JP7507931B1 - Combustion equipment system and information processing method - Google Patents

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JP7507931B1 JP2023085533A JP2023085533A JP7507931B1 JP 7507931 B1 JP7507931 B1 JP 7507931B1 JP 2023085533 A JP2023085533 A JP 2023085533A JP 2023085533 A JP2023085533 A JP 2023085533A JP 7507931 B1 JP7507931 B1 JP 7507931B1
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真之 池田
浩都 草加
立享 西宮
智記 横井
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Abstract

【課題】設備費用の低減を図ることができる燃焼設備用システムおよび情報処理方法を提供する。【解決手段】燃焼設備用システムは、焼却炉における被焼却物の搬送方向の下流側から焼却炉内を撮影する1台のカメラにより撮影された画像を取得する取得部と、取得部により取得された1台のカメラにより撮影された画像を学習済みモデルに入力することで、カメラから見た深度情報を生成する深度情報生成部と、深度情報生成部により生成された深度情報に基づき、焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う処理部と、を備える。【選択図】図4[Problem] To provide a system for combustion equipment and an information processing method that can reduce equipment costs. [Solution] The system for combustion equipment includes an acquisition unit that acquires images taken by a single camera that captures the inside of the incinerator from the downstream side of the transport direction of the materials to be incinerated in the incinerator, a depth information generation unit that generates depth information as seen from the camera by inputting the image taken by the single camera acquired by the acquisition unit into a trained model, and a processing unit that performs combustion control or monitoring of the incinerator based on the depth information generated by the depth information generation unit. [Selected Figure] Figure 4

Description

本開示は、燃焼設備用システム、および情報処理方法に関する。 This disclosure relates to a system for combustion equipment and an information processing method.

特許文献1には、焼却炉に対して、複数の赤外線カメラを用いて視点が異なる複数の熱画像を取得し、取得した複数の熱画像に基づき3次元熱画像を作成して燃焼状態が評価される焼却炉が開示されている。 Patent document 1 discloses an incinerator in which multiple infrared cameras are used to capture multiple thermal images from different viewpoints, and a three-dimensional thermal image is created based on the captured multiple thermal images to evaluate the combustion state.

特開2021-67379号公報JP 2021-67379 A

しかしながら、特許文献1に記載の焼却炉では、複数台のカメラを設置する必要があり、設備費用の低減が難しいという問題があった。 However, the incinerator described in Patent Document 1 requires the installation of multiple cameras, making it difficult to reduce equipment costs.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、設備費用の低減を図ることができる燃焼設備用システムおよび情報処理方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a combustion equipment system and information processing method that can reduce equipment costs.

上記課題を解決するために、本開示に係る燃焼設備用システムは、焼却炉における粉体層の搬送方向の下流側から前記焼却炉内を撮影する1台のカメラにより撮影された画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記1台のカメラにより撮影された画像を学習済みモデルに入力することで、前記カメラから見た深度情報を生成する深度情報生成部と、前記深度情報生成部により生成された前記深度情報におけるごみ層の最も高い頂部よりも前記カメラから離れる方向に存在するごみ層の高さを、予め用意した前記ごみ層の高さの分布の実測値に基づいて設定した補正係数を用いて補正し、補正後の深度情報に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う処理部と、を備える In order to solve the above problems, the combustion equipment system of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires an image taken by a single camera that photographs the inside of the incinerator from the downstream side of the transport direction of the powder layer in the incinerator, a depth information generation unit that generates depth information as seen from the camera by inputting the image taken by the single camera acquired by the acquisition unit into a trained model, and a processing unit that corrects the height of the garbage layer that exists in a direction away from the camera than the highest top of the garbage layer in the depth information generated by the depth information generation unit using a correction coefficient set based on an actual measured value of the distribution of the height of the garbage layer prepared in advance, and performs combustion control or monitoring of the incinerator based on the corrected depth information .

上記課題を解決するために、本開示に係る情報処理方法は、1つ以上のコンピュータが、焼却炉における被焼却物の搬送方向の下流側から前記焼却炉内を撮影する1台のカメラにより撮影された画像を取得し、取得した前記1台のカメラにより撮影された画像を学習済みモデルに入力することで、前記カメラから見た深度情報を生成し、生成した前記深度情報におけるごみ層の最も高い頂部よりも前記カメラから離れる方向に存在するごみ層の高さを、予め用意した前記ごみ層の高さの分布の実測値に基づいて設定した補正係数を用いて補正し、補正後の深度情報に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う、ことを含む In order to solve the above problems, the information processing method of the present disclosure includes one or more computers acquiring an image taken by a single camera that photographs the inside of the incinerator from the downstream side of the transport direction of the materials to be incinerated, inputting the acquired image taken by the single camera into a trained model to generate depth information as seen from the camera, correcting the height of the garbage layer that exists in a direction away from the camera from the highest top of the garbage layer in the generated depth information using a correction coefficient set based on an actual measured value of the distribution of the height of the garbage layer that has been prepared in advance, and performing combustion control or monitoring of the incinerator based on the corrected depth information .

本開示の燃焼設備用システムおよび情報処理方法によれば、設備費用の低減を図ることができる。 The combustion equipment system and information processing method disclosed herein can reduce equipment costs.

