給速度の計測装置から取得した廃棄物の供給速度と、前記燃切点の位置測定装置から取得した前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置との少なくとも一方を取得し、前記廃棄物の供給速度と前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物の供給速度を調整する廃棄物供給装置の送り速度、および前記火格子上の前記廃棄物の移動速度を調整する火格子送り速度の少なくとも一方を制御する燃焼制御部を備える。

本発明の一態様に係る燃焼制御装置は、上記の発明において、前記燃焼制御部は、前記廃棄物の供給速度および燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、燃焼用空気量および二次空気量の少なくとも一方を制御する。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、廃棄物を移動させる火格子を備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域が撮像された熱画像情報から生成された画像データを取得して前記画像データに対して画像処理を施す情報処理装置が実行する情報処理方法であって、前記撮像された画像データを取得して記憶部に記憶させ、前記記憶部から読み出した前記画像データに対して、前記廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域と、前記廃棄物以外の領域との境界を識別して、前記境界の少なくとも一部を規定する境界線を生成して、前記境界線を含む処理画像データを生成する。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の発明において、前記記憶部から前記画像データを入力パラメータとして取得し、前記記憶部から読み出した前記画像データを境界識別学習モデルに入力し、前記画像データに対して前記境界線が生成された前記処理画像データを出力パラメータとして出力し、前記境界識別学習モデルは、前記画像データを学習用入力パラメータとし、前記画像データに対して前記境界線が描画された処理画像データを学習用出力パラメータとして、機械学習によって生成された学習モデルである。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の発明において、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記火格子との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の発明において、前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物を前記火格子上に段差をつけて供給する廃棄物供給部を備え、前記境界線は、前記画像データにおいて前記火格子上の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の発明において、前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物の拡がりを規制する炉壁を備え、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記炉壁との境界に生成される。

本発明の一態様に係る情報処理方法は、上記の発明において、前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物の外縁に生成される。

本発明の一態様に係る廃棄物供給速度の計測方法は、前記情報処理方法によって得られた処理画像データを経過時間に沿って複数取得して、廃棄物焼却炉内への廃棄物の供給速度を算出する廃棄物供給速度の計測装置が実行する廃棄物供給速度の計測方法であって、前記処理画像データにおける境界線に基づいて、廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域を特定し、前記存在領域の高さ方向に沿った高さまたは前記存在領域の面積に基づいて、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量を算出し、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量と前記経過時間とに基づいて前記廃棄物の前記供給速度を算出する。

本発明の一態様に係る燃切点の位置測定方法は、前記廃棄物を含む領域を撮像した熱画像情報から生成された画像データに対して画像処理を施す、前記情報処理方法によって得られた処理画像データを取得し、前記取得した処理画像データを記憶部に記憶させ、前記記憶部から読み出した前記処理画像データにおける、前記廃棄物と前記火格子との境界に生成された境界線に基づいて、前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置を測定する。

本発明の一態様に係る燃焼制御方法は、廃棄物焼却炉を制御する燃焼制御部を備えた燃焼制御装置が実行する燃焼制御方法であって、前記燃焼制御部は、請求項１７に記載の廃棄物供給速度の計測方法によって火格子を備えた廃棄物焼却炉において取得した廃棄物の供給速度と、請求項１８に記載の燃切点の位置測定方法から取得した前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置との少なくとも一方を取得し、前記廃棄物の供給速度と前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物の供給速度を調整する廃棄物供給装置の送り速度、および前記火格子上の前記廃棄物の移動速度を調整する火格子送り速度の少なくとも一方を制御する。

本発明の一態様に係る燃焼制御方法は、上記の発明において、前記燃焼制御部は、前記廃棄物の供給速度および前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、燃焼用空気量および二次空気量の少なくとも一方を制御する。

本発明に係る情報処理装置、情報処理方法、廃棄物供給速度の計測装置ならびに計測方法、燃切点の位置測定装置ならびに測定方法、および燃焼制御装置ならびに燃焼制御方法によれば、火格子焼却炉内における火格子上への廃棄物の燃料供給速度、または火格子上の廃棄物の燃え切り点を導出するための情報を適正に取得することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態による情報処理装置を適用した焼却施設を模式的に示す全体構成図である。 図２は、本発明の一実施形態による焼却炉における廃棄物および廃棄物の火格子上への供給部分を示す側面図である。 図３は、本発明の一実施形態による焼却炉における廃棄物の供給部分を示す正面図である。 図４は、本発明の一実施形態による燃焼制御装置および識別装置の構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の一実施形態による情報処理方法を説明するためのフローチャートである。 図６は、本発明の一実施形態による撮像部によって撮像された燃焼中の廃棄物の透過画像データの例を示す図である。 図７は、本発明の一実施形態による撮像部により撮像された透過画像データに対して境界線を生成した境界画像データの例を示す図である。 図８は、本発明の一実施形態において、火格子上に供給された廃棄物高さの時間変化の一例を示すグラフである。 図９は、本発明の一実施形態による撮像部により撮像した透過画像データに対して境界線を生成した境界画像データの変形例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。

（火格子焼却炉）
図１は、本発明の一実施形態による情報処理装置が適用される火格子式のごみ焼却炉（以下、火格子焼却炉）を示す。図１に示すように、廃棄物焼却炉である火格子焼却炉は、廃棄物の燃焼が行われる炉１、廃棄物を投入する廃棄物投入口２、およびボイラ９を備える。ボイラ９は、炉１の炉出口７の下流側に設置された熱交換器９ａおよび蒸気ドラム９ｂを備える。

廃棄物投入口２から投入された廃棄物は、廃棄物供給装置３によって火格子４に搬送される。火格子４が往復運動を行うことにより、廃棄物の撹拌および移動が行われる。火格子４上の廃棄物は、火格子４の下方の風箱に燃焼用空気ブロア６により供給される燃焼用空気の吹き込みによって乾燥されながら燃焼されて、排ガスおよび灰が生成される。生成された灰は、灰落下口５を通じて落下して炉１の外部に排出される。