本開示の実施形態に係る燃焼設備の全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a combustion facility according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態に係る燃焼設備の火格子及びその下方に設けられた風箱を上方から見た図である。FIG. 2 is a top view of a fire grate of a combustion facility according to an embodiment of the present disclosure and a wind box provided below the fire grate. 本開示の実施形態に係る火炉において、上流側二次空気ライン、下流側二次空気ラインから二次空気が供給される部分を上方から見た図である。FIG. 2 is a top view of a portion of a furnace according to an embodiment of the present disclosure to which secondary air is supplied from an upstream secondary air line and a downstream secondary air line. 本開示の実施形態に係る燃焼設備用システムの機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of a combustion equipment system according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態に係るカメラで撮影された画像の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image captured by a camera according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る深度情報生成部で生成された深度情報としての深度マップの一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a depth map as depth information generated by a depth information generating unit according to an embodiment of the present disclosure; 本開示の実施形態に係る焼却炉内の3次元計測結果の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a three-dimensional measurement result inside an incinerator according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る3次元計測結果から抽出された、ごみ層の高さの分布の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a distribution of heights of garbage layers extracted from a three-dimensional measurement result according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る、搬送方向において、上流側から下流側に向かって3番目に配置された風箱に対応した区画における、炉幅方向の複数位置のごみ層の高さの推定値の一例を示す図である。This figure shows an example of estimated values of the height of the garbage layer at multiple positions in the furnace width direction in a section corresponding to the wind box that is located third from the upstream side to the downstream side in the conveying direction, in an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る、搬送方向において、上流側から下流側に向かって4番目に配置された風箱に対応した区画における、炉幅方向の複数位置のごみ層の高さの推定値の一例を示す図である。This figure shows an example of estimated values of the height of the garbage layer at multiple positions in the furnace width direction in a section corresponding to the fourth wind box from upstream to downstream in the conveying direction, in an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る、区画ごとのごみ層の高さの推定値の分布を示す図である。FIG. 13 illustrates a distribution of trash layer height estimates per block according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る、補正係数によって補正された、ごみ層の高さの推定値の分布を示す図である。FIG. 13 illustrates a distribution of trash layer height estimates corrected by a correction factor according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る情報処理方法の流れを示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a flow of an information processing method according to an embodiment of the present disclosure. 一次空気、二次空気の配分制御を行わない場合における、二酸化炭素の濃度分布を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the concentration distribution of carbon dioxide when distribution control of primary air and secondary air is not performed. 本開示の実施形態に係る制御装置により、一次空気、二次空気の配分制御を行った場合における、二酸化炭素の濃度分布を示す図である。1 is a diagram showing a carbon dioxide concentration distribution when the distribution control of primary air and secondary air is performed by a control device according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態に係るコンピュータの構成を示すハードウェア構成図である。FIG. 2 is a hardware configuration diagram illustrating a configuration of a computer according to an embodiment of the present disclosure.

以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本開示で「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含み得る。また「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含み得る。本開示で「XXまたはYY」とは、XXとYYのうちいずれか一方の場合に限定されず、XXとYYの両方の場合も含み得る。これは選択的要素が3つ以上の場合も同様である。「XX」および「YY」は、任意の要素(例えば任意の情報)である。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for components having the same or similar functions. Furthermore, duplicate descriptions of those components may be omitted. In this disclosure, "based on XX" means "based on at least XX" and may include the case where it is based on another element in addition to XX. Furthermore, "based on XX" is not limited to the case where XX is directly used, but may also include the case where it is based on XX that has been subjected to calculation or processing. In this disclosure, "XX or YY" is not limited to either XX or YY, but may include both XX and YY. This also applies to the case where there are three or more selective elements. "XX" and "YY" are any element (for example, any information).

また本開示で「取得する」とは、送信要求を送信して能動的に取得する場合に限定されず、他の装置から送信される情報を受動的に受信することで取得する場合も含み得る。また「取得」とは、目的の情報(取得対象の情報)を外部から直接取得する場合に限定されず、外部から得られた情報に対して演算または加工などを行うことで、目的の情報を生成して取得する場合も含み得る。 In addition, in this disclosure, "acquire" is not limited to actively acquiring by sending a transmission request, but may also include acquiring by passively receiving information transmitted from another device. Furthermore, "acquire" is not limited to directly acquiring the desired information (information to be acquired) from outside, but may also include generating and acquiring the desired information by performing calculations or processing on information obtained from outside.

また本開示では説明の便宜上、炉本体20に対してホッパ11が位置する側を「前」、その反対側を「後」と定義する。また、炉本体20からホッパ11に向かう方向を基準に「左」および「右」を定義する。 For ease of explanation, in this disclosure, the side of the furnace body 20 on which the hopper 11 is located is defined as the "front," and the opposite side as the "rear." In addition, "left" and "right" are defined based on the direction from the furnace body 20 toward the hopper 11.

(実施形態)
<1.燃焼設備の全体構成>
図1は、実施形態に係る燃焼設備1の全体構成を示す図である。燃焼設備1は、例えば、都市ごみ、産業廃棄物、またはバイオマスなどを被焼却物Gとする燃焼設備である。以下では説明の便宜上、「被焼却物」を「ごみ」と称する場合がある。燃焼設備1は、例えばストーカ炉である。なお、燃焼設備1は、ストーカ炉に限定されず、別タイプの燃焼設備でもよい。本実施形態では、燃焼設備1は、例えば、焼却炉2、排熱回収ボイラ3、減温塔4、集塵装置5、煙道6、煙突7、および制御装置100を備える。
(Embodiment)
<1. Overall configuration of the combustion facility>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a combustion facility 1 according to an embodiment. The combustion facility 1 is a combustion facility in which, for example, urban waste, industrial waste, or biomass is incinerated as material G. For convenience of explanation, the "material to be incinerated" may be referred to as "waste" below. The combustion facility 1 is, for example, a stoker furnace. Note that the combustion facility 1 is not limited to a stoker furnace, and may be another type of combustion facility. In this embodiment, the combustion facility 1 includes, for example, an incinerator 2, a heat recovery boiler 3, a cooling tower 4, a dust collector 5, a flue 6, a chimney 7, and a control device 100.

焼却炉2は、後述するホッパ11に投入されたごみGを搬送しながら燃焼させる炉である。焼却炉2内でのごみGの燃焼に伴って焼却炉2では排ガスが発生する。発生した排ガスは、焼却炉2の上部に設けられた排熱回収ボイラ3に送られる。排熱回収ボイラ3は、焼却炉2で発生した排ガスと水との間で熱交換を行うことで水を加熱して蒸気を発生させる。排熱回収ボイラ3を通過した排ガスは、減温塔4で冷却された後、集塵装置5に送られる。排ガスは、集塵装置5でススや塵埃が除去された後、煙道6および煙突7を通じて大気中に排出される。 The incinerator 2 is a furnace that burns waste G fed into a hopper 11 (described later) while transporting it. As waste G is burned in the incinerator 2, exhaust gas is generated in the incinerator 2. The generated exhaust gas is sent to a heat recovery boiler 3 provided at the top of the incinerator 2. The heat recovery boiler 3 exchanges heat between the exhaust gas generated in the incinerator 2 and water to heat the water and generate steam. The exhaust gas that passes through the heat recovery boiler 3 is cooled in a temperature reducing tower 4 and then sent to a dust collector 5. After soot and dust are removed from the exhaust gas in the dust collector 5, it is discharged into the atmosphere through a flue 6 and a chimney 7.

<2.焼却炉>
次に、焼却炉2について詳しく説明する。焼却炉2は、例えば、供給機構10、炉本体20、ストーカ30、複数の風箱41、排出シュート42、火炉43、および送風機構50を有する。
<2. Incinerator>
Next, a detailed description will be given of the incinerator 2. The incinerator 2 has, for example, a supply mechanism 10, a furnace body 20, a stoker 30, a plurality of wind boxes 41, a discharge chute 42, a furnace 43, and a blower mechanism 50.

(供給機構)
供給機構10は、不図示のクレーンによって運ばれたごみGを一時的に貯留するとともに、一時的に貯留したごみGを後述する炉本体20の処理空間Vに向けて順次供給する機構である。供給機構10は、例えば、ホッパ11と、フィーダ12とを有する。
(Supply mechanism)
The supply mechanism 10 is a mechanism for temporarily storing the waste G transported by a crane (not shown) and sequentially supplying the temporarily stored waste G to a treatment space V of the furnace body 20 (described later). The supply mechanism 10 has, for example, a hopper 11 and a feeder 12.

ホッパ11は、炉本体20の内部へごみGを供給するために設けられた貯留部である。ホッパ11には、不図示のクレーンによって運ばれたごみGが投入される。ホッパ11は、ごみGが外部から投入される入口部11aと、供給されるごみGを、後述する炉本体20内の処理空間Vに向けて導く出口部11bとを有する。 The hopper 11 is a storage section provided to supply waste G to the inside of the furnace body 20. Waste G transported by a crane (not shown) is fed into the hopper 11. The hopper 11 has an inlet section 11a through which the waste G is fed from the outside, and an outlet section 11b that guides the supplied waste G toward a treatment space V inside the furnace body 20, which will be described later.

フィーダ12は、ホッパ11の出口部11bに設けられている。フィーダ12は、ホッパ11の出口部11bの底部に沿う板状であり、ホッパ11の出口部11bの底部に沿って配置されている。フィーダ12は、不図示の押出装置によって駆動され、ホッパ11の内部に堆積したごみGを炉本体20の処理空間Vに向けて押し出す。 The feeder 12 is provided at the outlet portion 11b of the hopper 11. The feeder 12 is plate-shaped and is disposed along the bottom of the outlet portion 11b of the hopper 11. The feeder 12 is driven by an extrusion device (not shown) and pushes out the waste G accumulated inside the hopper 11 toward the treatment space V of the furnace body 20.

(炉本体)
炉本体20は、ホッパ11に隣接して設けられ、ごみGを搬送しながら燃焼させる設備である。以下では、燃焼設備1におけるごみGの搬送方向を「搬送方向Z」と称する。炉本体20は、搬送方向Zにおける上流側から下流側に向けて、乾燥段20a、燃焼段20b、および後燃焼段20cをこの順に有する。乾燥段20aは、ホッパ11から供給されたごみGを、ストーカ30上での燃焼に先立って乾燥させる領域である。燃焼段20bおよび後燃焼段20cは、乾燥段20aを通過して乾燥した状態のごみGをストーカ30上で燃焼させる領域である。燃焼段20bでは、ごみGから発生する熱分解ガスによる拡散燃焼が起き、輝炎Fが生じる。後燃焼段20cでは、ごみGの拡散燃焼後の固定炭素燃焼が起きるため、輝炎Fは生じない。燃焼段20bおよび後燃焼段20cは、ごみGを燃焼させる処理空間Vの一例である。炉本体20には、カメラ70が設置されている。カメラ70については、詳しく後述する。
(furnace body)
The furnace body 20 is provided adjacent to the hopper 11, and is a facility for burning the waste G while transporting it. Hereinafter, the transport direction of the waste G in the combustion facility 1 is referred to as the "transport direction Z". The furnace body 20 has a drying stage 20a, a combustion stage 20b, and a post-combustion stage 20c in this order from the upstream side to the downstream side in the transport direction Z. The drying stage 20a is a region in which the waste G supplied from the hopper 11 is dried prior to combustion on the stoker 30. The combustion stage 20b and the post-combustion stage 20c are regions in which the waste G in a dried state after passing through the drying stage 20a is burned on the stoker 30. In the combustion stage 20b, diffusion combustion occurs due to pyrolysis gas generated from the waste G, and a luminous flame F is generated. In the post-combustion stage 20c, fixed carbon combustion occurs after diffusion combustion of the waste G, so a luminous flame F is not generated. The combustion stage 20b and the post-combustion stage 20c are an example of a treatment space V in which the waste G is burned. A camera 70 is installed in the furnace body 20. The camera 70 will be described in detail later.

(ストーカ)
ストーカ30は、複数の火格子31を含む。複数の火格子31は、炉本体20の底面(例えば処理空間Vの底面)となるストーカ面30aを形成している。ストーカ面30aには、供給機構10によってごみGが層状に供給される。ストーカ面30aは、上述した乾燥段20a、燃焼段20b、および後燃焼段20cに亘り設けられている。複数の火格子31は、固定火格子と、可動火格子とを含む。固定火格子は、後述する風箱41の上面に固定されている。可動火格子は、一定の速度で搬送方向Zに沿って往復移動することで、可動火格子と固定火格子の上(ストーカ面30a上)にあるごみGを攪拌混合しながら下流側へ搬送する。本実施形態では、火格子31の上に存在するごみGを「ごみ層P」と称する場合がある。ごみ層Pは、処理空間Vに投入されて焼却前または焼却中のごみGでもよく、焼却されることで灰などに変化したごみGなどでもよい。ごみ層Pは、「粉体層」の一例である。
(Stalker)
The stoker 30 includes a plurality of grates 31. The plurality of grates 31 form a stoker surface 30a which is the bottom surface of the furnace body 20 (for example, the bottom surface of the treatment space V). The waste G is supplied in a layer to the stoker surface 30a by the supply mechanism 10. The stoker surface 30a is provided across the drying stage 20a, the combustion stage 20b, and the post-combustion stage 20c described above. The plurality of grates 31 include a fixed grate and a movable grate. The fixed grate is fixed to the upper surface of the wind box 41 described later. The movable grate moves back and forth along the conveying direction Z at a constant speed, thereby stirring and mixing the waste G on the movable grate and the fixed grate (on the stoker surface 30a) and conveying it downstream. In this embodiment, the waste G present on the grate 31 may be referred to as a "waste layer P". The waste layer P may be waste G that has been thrown into the treatment space V and is before or during incineration, or may be waste G that has been incinerated and turned into ash or the like. The garbage layer P is an example of a "powder layer."