火格子４の下から炉１の内部に供給される燃焼用空気の総量は、燃焼用空気ブロア６の直近に設けた燃焼用空気ダンパ１４によって調整される。それぞれの風箱に供給される燃焼用空気の流量は、それぞれの風箱に燃焼用空気を供給する配管にそれぞれ設けられた、火格子下燃焼用空気ダンパ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄによって調整される。換言すると、火格子下燃焼用空気ダンパ１４ａ～１４ｄによって、それぞれの風箱に供給される燃焼用空気の流量の比率が調整される。なお、図１においては、廃棄物の搬送方向に沿って火格子４の下を４つの風箱で分割し、それぞれの風箱を通じて燃焼用空気を供給しているが、火格子下燃焼用空気ダンパ１４ａ～１４ｄおよび風箱の数は必ずしも４つに限定されず、火格子焼却炉の規模や目的などに応じて適宜変更可能である。

炉壁１ａに設けられた二次空気吹き込み口１０からは、二次空気ブロア１１によって二次空気が炉１内に吹き込まれる。二次空気が炉１内に吹き込まれることによって、燃焼ガス中の未燃焼成分がさらに燃焼するとともに、炉壁の温度の過度な上昇を抑制する。二次空気吹き込み口１０から炉１内に供給される二次空気の流量は、二次空気ブロア１１の直近に設けられた二次空気ダンパ１５によって調整される。

火格子４における廃棄物の搬送方向に沿って、上流側の廃棄物乾燥過程および主燃焼過程において発生した可燃性ガスと、下流側の後燃焼過程において発生した燃焼排ガスとが、炉１の炉出口７側に設けられたガス混合部において合流する。ガス混合部において合流した可燃性ガスおよび燃焼排ガスは、再度攪拌および混合された後、二次燃焼用空気の供給によって、二次燃焼が行われる。ボイラ９は、二次燃焼が行われる部分（以下、二次燃焼部）に対して、廃棄物の搬送方向に沿った下流側に設置されている。二次燃焼が行われた燃焼ガスは、ボイラ９の熱交換器９ａによって熱エネルギーが回収された後に、煙突８から外部に排気される。

炉１内には、炉１の高さ方向に沿った上側の位置に中間天井１６が設けられている。炉１内に流動するガスは、中間天井１６によって、上流側における廃棄物乾燥過程および主燃焼過程で発生した可燃性ガスを多く含むガスと、下流側における後燃焼過程で発生した燃焼排ガスとに、分割して排出できる。具体的には、燃焼排ガスが中間天井１６よりも下方の煙道（主煙道）を流れる一方、可燃性ガスを多く含むガスが中間天井１６よりも上方の煙道（副煙道）を流れる。燃焼排ガスと可燃性ガスを多く含むガスとがガス混合部において合流することによって、ガス混合部でのガスの攪拌および混合がさらに促進される。これにより、二次燃焼部における燃焼がより安定化し、燃焼過程におけるダイオキシン類の発生を抑制し、廃棄物の未燃分の発生を抑制することができる。なお、炉１内に中間天井１６を設けない構成にしてもよい。

炉１内の複数位置に、炉１内のガス温度を計測するセンサとしての温度計が設けられている。具体的には、炉１の高さ方向に沿って、火格子４と二次空気吹き込み口１０との中間位置に燃焼室ガス温度計１７が設けられている。炉１の高さ方向に沿って、炉出口７より下方位置に主煙道ガス温度計１８が設けられている。炉１の高さ方向に沿って、炉出口７の下部位置に炉出口下部ガス温度計１９が設けられている。炉１の高さ方向に沿って、炉出口７の中部位置に炉出口中部ガス温度計２０が設けられている。炉１の高さ方向に沿って、炉出口７の下流側位置に燃焼管理温度を測定する炉出口ガス温度計２１が設けられている。燃焼室ガス温度計１７、主煙道ガス温度計１８、炉出口下部ガス温度計１９、炉出口中部ガス温度計２０、および炉出口ガス温度計２１により計測された温度の計測値は、燃焼プロセス測定値として燃焼制御装置３０の記憶部３２（図４参照）に記憶される。

ボイラ９には、出口側に排ガス中の酸素（Ｏ₂）の濃度を計測するボイラ出口酸素濃度計２２が設けられている。煙突８の入口には、排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）および窒素酸化物（ＮＯ_x）の濃度を計測するガス濃度計２３が設けられている。ボイラ９の出口と煙突８とを接続する配管には、排ガス量を計測するための排ガス流量計２４が設けられている。ボイラ出口酸素濃度計２２、ガス濃度計２３、および排ガス流量計２４により計測されたガスの濃度や流量の計測値は、燃焼プロセス測定値として燃焼制御装置３０の記憶部３２に記憶される。

炉１における廃棄物の搬送方向の下流側には、撮像部２５が設けられている。撮像部２５は、例えば赤外線カメラから構成される火炎透過カメラ、および撮像した画像データを処理する画像処理部を有して構成される。図２は、撮像部２５の設置状態を示す側面図である。撮像部２５は、炉壁１ａに設けられた監視窓に近接して炉外に配設されても、水冷構造を有して炉１内に配設されてもよい。図２に示すように、廃棄物５０は、段差壁１３の部分で廃棄物供給部１２から火格子４上に落下する。火格子４上に落下した廃棄物は、火格子４の前後移動に伴う往復運動によって攪拌されつつ、撮像部２５側である前方に移動される。

撮像部２５は、火格子４上の廃棄物５０のサーモグラフィ情報を熱画像情報として取得できる。ここで、廃棄物５０から放射される赤外線の波長と空間における高温ガスおよび火炎から放射される赤外線の波長とは異なる。そのため、撮像部２５においては、測定する赤外線波長を適切に選定することによって測定視野内に火炎が存在していても、廃棄物５０の層の温度分布に対応する熱画像情報を得ることができる。また、撮像部２５による炉長方向の測定範囲を設定して、燃焼領域より上流側位置（火炎より上流側）での火格子４上の廃棄物５０の層の熱画像情報を得ることができる。熱画像情報は、火炎を透過した状態の映像データ、すなわち複数の画像データとして扱うことができる。

換言すると、撮像部２５は、廃棄物供給部１２から送り出される廃棄物、廃棄物が落下する段差を有する段差壁１３、火格子４上に落下する廃棄物、および火格子４の上面を、火炎を透過した状態で撮像可能である。なお、火格子４上の廃棄物の燃焼状態、すなわち火炎を撮像する燃焼画像撮像部をさらに設けてもよい。撮像部２５が撮像した火炎を透過した状態を撮像した撮像データ（以下、透過画像データ）は、即時的または所定の時間間隔で、識別装置４０に送信される。なお、撮像部２５が撮像した透過画像データを、燃焼制御装置３０の記憶部３２に記憶させた後に、燃焼制御装置３０から識別装置４０に送信してもよい。

本実施形態において撮像部２５は、例えば、廃棄物供給部１２および段差壁１３に対して略正対する位置に設置される。なお、撮像部２５の設置は、廃棄物供給部１２および段差壁１３に対して略正対する位置に限定されない。撮像部２５の設置位置は、少なくとも火格子４上の廃棄物５０（火格子上廃棄物５２）と、他の物体、ここでは段差壁１３および火格子４との境界部分が撮像可能であれば、種々の位置に設置することができる。

図３は、撮像部２５の視野の例を示す正面図である。図３に示すように、撮像部２５は、炉１の上下方向そして炉幅方向（左右方向）に拡がる測定視野を有する。本実施形態においては、撮像部２５からの視野は、廃棄物供給部１２、段差壁１３、火格子４、および炉壁１ａである。撮像部２５からの視野に含まれる炉壁１ａは、廃棄物５０の左右方向の外側への移動、すなわち拡がりを規制する。なお、撮像部２５の視野としては、火格子４上に存在する廃棄物の全体を撮像可能な視野を有すればよく、少なくとも火格子４の一部および段差壁１３の一部を含む。また、撮像部２５は、廃棄物供給部１２まで搬送された廃棄物５０（供給前廃棄物５１）を撮像できるのが好ましい。これにより、段差壁１３の位置で落下する廃棄物５０を撮像することができる。

図４は、燃焼制御装置３０および識別装置４０の構成を示すブロック図である。燃焼制御装置３０と識別装置４０とは、例えば、専用線、インターネットなどの公衆通信網、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、および携帯電話などの電話通信網や公衆回線、ＶＰＮ（Virtual Private Network）などの一または複数の組み合わせからなるネットワーク（図示せず）を介して、接続されている。また、燃焼制御装置３０および識別装置４０を一体に構成してもよく、燃焼制御装置３０および識別装置４０を火格子焼却炉と同じ施設内に設置しても別の施設に設置してもよい。また、火格子焼却炉と燃焼制御装置３０と識別装置４０とを別々の施設に設置する場合には、上述したネットワークを介して各種情報や各種データの通信が行われる。

図４に示すように、燃焼制御装置３０は、制御部３１、記憶部３２、および操作量調整部３３を備える。燃焼制御部としての制御部３１、および操作量調整部３３は、具体的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのプロセッサ、およびＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの主記憶部（いずれも図示せず）を備える。記憶部３２は、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Hard Disk Drive）、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、または、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、もしくはＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部３２を構成してもよい。

記憶部３２には、燃焼制御装置３０の動作を実行するための、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが記憶可能である。ここで、各種プログラムには、本実施形態による学習モデルや学習済みモデルなどのモデルに基づいた処理を実現する、情報処理プログラムも含まれる。これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。

燃焼制御装置３０は、あらかじめ定められた操作量基準値設定関係式（以下、操作量関係式）に基づいて、それぞれの操作端の操作量として、廃棄物５０の廃棄物供給速度を調整する廃棄物供給装置送り速度、および廃棄物５０の移動速度を調整する火格子送り速度を制御する。なお、燃焼制御装置３０は、廃棄物供給装置送り速度および火格子送り速度については、停止や運転操作の制御も行う。燃焼制御装置３０は、必要に応じて、操作量関係式に基づいて、燃焼用空気量および二次空気量を制御する。操作量関係式は、例えば、廃棄物焼却量設定値または廃棄物質設定値と操作量基準値（操作量の目標値）との関係式であって、補正係数としての制御パラメータを含む。制御パラメータは、制御部３１によって、廃棄物焼却量設定値、および廃棄物質設定値に適合するように調整される。調整された制御パラメータは、廃棄物焼却量設定値および廃棄物質設定値のうちの少なくとも一方の設定値が変更された際に、変更された設定値に対応して、制御部３１により変更される。制御パラメータが変更されることにより、あらかじめ設定された操作量基準値が補正される。

制御部３１は、廃棄物焼却量設定値に応じて廃棄物質（廃棄物の低位発熱量）を算出する。制御部３１は、操作量関係式に含まれる制御パラメータの調整により操作量基準値を調整する。制御部３１は、調整した操作量基準値を、例えばＰＩＤ制御やファジィ演算などの所定の制御アルゴリズムに基づいて補正する。記憶部３２は、制御部３１によって参照されるデータを記憶する。記憶部３２には、あらかじめ定められた操作量関係式、制御アルゴリズム、あらかじめ設定された焼却量設定値、および炉１内の燃焼状態量として取得された燃焼プロセス測定値が記憶されている。