(風箱)
風箱41は、ストーカ30の下方に設けられ、ストーカ30を通じて炉本体20の内部に燃焼用の一次空気を供給する。風箱41は、上下方向に延びる筒状で、下方から上方へと、一次空気を導く。一次空気は、「燃焼空気」の一例である。
(Wind box)
The wind box 41 is provided below the stoker 30 and supplies primary air for combustion to the inside of the furnace body 20 through the stoker 30. The wind box 41 is cylindrical and extends in the vertical direction, and guides the primary air from below to above. The primary air is an example of "combustion air".

図2は、火格子31及びその下方に設けられた風箱41を上方から見た図である。
図2に示すように、風箱41の上端開口は、上方から見た場合に矩形状に形成されている。風箱41は、搬送方向Zに複数配列されている。本実施形態において、風箱41は、例えば、搬送方向Zに4個、上方から見た場合に、搬送方向Zとは交差する炉幅方向Xに3個、計12個が並べて配置されている。本実施形態では、複数の風箱41は、複数の火格子31に対して1対1で対応して配置されている。
FIG. 2 is a top view of the fire grate 31 and the wind box 41 provided below it.
2, the upper end opening of the wind box 41 is formed in a rectangular shape when viewed from above. A plurality of wind boxes 41 are arranged in the conveying direction Z. In this embodiment, for example, four wind boxes 41 are arranged in the conveying direction Z, and three wind boxes 41 are arranged in the furnace width direction X intersecting with the conveying direction Z when viewed from above, for a total of 12 wind boxes. In this embodiment, the plurality of wind boxes 41 are arranged in one-to-one correspondence with the plurality of fire grates 31.

(排出シュート)
図1に示すように、排出シュート42は、燃焼を終えて灰となったごみ層Pを炉本体20よりも下方に位置する灰押出装置へ落下させる装置である。排出シュート42は、炉本体20の炉尻に設けられている。
(Discharge chute)
As shown in Fig. 1, the discharge chute 42 is a device that drops the waste layer P that has been burned and turned into ash to an ash pushing device located below the furnace body 20. The discharge chute 42 is provided at the end of the furnace body 20.

(火炉)
火炉43は、炉本体20の上部から上方に向けて延びている。処理空間V内でごみGが燃焼することで生じた排ガスは、火炉43を通じて排熱回収ボイラ3に送られる。排ガスは、「燃焼ガス」の一例である。火炉43は、「燃焼ガスが流れる流路」の一例である。火炉43については、詳しく後述する。
(Furnace)
The furnace 43 extends upward from the upper part of the furnace body 20. Exhaust gas generated by burning the waste G in the treatment space V is sent to the heat recovery boiler 3 through the furnace 43. The exhaust gas is an example of a "combustion gas." The furnace 43 is an example of a "flow path through which the combustion gas flows." The furnace 43 will be described in detail later.

(送風機構)
送風機構50は、炉本体20の内部に空気(例えば燃焼空気)を供給する。送風機構50は、例えば、送風機51、一次空気ライン52、空気予熱器53、二次空気ライン54、およびダンパ55を有する。
(Blower mechanism)
The blower mechanism 50 supplies air (e.g., combustion air) to the inside of the furnace body 20. The blower mechanism 50 has, for example, a blower 51, a primary air line 52, an air preheater 53, a secondary air line 54, and a damper 55.

送風機51は、炉本体20の内部に空気(例えば燃焼空気)を圧送する押込送風機である。送風機51は、例えば、第1送風機51Aと、第2送風機51Bとを含む。第1送風機51Aは、一次空気ライン52および風箱41を通じて炉本体20の内部(例えば処理空間V)に燃焼空気(一次空気)を圧送する。第2送風機51Bは、二次空気ライン54を通じて、火炉43の内部に燃焼空気(二次空気)を圧送する。二次空気は、「燃焼空気」の別の一例である。 The blower 51 is a forced draft blower that pressurizes air (e.g., combustion air) into the inside of the furnace body 20. The blower 51 includes, for example, a first blower 51A and a second blower 51B. The first blower 51A pressurizes the combustion air (primary air) into the inside of the furnace body 20 (e.g., treatment space V) through the primary air line 52 and the wind box 41. The second blower 51B pressurizes the combustion air (secondary air) into the inside of the furnace 43 through the secondary air line 54. The secondary air is another example of "combustion air".

一次空気ライン52は、第1送風機51Aと風箱41とを接続している。一次空気ライン52は、第1送風機51Aから圧送される一次空気を、複数の風箱41の各々に供給する。 The primary air line 52 connects the first blower 51A and the wind boxes 41. The primary air line 52 supplies the primary air compressed from the first blower 51A to each of the multiple wind boxes 41.