操作量調整部３３は、操作量基準値に追従するように各操作端のそれぞれの操作量を調整する。具体的に操作量調整部３３は、燃焼用空気量調整部３３１、空気量比率調整部３３２、二次空気量調整部３３３、廃棄物供給装置送り速度調整部３３４、および火格子送り速度調整部３３５を有する。

燃焼用空気量調整部３３１は、燃焼用空気量が制御部３１により補正された操作量基準値（以下、補正操作量基準値）に追従するように操作量を調整する。空気量比率調整部３３２は、火格子下燃焼用空気ダンパ１４ａ～１４ｄのそれぞれを制御して、それぞれの風箱における流量の相互の比率を調整する。二次空気量調整部３３３は、二次空気量が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。ここで、燃焼用空気量および二次空気量の調整は、燃焼用空気ダンパ１４、火格子下燃焼用空気ダンパ１４ａ～１４ｄ、および二次空気ダンパ１５のそれぞれの開度を制御して調整する。

廃棄物供給装置送り速度調整部３３４は、廃棄物供給装置送り速度が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。火格子送り速度調整部３３５は、火格子送り速度が補正操作量基準値に追従するように操作量を調整する。操作量調整部３３は、制御部３１により操作量基準値が補正されなかった場合には、その補正されていない操作量基準値に基づいてそれぞれの操作量を調整する。

（識別装置）
情報処理装置としての識別装置４０は、制御部４１、出力部４２、入力部４３、および記憶部４４を備える。識別装置４０は、廃棄物供給速度の計測方法を実行する廃棄物供給速度の計測装置や、燃切点の位置測定方法を実行する燃切点の位置測定装置として機能する。

制御部４１は、機能的および物理的には、上述した制御部３１と同様の構成を有し、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどのプロセッサ、およびＲＡＭやＲＯＭなどの主記憶部（いずれも図示せず）を備える。出力手段としての出力部４２は、所定の情報を外部に通知可能に構成される。

出力部４２は、制御部４１による制御に従って、ディスプレイモニタに炉１内の廃棄物の画像などを表示したり、タッチパネルディスプレイの画面上に文字や図形などを表示したり、スピーカから音声を出力したりする。入力手段としての入力部４３は、キーボードや入力用のボタン、レバーや、液晶などのディスプレイに重畳して設けられる手入力のためのタッチパネル、または音声認識のためのマイクロホンなどの、ユーザインターフェースを用いて構成される。ユーザなどが入力部４３を操作することによって、制御部４１に所定の情報を入力可能に構成される。なお、出力部４２および入力部４３を一体とした入出力部とし、入出力部をタッチパネルディスプレイやスピーカマイクロホンなどから構成してもよい。

記憶部４４は、機能的および物理的には、上述した記憶部３２と同様の構成を有し、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ＥＰＲＯＭ、ＨＤＤ、およびリムーバブルメディアなどから選ばれた記憶媒体から構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢメモリ、または、ＣＤ、ＤＶＤ、もしくはＢＤのようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部４４を構成してもよい。

記憶部４４には、識別装置４０の動作を実行するためのＯＳ、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが記憶可能である。ここで、各種プログラムには、本実施形態による境界識別学習モデルを用いた制御を実現する情報処理プログラムが含まれる。記憶部４４は種々のネットワークを介して通信可能な他のサーバに設けてもよいし、燃焼制御装置３０に設けてもよい。具体的に、記憶部４４には、境界識別学習モデル４４ａが格納されている。境界識別学習モデル４４ａは更新可能なモデルであり、更新しない場合には、学習済みの境界識別学習済みモデルとなる。なお、燃焼画像撮像部によって撮像された燃焼画像から所定の判断を実行可能な、燃焼画像学習モデルを用いた判断処理を実現する自動判断処理プログラムが含まれていてもよい。また、これらの各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。

制御部４１は、記憶部４４に記憶されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部などを制御することによって、所定の目的に合致した機能を実現できる。本実施形態においては、制御部４１は、記憶部４４に格納されたプログラムの実行によって、境界生成部４１１、学習部４１２、および供給量算出部４１３の機能を実行する。具体的に例えば、制御部４１は、記憶部４４からプログラムである境界識別学習モデル４４ａを読み込むことによって、境界生成部４１１の機能を実行する。境界生成部４１１、学習部４１２、および供給量算出部４１３の機能の詳細については、後述する。

（学習モデルおよびその生成方法）
ここで、記憶部４４に記憶されているプログラムである境界識別学習モデル４４ａおよびその生成方法について説明する。すなわち、境界識別学習モデル４４ａは、撮像部２５が撮像した透過画像データに対して、火格子４上に供給される前の廃棄物５０（以下、供給前廃棄物５１）と、段差壁１３と、火格子４上の廃棄物５０（以下、火格子上廃棄物５２）と、火格子４とのそれぞれの境界を生成する処理を実行可能な学習モデルである。

境界識別学習モデル４４ａの生成のために用いられるデータは、撮像部２５が撮像した透過画像データ、および透過画像データに対して境界が識別されて上述した境界線が描画処理された処理画像データ（以下、境界画像データ）である。透過画像データおよび境界画像データの数はそれぞれ、例えば１００以上とするのが好ましい。すなわち、境界画像データは、透過画像データに対して、作業者によって、供給前廃棄物５１と段差壁１３との境界、段差壁１３と火格子上廃棄物５２との境界、および火格子上廃棄物５２と火格子４との境界が描画された画像データである。境界識別学習モデル４４ａを生成する際の入出力データセットとしては、学習用入力パラメータとして透過画像データが用いられ、学習用出力パラメータとして境界画像データが用いられる。制御部４１の学習部４１２は、上述した学習用入力パラメータおよび学習用出力パラメータを教師データとして、例えばニューラルネットワークを用いたディープラーニング（深層学習）などの機械学習によって、境界識別学習モデル４４ａを生成する。制御部４１は、学習部４１２により学習された内容に基づいて、透過画像データから境界画像データを生成する。また、学習部４１２は、入力された透過画像データおよび、作業者が境界を描画したり修正したりすることにより得られた境界画像データを用いて、境界識別学習モデル４４ａを適宜更新する。

次に、本発明の一実施形態による情報処理方法について説明する。図５は、本実施形態による情報処理方法を説明するための制御動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳＴ１は炉１における撮像部２５、ステップＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ６，ＳＴ７は識別装置４０、ステップＳＴ４，ＳＴ５は作業者、およびステップＳＴ８は燃焼制御装置３０が行う処理である。

図５に示すように、ステップＳＴ１において撮像部２５は、炉１内を撮像する。撮像部２５は、視野内における炉１内の状況を、火炎を透過した画像として撮像する。図６は、撮像部２５が炉１内を撮像した際の、炉１内の火炎を透過した画像の一例を示す図である。図６に示すように、撮像部２５は具体的に、段差壁１３の上部の廃棄物供給部１２における供給前廃棄物５１、段差壁１３、火格子上廃棄物５２、火格子４、および炉壁１ａを撮像する。なお、炉壁１ａについては撮像しなくてもよい。撮像部２５は、撮像した透過画像データを、識別装置４０の入力部４３を通じて、制御部４１に送信する。制御部４１は、受信した透過画像データを記憶部４４に格納する。

次に、図５に示すステップＳＴ２に移行して識別装置４０の境界生成部４１１は、境界識別学習モデル４４ａを読み込んで、撮像部２５から取得した透過画像データに対し、廃棄物５０と、段差壁１３および火格子４との境界を識別する。なお、境界生成部４１１は、廃棄物５０と、段差壁１３と、火格子４とを相互に識別して、それらの境界を判断してもよい。

次に、ステップＳＴ３に移行して境界生成部４１１は、透過画像データに対して、廃棄物５０の存在領域と、廃棄物５０以外の領域、例えば他の物体が存在する領域との境界を識別して、この境界の少なくとも一部からなる境界線５３を生成する。境界生成部４１１は、例えば、廃棄物５０と廃棄物５０以外の他の物体としての段差壁１３および火格子４とのそれぞれの境界に対して、境界線５３を生成する。境界生成部４１１は、生成した境界線５３を、透過画像データに重畳させて描画することによって、境界識別データを生成する。図７は、透過画像データに対して、境界線を描画した境界識別データの一例を示す図である。図７に示すように、境界生成部４１１は、例えば、透過画像データに対して、供給前廃棄物５１と段差壁１３との境界、段差壁１３と火格子上廃棄物５２との境界、および火格子上廃棄物５２と火格子４との境界に対してそれぞれ、境界線５３ａ，５３ｂ，５３ｃを生成して、重畳させて描画する。これにより、境界生成部４１１は、透過画像データに対して境界線５３が描画された境界画像データを生成する。境界生成部４１１は、生成した境界画像データを記憶部４４に格納する一方、出力部４２に出力して、例えばモニタに表示させる。これにより、作業者や管理者は、識別装置４０により生成された境界識別画像を認識できる。

次に、図５に示すステップＳＴ４に移行して、識別装置４０の作業者は、出力部４２に出力された境界画像データを確認する。作業者は、確認した境界画像データに描画された境界線５３が正確であるか否かを判定する。作業者が、境界線５３は正確ではないと判定した場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、学習部４１２は、学習が必要であるフラグを立てて、ステップＳＴ５に移行する。一方、ステップＳＴ４において作業者が、境界線５３は正確であると判定した場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７の処理については、後述する。

ステップＳＴ５において作業者は、入力部４３を用いて、境界生成部４１１が生成した境界画像データに描画されている境界線５３を修正する。これにより、修正境界画像データが作成される。なお、修正境界画像データは、作業者が入力部４３を用いて修正する方法に限定されず、境界画像データを印刷した印刷物に対して作業者が境界線５３を修正し、修正後の印刷物を入力部４３としてのスキャナなどを用いて識別装置４０に読み込ませて入力してもよい。

その後、ステップＳＴ６に移行して識別装置４０の学習部４１２は、境界の識別を学習して、境界識別学習モデル４４ａを更新する。すなわち、学習部４１２は、ステップＳＴ１において取得した透過画像データを学習用入力パラメータ、入力部４３から入力された修正境界画像データを学習用出力パラメータとした入出力データセットを教師データとして、境界識別学習モデル４４ａを更新する。なお、学習部４１２は、修正境界画像データを用いて、境界識別学習モデル４４ａに対して逆誤差伝播法などによって各パラメータの係数を修正することにより、境界識別学習モデル４４ａを更新してもよい。境界識別学習モデル４４ａの更新が終了した後、学習部４１２は、学習が必要であるフラグを降ろす。

次に、ステップＳＴ７に移行して識別装置４０は、廃棄物供給速度の計測装置として機能して、廃棄物供給速度の計測方法を実行する。すなわち、識別装置４０の供給量算出部４１３は、段差壁１３と火格子上廃棄物５２との境界に描画された境界線５３ｂに基づいて、火格子上廃棄物５２の高さ（以下、廃棄物層高さＨ）を算出する。ここで、図７に示すように、段差壁１３と火格子上廃棄物５２との境界線５３ｂは凹凸状である。算出部としての供給量算出部４１３は、境界画像データにおいて確定している火格子４と段差壁１３との交差部分から、境界線５３ｂによって得られる火格子上廃棄物５２の上部までの高さｈを、幅方向に対して平均化させて、廃棄物層高さＨを算出する。