一次空気ライン52の途中には、1つ以上(例えば複数)の一次空気ダンパ55Aが設けられている。一次空気ダンパ55Aは、一次空気ダンパ55Aの開度によって、当該一次空気ダンパ55Aに対応する風箱41に一次空気ライン52から供給される一次空気の供給状態を変更可能である。「一次空気ライン52を流れる一次空気の供給状態」とは、例えば、複数の風箱41に対する一次空気の配分量(すなわち、後述する炉本体20内の複数の区画Cに対する一次空気の配分量)、および/または、各風箱41から炉本体20の内部に供給される一次空気の流量(すなわち、炉本体20内の各区画Cに対する一次空気の流量)を意味する。本実施形態では、一次空気ダンパ55Aは、風箱41の各々に対応して個別に設けられている。これにより、計12個の風箱41の各々に対応した一次空気ダンパ55Aの開度を調整可能となっており、風箱41ごとに、炉本体20内に供給する一次空気の量を調整できるようになっている。 One or more (e.g., multiple) primary air dampers 55A are provided in the middle of the primary air line 52. The primary air dampers 55A can change the supply state of the primary air supplied from the primary air line 52 to the wind box 41 corresponding to the primary air damper 55A depending on the opening degree of the primary air dampers 55A. The "supply state of the primary air flowing through the primary air line 52" means, for example, the distribution amount of the primary air to the multiple wind boxes 41 (i.e., the distribution amount of the primary air to the multiple sections C in the furnace body 20 described later) and/or the flow rate of the primary air supplied from each wind box 41 to the inside of the furnace body 20 (i.e., the flow rate of the primary air to each section C in the furnace body 20). In this embodiment, the primary air dampers 55A are provided individually corresponding to each wind box 41. As a result, the opening degree of the primary air dampers 55A corresponding to each of the total of 12 wind boxes 41 can be adjusted, and the amount of primary air supplied into the furnace body 20 can be adjusted for each wind box 41.

空気予熱器53は、第1送風機51Aから圧送される一次空気を予熱する熱交換器である。例えば、空気予熱器53は、一次空気ライン52の途中に設けられている。 The air preheater 53 is a heat exchanger that preheats the primary air compressed from the first blower 51A. For example, the air preheater 53 is provided midway along the primary air line 52.

二次空気ライン54は、第2送風機51Bと火炉43とを接続している。火炉43内に供給された二次空気は、ストーカ30の上方からごみGに向かう、および/または排ガスの燃焼に用いられる。本実施形態において、二次空気ライン54は、途中で分岐し、火炉43において、搬送方向Zの上流側に配置された炉壁43a(前壁)に接続された上流側二次空気ライン54Aと、搬送方向Zの下流側に配置された炉壁43b(後壁)に接続された下流側二次空気ライン54Bと、を有している。上流側二次空気ライン54Aは、炉壁43aに形成された開口(図示無し)から火炉43内に、搬送方向Zの下流側に向けて二次空気を供給する。下流側二次空気ライン54Bは、炉壁43bに形成された開口(図示無し)から火炉43内に、搬送方向Zの上流側に向けて二次空気を供給する。 The secondary air line 54 connects the second blower 51B and the furnace 43. The secondary air supplied into the furnace 43 flows from above the stoker 30 toward the waste G and/or is used for burning exhaust gas. In this embodiment, the secondary air line 54 branches midway and has an upstream secondary air line 54A connected to the furnace wall 43a (front wall) arranged upstream in the conveying direction Z in the furnace 43, and a downstream secondary air line 54B connected to the furnace wall 43b (rear wall) arranged downstream in the conveying direction Z. The upstream secondary air line 54A supplies secondary air from an opening (not shown) formed in the furnace wall 43a toward the downstream side of the conveying direction Z into the furnace 43. The downstream secondary air line 54B supplies secondary air from an opening (not shown) formed in the furnace wall 43b toward the upstream side of the conveying direction Z into the furnace 43.

二次空気ライン54の途中には、1つ以上(例えば複数)の二次空気ダンパ55Bが設けられている。二次空気ダンパ55Bは、二次空気ダンパ55Bの開度によって二次空気ライン54を流れる二次空気の流量および/または火炉43内に対する二次空気の供給状態を変更可能である。「二次空気ライン54を流れる二次空気の供給状態」とは、例えば、炉壁43a,43bに設けられた複数の開口に対する二次空気の配分量(すなわち、後述する火炉43内の複数の領域Bに対する二次空気の配分量)、および/または、炉壁43a,43bに設けられた複数の開口から火炉43の内部に供給される二次空気の流量(すなわち、火炉43内の各領域Bに対する二次空気の流量)を意味する。なお、本実施形態では、一次空気ダンパ55Aと二次空気ダンパ55Bとを合わせて「ダンパ55」と称する。 One or more (e.g., multiple) secondary air dampers 55B are provided in the middle of the secondary air line 54. The secondary air damper 55B can change the flow rate of the secondary air flowing through the secondary air line 54 and/or the supply state of the secondary air to the furnace 43 depending on the opening degree of the secondary air damper 55B. The "supply state of the secondary air flowing through the secondary air line 54" means, for example, the distribution amount of the secondary air to the multiple openings provided in the furnace walls 43a and 43b (i.e., the distribution amount of the secondary air to the multiple areas B in the furnace 43 described later) and/or the flow rate of the secondary air supplied to the inside of the furnace 43 from the multiple openings provided in the furnace walls 43a and 43b (i.e., the flow rate of the secondary air to each area B in the furnace 43). In this embodiment, the primary air damper 55A and the secondary air damper 55B are collectively referred to as "damper 55".

図3は、火炉43において、上流側二次空気ライン54A、下流側二次空気ライン54Bから二次空気が供給される部分を上方から見た図である。
図1、図3に示すように、本実施形態では、二次空気ダンパ55Bは、上流側二次空気ライン54A、下流側二次空気ライン54Bの各々に設けられている。これにより、二次空気ダンパ55Bは、火炉43内において、搬送方向Zの上流側と下流側とで、二次空気の配分量が調整可能とされている。
FIG. 3 is a top view of the portion of the furnace 43 to which secondary air is supplied from an upstream secondary air line 54A and a downstream secondary air line 54B.
1 and 3, in this embodiment, the secondary air damper 55B is provided in each of the upstream secondary air line 54A and the downstream secondary air line 54B. This makes it possible for the secondary air damper 55B to adjust the distribution amount of secondary air between the upstream side and the downstream side in the conveying direction Z within the furnace 43.