なお、境界画像データにおいて、境界線５３ｂと、火格子４と段差壁１３との交差部分とによって挟まれた火格子上廃棄物５２の面積を導出し、導出した面積を定数である炉１の横幅（図７中、左右の幅）で除して平均化させることで、廃棄物層高さＨを算出してもよい。算出された廃棄物層高さＨは、火格子４上に供給された廃棄物５０（火格子上廃棄物５２）に対応する物理量となる。また、廃棄物層高さＨを算出する代わりに、境界線５３ｂ，５３ｃによって挟まれた火格子上廃棄物５２の面積を算出してもよい。境界線５３ｂ，５３ｃに挟まれた火格子上廃棄物５２の面積は、火格子上廃棄物５２の全量に対応する物理量となる。

図８は、火格子４上に供給された火格子上廃棄物５２の時間変化の一例を示すグラフである。図８に示すように、供給量算出部４１３は、以上のようにして算出した廃棄物層高さＨを時間経過に伴って記録して、記憶部４４に格納する。これにより、識別装置４０は、経過時間Ｔに対する廃棄物層高さＨ、および廃棄物層高さＨの変化を、精度よく取得できる。したがって、識別装置４０は、廃棄物５０の火格子４上への単位時間当たりの供給量、すなわち燃料供給速度（ｔ／ｈ）を導出できる。制御部４１は、導出した廃棄物供給速度を燃焼制御装置３０に送信する。

また、ステップＳＴ７において識別装置４０は、燃切点の位置測定装置として機能して、燃え切り点Ｆの位置測定方法を実行する。すなわち、火格子上廃棄物５２と火格子４との境界線５３ｃは、廃棄物５０の具体的な燃え切り点となる。通常、廃棄物５０の具体的な燃え切り点は、凹凸状である。そこで、図７に示すように、制御部４１の供給量算出部４１３は、境界画像データにおいて描画されている境界線５３ｃを炉１の幅方向に平均化させる。換言すると、供給量算出部４１３は、境界画像データに描画された境界線５３ｃに基づいて、廃棄物５０（火格子上廃棄物５２）の燃え切り点Ｆが、火格子４上のどの位置に存在するかを算出する。これにより、識別装置４０は、火格子４上における廃棄物５０の燃え切り点Ｆを導出できる。制御部４１は、導出した廃棄物５０の燃え切り点の位置の情報を燃焼制御装置３０に送信する。

その後、図５に示すステップＳＴ８に移行して燃焼制御装置３０は、制御部４１から取得する廃棄物層高さＨ、および燃え切り点Ｆの位置の少なくとも一方に基づいて、燃焼制御方法を実行する。すなわち、制御部４１は、境界生成部４１１が生成した、境界線５３ｂに基づいて導出された廃棄物層高さＨ、および境界線５３ｃに基づいて取得された廃棄物５０の燃え切り点Ｆの位置の少なくとも一方を燃焼制御装置３０に送信する。燃焼制御装置３０は、廃棄物層高さＨや燃え切り点Ｆの位置の情報に基づいて、燃焼制御方法を実行する。すなわち、制御部３１は、取得した情報に基づいて、上述した燃焼制御装置３０における制御パラメータを補正して、廃棄物供給装置送り速度や火格子送り速度、必要に応じて燃焼用空気量や二次空気量を調整することにより、炉１を制御する。これらの調整によって、炉１内の廃棄物５０の燃焼状態を良好に保つことができる。以上により、本実施形態による炉１の制御処理が終了する。

（変形例）
次に、上述した一実施形態の変形例について説明する。図９は、境界画像データの変形例を示す図である。変形例においては、上述した図５に示すステップＳＴ２において、境界生成部４１１は境界識別学習モデル４４ａを読み込んで、撮像部２５から取得した透過画像データに対し、廃棄物５０と、廃棄物供給部１２、段差壁１３、炉壁１ａ、および火格子４の境界を識別する。なお、境界生成部４１１は、廃棄物５０と、廃棄物供給部１２と、段差壁１３と、炉壁１ａと、火格子４とを相互に識別して、それらの境界を識別するようにしてもよい。

次に、ステップＳＴ３に移行して境界生成部４１１は、透過画像データに対して、廃棄物５０と他の物体との境界、すなわち廃棄物５０と、廃棄物供給部１２、段差壁１３、炉壁１ａ、および火格子４とのそれぞれの境界に対して境界線５４を描画する。図９に示すように、境界生成部４１１は、例えば、透過画像データに対して、供給前廃棄物５１と、廃棄物供給部１２、炉壁１ａ、および段差壁１３との境界、火格子上廃棄物５２と、段差壁１３、火格子４、および炉壁１ａとの境界に対してそれぞれ、境界線５４ａ，５４ｂを描画する。換言すると、境界生成部４１１は、供給前廃棄物５１の外縁を囲むように境界線５４ａを描画する。境界生成部４１１は、火格子上廃棄物５２の外縁を囲むように境界線５４ｂを描画する。以上により、境界生成部４１１は、透過画像データに対して境界線５４が描画された境界画像データを生成する。

生成された境界画像データにおいて、境界線５４ｂによって囲まれた火格子上廃棄物５２の面積を導出することによって、火格子４上の廃棄物５０の量を導出できる。また、供給量算出部４１３は、境界線５４ｂによって囲まれた部分の面積を、定数である炉１の横幅（図９中、左右の幅）で除して平均化させることで、廃棄物層高さＨを算出することも可能である。境界生成部４１１は、生成した境界画像データを出力部４２に出力して、例えばモニタに表示させる。これにより、作業者や管理者は、識別装置４０により生成された境界識別画像を認識できる。また、制御部４１は、導出した火格子上廃棄物５２の面積や廃棄物層高さＨを時間経過に伴って記憶部４４に格納することにより、単位時間当たりに火格子４上に供給される廃棄物５０の量を導出可能となる。したがって、識別装置４０において、炉１内の火格子４上への燃料供給速度を導出できる。また、境界生成部４１１が、境界線５４ｂの形状に基づいて、火格子上廃棄物５２と火格子４との境界線を抽出することによって、廃棄物５０の燃え切り点Ｆの位置を測定することができる。その他の構成は、上述した一実施形態と同様である。

以上説明した一実施形態によれば、焼却炉の炉１内における火格子４上の火格子上廃棄物５２と他の物体が存在する領域との境界に、境界線５３，５４を生成して、重畳させて描画することにより、火格子４上の廃棄物５０の廃棄物層高さＨや面積を算出することができる。そのため、廃棄物層高さＨの時間経過を計測することによって、炉１内における火格子４上への廃棄物５０の燃料供給速度をより高精度で正確に導出することが可能となる。また、火格子４と火格子上廃棄物５２との境界線５３ｃや、火格子上廃棄物５２の外縁となる境界線５４ｂなどに基づいて、廃棄物５０の火格子４上での燃え切り点Ｆを正確に測定することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよく、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。

例えば、上述した一実施形態においては、記憶部４４に境界識別学習モデル４４ａを格納しているが、境界識別学習モデル４４ａを、公衆回路網などのネットワークを介して識別装置４０と通信可能な透過画像サーバの記憶部に格納しておくことも可能である。この場合、撮像部２５が撮像した透過画像データは、ネットワークを介して透過画像サーバに送信されて記憶部に格納される。その後、透過画像サーバの制御部は、識別装置４０からの要求に対応して、透過画像データに対して境界線を描画して境界画像データを生成して、識別装置４０に送信する。識別装置４０においては、受信した境界画像データに基づいて、廃棄物５０の燃料供給速度を導出することが可能である。すなわち、境界生成部４１１および学習部４１２と、供給量算出部４１３とを、互いにネットワークを介して通信可能な別の装置に設けてもよい。さらに、境界生成部４１１と、学習部４１２と、供給量算出部４１３とをそれぞれがネットワークを介して通信可能な別の装置に設けてもよい。

また、例えば、上述した一実施形態においては、機械学習の一例としてニューラルネットワークを用いたディープラーニング（深層学習）を用いたが、それ以外の方法に基づく機械学習を行ってもよい。例えば、サポートベクターマシン、決定木、単純ベイズ、ｋ近傍法など、他の教師あり学習を用いてもよい。また、教師あり学習に代えて半教師あり学習を用いてもよい。

また、例えば、識別装置４０が生成した境界画像データから導出した廃棄物層高さＨと燃え切り点Ｆとに基づいて、燃焼制御装置３０が炉１を制御した燃焼状態や発電量などの結果を報酬とし、強化学習や深層強化学習などの機械学習を行って、境界識別学習モデル４４ａを生成したり更新したりしてもよい。

（記録媒体）
上述の一実施形態において、燃焼制御装置３０、または識別装置４０が実行する処理方法を実行させるプログラムを、コンピュータその他の機械やウェアラブルデバイスなどの装置（以下、コンピュータなど、という）が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータなどに、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、当該コンピュータなどが移動体制御装置として機能する。ここで、コンピュータなどが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラムなどの情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータなどから読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちのコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＤＡＴ、磁気テープ、フラッシュメモリなどのメモリカードなどがある。また、コンピュータなどに固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭなどがある。さらに、ＳＳＤは、コンピュータなどから取り外し可能な記録媒体としても、コンピュータなどに固定された記録媒体としても利用可能である。

また、一実施形態による燃焼制御装置３０、および識別装置４０に実行させるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。

（その他の実施形態）
一実施形態においては、上述した「部」を、「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御回路に読み替えることができる。

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」などの表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 炉
１ａ 炉壁
２ 廃棄物投入口
３ 廃棄物供給装置
４ 火格子
５ 灰落下口
６ 燃焼用空気ブロア
７ 炉出口
８ 煙突
９ ボイラ
９ａ 熱交換器
９ｂ 蒸気ドラム
１０ 二次空気吹き込み口
１１ 二次空気ブロア
１２ 廃棄物供給部
１３ 段差壁
１４ 燃焼用空気ダンパ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 火格子下燃焼用空気ダンパ
１５ 二次空気ダンパ
１６ 中間天井
１７ 燃焼室ガス温度計
１８ 主煙道ガス温度計
１９ 炉出口下部ガス温度計
２０ 炉出口中部ガス温度計
２１ 炉出口ガス温度計
２２ ボイラ出口酸素濃度計
２３ ガス濃度計
２４ 排ガス流量計
２５ 撮像部
３０ 燃焼制御装置
３１，４１ 制御部
３２，４４ 記憶部
３３ 操作量調整部
４０ 識別装置
４２ 出力部
４３ 入力部
４４ａ 境界識別学習モデル
５０ 廃棄物
５１ 供給前廃棄物
５２ 火格子上廃棄物
５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５４，５４ａ，５４ｂ 境界線
３３１ 燃焼用空気量調整部
３３２ 空気量比率調整部
３３３ 二次空気量調整部
３３４ 廃棄物供給装置送り速度調整部
３３５ 火格子送り速度調整部
４１１ 境界生成部
４１２ 学習部
４１３ 供給量算出部

Claims (14)