さらに、本実施形態では、二次空気ダンパ55Bは、上流側二次空気ライン54A、下流側二次空気ライン54Bの各々において、炉幅方向Xの一方側と他方側とに個別に設けられている。これにより、二次空気ダンパ55Bは、炉幅方向Xの一方側と他方側とで、二次空気の配分量が調整できるようになっている。 Furthermore, in this embodiment, the secondary air dampers 55B are provided separately on one side and the other side of the furnace width direction X in each of the upstream secondary air line 54A and the downstream secondary air line 54B. This allows the secondary air dampers 55B to adjust the amount of secondary air distributed on one side and the other side of the furnace width direction X.

<3.カメラ>
次に、図1に示すカメラ70について説明する。
カメラ70は、例えば、赤外カメラである。カメラ70は、焼却炉2における搬送方向Zの下流側から炉本体20内を撮影する。カメラ70は、炉本体20の炉尻から、輝炎Fを透過して炉本体20の火格子31上に堆積したごみG(例えばごみ層Pの高さ状態)を撮影する。なお、カメラ70は、上記に代えて/加えて、ホッパ11の出口部11bの状態(例えばフィーダ22上に堆積したごみGの状態)、および/または、炉本体20の壁部の状態(例えば、火炉43の壁部に形成された付着物(クリンカ等)の形成状態)等を撮影してもよい。
3. Camera
Next, the camera 70 shown in FIG. 1 will be described.
The camera 70 is, for example, an infrared camera. The camera 70 photographs the inside of the furnace body 20 from the downstream side of the conveying direction Z in the incinerator 2. The camera 70 photographs the garbage G (e.g., the height state of the garbage layer P) accumulated on the fire grate 31 of the furnace body 20 from the end of the furnace body 20 through the luminous flame F. In addition to/instead of the above, the camera 70 may photograph the state of the outlet portion 11b of the hopper 11 (e.g., the state of the garbage G accumulated on the feeder 22) and/or the state of the wall of the furnace body 20 (e.g., the formation state of the deposit (clinker, etc.) formed on the wall of the furnace 43), etc.

本実施形態では、カメラ70は、1台のみ設けられている。カメラ70は、例えば、炉本体20における搬送方向Zの下流側の本体壁20wに形成された透明窓(図示無し)等を通して、炉本体20内を撮影する。カメラ70は、炉本体20内を、予め設定された時間間隔毎に静止画により撮影する。また、カメラ70は、炉本体20内を、動画により連続的に撮影してもよい。カメラ70は、撮影された画像Im(例えば、図5参照)を、通信ケーブルによる有線通信手段、又はブルートゥース(登録商標)、無線LAN等の無線通信手段により、制御装置100に出力する。 In this embodiment, only one camera 70 is provided. The camera 70 photographs the inside of the furnace body 20, for example, through a transparent window (not shown) formed in the body wall 20w on the downstream side of the furnace body 20 in the conveying direction Z. The camera 70 photographs the inside of the furnace body 20 using still images at preset time intervals. The camera 70 may also continuously photograph the inside of the furnace body 20 using video. The camera 70 outputs the photographed image Im (for example, see FIG. 5) to the control device 100 using a wired communication means such as a communication cable, or a wireless communication means such as Bluetooth (registered trademark) or wireless LAN.

<4.制御装置>
次に、制御装置(燃焼設備用システム)100について説明する。
制御装置100は、燃焼設備1を統括的に制御する。例えば、制御装置100は、炉本体20の処理空間VでのごみGの燃焼制御を行う。
<4. Control Device>
Next, the control device (combustion facility system) 100 will be described.
The control device 100 comprehensively controls the combustion equipment 1. For example, the control device 100 controls the combustion of the waste G in the treatment space V of the furnace body 20.

図4は、制御装置100の機能構成を示すブロック図である。図5は、カメラ70で撮影された画像Imの一例を示す図である。図6は、深度情報生成部120で生成された深度情報Idの一例である深度マップを示す図である。 Figure 4 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 100. Figure 5 is a diagram showing an example of an image Im captured by the camera 70. Figure 6 is a diagram showing a depth map, which is an example of depth information Id generated by the depth information generating unit 120.

図4に示すように、制御装置100は、例えば、取得部110と、深度情報生成部120と、処理部130と、記憶部140と、を含む。取得部110は、1台のカメラ70により撮影された画像Im(例えば、図5参照)を取得する。深度情報生成部120は、画像Imに基づいて、深度情報Id(例えば、図6参照)を生成する。処理部130は、深度情報Id(例えば深度マップ)に基づき、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行うための処理を行う。本開示で「深度情報Idに基づく」とは、深度情報Idに直接に基づいて制御または監視を行う場合に限定されず、深度情報Idから得られた3次元計測結果Rsに基づいて制御または監視を行う場合なども該当し得る。
記憶部140は、学習済みモデルMを記憶している。
As shown in FIG. 4, the control device 100 includes, for example, an acquisition unit 110, a depth information generation unit 120, a processing unit 130, and a storage unit 140. The acquisition unit 110 acquires an image Im (for example, see FIG. 5) captured by one camera 70. The depth information generation unit 120 generates depth information Id (for example, see FIG. 6) based on the image Im. The processing unit 130 performs processing for performing combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on the depth information Id (for example, a depth map). In the present disclosure, "based on the depth information Id" is not limited to the case where control or monitoring is performed directly based on the depth information Id, and may also include the case where control or monitoring is performed based on the three-dimensional measurement result Rs obtained from the depth information Id.
The memory unit 140 stores the trained model M.

本実施形態では、処理部130は、例えば、3次元計測結果導出部131と、推定部132と、制御部133と、監視部134とを含む。なお、処理部130は、制御部133と監視部134とのうちいずれか一方のみを有してもよい。以下、これら構成について詳しく説明する。 In this embodiment, the processing unit 130 includes, for example, a three-dimensional measurement result derivation unit 131, an estimation unit 132, a control unit 133, and a monitoring unit 134. Note that the processing unit 130 may have only one of the control unit 133 and the monitoring unit 134. These components are described in detail below.

<4.1 取得部>
取得部110は、1台のカメラ70により撮影された、例えば図5に示すような画像Imを取得する。取得部110は、カメラ70から出力された画像Imのデータを、有線通信手段または無線通信手段を介して取得する。本実施形態において、1台のカメラ70は、赤外カメラである。したがって、取得部110は、焼却炉2におけるごみ層Pを、搬送方向Zの下流側から撮影した赤外線カメラ画像を、画像Imとして取得する。この画像Imは、例えば、焼却炉2内におけるごみ層Pの高さの三次元形状(三次元分布)を特定するためのものである。なお、画像Imは、焼却炉2内の他の状態(例えば、壁部に対する付着物の状態)を特定するためのものでもよい。
4.1 Acquisition unit
The acquisition unit 110 acquires an image Im, for example, as shown in FIG. 5, captured by one camera 70. The acquisition unit 110 acquires the data of the image Im output from the camera 70 via wired communication means or wireless communication means. In this embodiment, one camera 70 is an infrared camera. Therefore, the acquisition unit 110 acquires an infrared camera image of the garbage layer P in the incinerator 2 captured from the downstream side of the conveying direction Z as the image Im. This image Im is for identifying, for example, the three-dimensional shape (three-dimensional distribution) of the height of the garbage layer P in the incinerator 2. The image Im may also be for identifying other conditions in the incinerator 2 (for example, the condition of the attachment to the wall).

<4.2 深度情報生成部>
深度情報生成部120は、取得部110により取得された画像Imを、深層学習(ディープラーニング)により学習が行われた学習済みモデルMに入力することで、カメラ70から見た被写体の深度情報Idを生成する。
4.2 Depth information generation unit
The depth information generation unit 120 generates depth information Id of the subject as seen by the camera 70 by inputting the image Im acquired by the acquisition unit 110 into a trained model M that has been trained through deep learning.

画像Imが入力される学習済みモデルMは、記憶部140から読み出される。学習済みモデルMは、例えば、学習用データの少なくとも一部として、焼却炉2とは異なる被写体を撮影した画像と、当該画像に関する深度情報Idの正解データとを含む教師データを用いて学習が行われている。焼却炉2とは異なる被写体を撮影した画像としては、例えば、風景、人物等、幅広いジャンルの被写体を撮影した多数(例えば、数千枚以上)の画像を用いることが好ましい。学習済みモデルMは、このような、焼却炉2とは異なる被写体を撮影した画像と、当該画像の各々に関する深度情報Idの正解データとを含む教師データを、学習用データの少なくとも一部として用いて学習を行うことで生成されている。 The trained model M to which the image Im is input is read out from the storage unit 140. The trained model M is trained, for example, using teacher data including, as at least a part of the training data, images of subjects other than the incinerator 2 and correct answer data for the depth information Id related to the images. As images of subjects other than the incinerator 2, it is preferable to use a large number (e.g., several thousand or more) of images of subjects from a wide range of genres, such as landscapes and people. The trained model M is generated by training using, as at least a part of the training data, teacher data including images of subjects other than the incinerator 2 and correct answer data for the depth information Id related to each of the images.

ここで、焼却炉2内を撮影した画像を用いて、学習済みモデルMを生成することも可能である。しかしながら、有効な学習済みモデルMを得るには、焼却炉2内を撮影した画像と、当該画像に関する深度情報Idの正解データを多数用意する必要があり、これには多大な時間と手間が掛かる。そこで、上記したように、焼却炉2とは異なる被写体を撮影した画像を用いて得られた学習済みモデルMを用いることで、時間と手間を省くことができる。 Here, it is also possible to generate a trained model M using images taken inside the incinerator 2. However, to obtain an effective trained model M, it is necessary to prepare a large number of images taken inside the incinerator 2 and correct answer data for the depth information Id related to the images, which takes a great deal of time and effort. Therefore, as described above, by using a trained model M obtained using images taken of a subject other than the incinerator 2, it is possible to save time and effort.

このように、図6に示すように、画像Imを、学習済みモデルMに入力して出力される深度情報Idは、例えば、カメラ70から被写体の各部までの距離を示す深度マップである。深度マップは、搬送方向Zの下流側から焼却炉2内のごみ層Pを見たときの、ごみ層Pの表層部の各部までの距離(深度)を、複数段階に設定された色(グレースケールを含む)で示している。また、深度情報生成部120は、新に画像Imを取得し、深度情報Idを生成する度に、学習済みモデルMをさらに学習させるようにしてもよい。 As shown in FIG. 6, the image Im is input to the trained model M and the output depth information Id is, for example, a depth map indicating the distance from the camera 70 to each part of the subject. The depth map indicates the distance (depth) to each part of the surface layer of the garbage layer P when the garbage layer P in the incinerator 2 is viewed from the downstream side in the transport direction Z, using colors (including grayscale) set in multiple stages. The depth information generating unit 120 may further train the trained model M each time it acquires a new image Im and generates depth information Id.

<4.3 3次元計測結果導出部>
処理部130の3次元計測結果導出部131は、深度情報生成部120で生成された深度情報Idに対して座標系変換を行うことで、焼却炉2内の3次元計測結果Rsを導出する。3次元計測結果導出部131は、深度情報Idにおける各座標(x、y、z)に対し、例えば次式(1)を用い、幾何学に基づく座標系の変換を行うことで、焼却炉2内の被写体(ごみ層P)の表層部の各部の座標(x、y、z、w)を導出する。ここで、座標系は、搬送方向Zに沿った方向をZ軸、炉幅方向Xに沿った方向をX軸、上下方向をY軸としている。
4.3 3D measurement result derivation unit
The three-dimensional measurement result derivation unit 131 of the processing unit 130 performs coordinate system conversion on the depth information Id generated by the depth information generation unit 120 to derive the three-dimensional measurement result Rs inside the incinerator 2. The three-dimensional measurement result derivation unit 131 performs coordinate system conversion based on geometry for each coordinate ( xw , yw , zw ) in the depth information Id, for example, using the following formula (1), to derive the coordinates ( xs , ys , zs , ws ) of each part of the surface layer of the subject (garbage layer P) inside the incinerator 2. Here, the coordinate system has the Z axis along the conveying direction Z, the X axis along the furnace width direction X, and the Y axis along the up-down direction.