1. 廃棄物を移動させる火格子と前記廃棄物を前記火格子上に段差をつけて供給する廃棄物供給部とを備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域が撮像された熱画像情報から生成された画像データを取得して前記画像データに対して画像処理を施す制御部を備える情報処理装置であって、
   前記制御部は、
   前記撮像された画像データを取得して記憶部に記憶させ、
   前記記憶部から読み出して前記画像データを入力パラメータとして取得して境界識別学習モデルに入力し、前記画像データに対して、前記廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域と、前記廃棄物以外の領域との境界を識別して、前記境界の少なくとも一部を規定する境界線を生成して、前記画像データに対して前記境界線が描画された処理画像データを生成して出力パラメータとして出力し、
   前記境界線は、前記画像データにおいて、前記火格子に供給される前の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界、前記火格子上の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界、および前記廃棄物と前記火格子との境界であり、
   前記境界識別学習モデルは、前記画像データを学習用入力パラメータとし、前記画像データに対して作業者によって前記境界線が描画された処理画像データを学習用出力パラメータとして、機械学習によって生成された学習モデルである
   情報処理装置。
2. 前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物の拡がりを規制する炉壁を備え、
   前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記炉壁との境界に生成される
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物の外縁に生成される
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置によって得られた処理画像データを経過時間に沿って複数取得して、廃棄物焼却炉内への廃棄物の供給速度を算出する算出部を備える廃棄物供給速度の計測装置であって、
   前記算出部は、
   前記処理画像データにおける境界線に基づいて、廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域を特定し、
   前記存在領域の高さ方向に沿った高さまたは前記存在領域の面積に基づいて、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量を算出し、
   前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量と前記経過時間とに基づいて前記廃棄物の前記供給速度を算出する
   廃棄物供給速度の計測装置。
5. 廃棄物を移動させる火格子を備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域を撮像した熱画像情報から生成された画像データに対して画像処理を施す、請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置によって得られた処理画像データを取得し、
   前記処理画像データにおける、前記廃棄物と前記火格子との境界に生成された境界線に基づいて、前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置を測定する
   燃切点の位置測定装置。
6. 請求項４に記載の廃棄物供給速度の計測装置から取得した廃棄物の供給速度と、請求項５に記載の燃切点の位置測定装置から取得した前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置との少なくとも一方を取得し、
   前記廃棄物の供給速度と前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物の供給速度を調整する廃棄物供給装置の送り速度、および前記火格子上の前記廃棄物の移動速度を調整する火格子送り速度の少なくとも一方を制御する燃焼制御部を備える
   燃焼制御装置。
7. 前記燃焼制御部は、前記廃棄物の供給速度および燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、燃焼用空気量および二次空気量の少なくとも一方を制御する
   請求項６に記載の燃焼制御装置。
8. 廃棄物を移動させる火格子と前記廃棄物を前記火格子上に段差をつけて供給する廃棄物供給部とを備えた廃棄物焼却炉内の前記廃棄物を含む領域が撮像された熱画像情報から生成された画像データを取得して前記画像データに対して画像処理を施す情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
   前記撮像された画像データを取得して記憶部に記憶させ、
   前記記憶部から読み出して前記画像データを入力パラメータとして取得して境界識別学習モデルに入力し、前記画像データに対して、前記廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域と、前記廃棄物以外の領域との境界を識別して、前記境界の少なくとも一部を規定する境界線を生成して、前記画像データに対して前記境界線が描画された処理画像データを生成して出力パラメータとして出力し、
   前記境界線は、前記画像データにおいて、前記火格子に供給される前の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界、前記火格子上の廃棄物と前記廃棄物が供給される前記段差との境界、および前記廃棄物と前記火格子との境界であり、
   前記境界識別学習モデルは、前記画像データを学習用入力パラメータとし、前記画像データに対して作業者によって前記境界線が描画された処理画像データを学習用出力パラメータとして、機械学習によって生成された学習モデルである
   情報処理方法。
9. 前記廃棄物焼却炉は、前記廃棄物の拡がりを規制する炉壁を備え、
   前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物と前記炉壁との境界に生成される
   請求項８に記載の情報処理方法。
10. 前記境界線は、前記画像データにおいて前記廃棄物の外縁に生成される
    請求項８または９に記載の情報処理方法。
11. 請求項８～１０のいずれか１項に記載の情報処理方法によって得られた処理画像データを経過時間に沿って複数取得して、廃棄物焼却炉内への廃棄物の供給速度を算出する廃棄物供給速度の計測装置が実行する廃棄物供給速度の計測方法であって、
    前記処理画像データにおける境界線に基づいて、廃棄物焼却炉内における前記廃棄物の存在領域を特定し、
    前記存在領域の高さ方向に沿った高さまたは前記存在領域の面積に基づいて、前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量を算出し、
    前記廃棄物の量または前記量に相当する物理量と前記経過時間とに基づいて前記廃棄物の前記供給速度を算出する
    廃棄物供給速度の計測方法。
12. 前記廃棄物を含む領域を撮像した熱画像情報から生成された画像データに対して画像処理を施す、請求項８～１０のいずれか１項に記載の情報処理方法によって得られた処理画像データを取得し、
    前記取得した処理画像データを記憶部に記憶させ、
    前記記憶部から読み出した前記処理画像データにおける、前記廃棄物と前記火格子との境界に生成された境界線に基づいて、前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置を測定する
    燃切点の位置測定方法。
13. 廃棄物焼却炉を制御する燃焼制御部を備えた燃焼制御装置が実行する燃焼制御方法であって、
    前記燃焼制御部は、
    請求項１１に記載の廃棄物供給速度の計測方法によって火格子を備えた廃棄物焼却炉において取得した廃棄物の供給速度と、請求項１２に記載の燃切点の位置測定方法から取得した前記火格子上の前記廃棄物の燃え切り点の位置との少なくとも一方を取得し、
    前記廃棄物の供給速度と前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、前記廃棄物の供給速度を調整する廃棄物供給装置の送り速度、および前記火格子上の前記廃棄物の移動速度を調整する火格子送り速度の少なくとも一方を制御する
    燃焼制御方法。
14. 前記燃焼制御部は、
    前記廃棄物の供給速度および前記燃え切り点の位置との少なくとも一方に基づいて、燃焼用空気量および二次空気量の少なくとも一方を制御する
    請求項１３に記載の燃焼制御方法。

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