Figure 0007507931000002
Figure 0007507931000002

ここで、n:近距離側焦点距離、r:視野範囲(右部)、l:視野範囲(左部)、t:視野範囲(上部)、b:視野範囲(下部)、f:遠距離側焦点距離、S~S:画像拡大縮小倍率、T~T:画像平行移動距離、R00~R22:画像回転量、w:画像上の頂点座標である。図7は、上式(1)により得られた、焼却炉内の3次元計測結果Rsの一例を示す図である。 Here, n: near-distance focal length, r: field of view range (right part), l: field of view range (left part), t: field of view range (upper part), b: field of view range (lower part), f: far-distance focal length, S x to S z : image enlargement/reduction magnification, T x to T z : image translation distance, R 00 to R 22 : image rotation amount, w s : vertex coordinates on the image. Figure 7 is a diagram showing an example of a three-dimensional measurement result Rs in an incinerator obtained by the above formula (1).

<4.4 推定部>
推定部132は、3次元計測結果導出部131で導出された3次元計測結果Rsに基づき、焼却炉2の火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布と、ごみ層Pの体積流量とのうち少なくとも一方を推定する。以下では、ごみ層Pの高さ分布が推定される場合について詳しく説明する。
4.4 Estimation Unit
The estimation unit 132 estimates at least one of the height distribution of the garbage layer P on the grate 31 of the incinerator 2 and the volumetric flow rate of the garbage layer P, based on the three-dimensional measurement result Rs derived by the three-dimensional measurement result derivation unit 131. The case where the height distribution of the garbage layer P is estimated will be described in detail below.

図8は、3次元計測結果Rsから抽出された、ごみ層の高さの分布Hdの一例を示す図である。図8に示すような焼却炉2の火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdは、例えば、図7に示した3次元計測結果Rsから、焼却炉2内を上方から見たXZ平面において、火格子31上の範囲Kにおける、ごみ層Pの高さの分布Hdを抽出することで得られる。 Figure 8 shows an example of the garbage layer height distribution Hd extracted from the three-dimensional measurement result Rs. The garbage layer P height distribution Hd on the grate 31 of the incinerator 2 as shown in Figure 8 can be obtained, for example, by extracting the garbage layer P height distribution Hd in the range K on the grate 31 in the XZ plane when the incinerator 2 is viewed from above from the three-dimensional measurement result Rs shown in Figure 7.

本実施形態では、推定部132は、火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdを、複数の区画Cごとに推定する。本実施形態において、図2、図7に示すように、複数の区画Cは、風箱41ごとに設定されている。すなわち、搬送方向Zに4個、炉幅方向Xに3個、計12個が並べて配置された風箱41に合わせて、12個の区画C1L、C1M、C1R、C2L、C2M、C2R、C3L、C3M、C3R、C4L、C3M、C4Rが設定されている。推定部132は、図7に示す、火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdに基づいて、各風箱41に対応した区画Cの位置における、ごみ層Pの高さの推定値を推定する。ここで、各区画Cにおいては、例えば、炉幅方向Xの複数位置におけるごみ層Pの高さを推定してもよい。また、各区画Cにおいては、例えば、搬送方向Zの複数位置におけるごみ層Pの高さを推定してもよい。 In this embodiment, the estimation unit 132 estimates the height distribution Hd of the garbage layer P on the grate 31 for each of the multiple sections C. In this embodiment, as shown in Figures 2 and 7, multiple sections C are set for each wind box 41. That is, 12 sections C1L, C1M, C1R, C2L, C2M, C2R, C3L, C3M, C3R, C4L, C3M, and C4R are set to match the wind boxes 41, which are arranged in a row of 12 in total, four in the conveying direction Z and three in the furnace width direction X. The estimation unit 132 estimates an estimated value of the height of the garbage layer P at the position of the section C corresponding to each wind box 41 based on the height distribution Hd of the garbage layer P on the grate 31 shown in Figure 7. Here, in each section C, for example, the height of the garbage layer P at multiple positions in the furnace width direction X may be estimated. In addition, in each section C, for example, the height of the garbage layer P at multiple positions in the conveying direction Z may be estimated.

図9Aは、搬送方向Zにおいて、上流側から下流側に向かって3番目に配置された風箱41に対応した区画C3L、C3M、C3Rにおける、炉幅方向Xの複数位置のごみ層Pの高さの推定値の一例を示す図である。図9Bは、搬送方向Zにおいて、上流側から下流側に向かって4番目に配置された風箱41に対応した区画C4L、C4M、C4Rにおける、炉幅方向Xの複数位置のごみ層Pの高さの推定値の一例を示す図である。 Figure 9A is a diagram showing an example of estimated values of the height of the garbage layer P at multiple positions in the furnace width direction X in sections C3L, C3M, and C3R corresponding to the wind box 41 that is located third from the upstream side to the downstream side in the conveying direction Z. Figure 9B is a diagram showing an example of estimated values of the height of the garbage layer P at multiple positions in the furnace width direction X in sections C4L, C4M, and C4R corresponding to the wind box 41 that is located fourth from the upstream side to the downstream side in the conveying direction Z.

なお、推定部132は、図8に示すような、火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdの時間変化から、ごみGの体積流量の時間変化を推定するようにしてもよい。 The estimation unit 132 may estimate the time change in the volumetric flow rate of the garbage G from the time change in the height distribution Hd of the garbage layer P on the grate 31, as shown in Figure 8.

<4.5 制御部>
制御部133は、推定部132による推定結果に基づき、焼却炉2に関する燃焼制御を行う。より具体的には、制御部133は、推定部132による推定結果に基づき、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行う。
4.5 Control Unit
The control unit 133 performs combustion control for the incinerator 2 based on the estimation result by the estimation unit 132. More specifically, the control unit 133 performs combustion control or monitoring for the incinerator 2 based on the estimation result by the estimation unit 132.

本実施形態において、制御部133は、推定部132による推定結果、例えば火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdに基づいて、一次空気ライン52および風箱41を通じて炉本体20内に供給される一次空気(燃焼空気)の流量および/または配分量、および、二次空気ライン54を通じて火炉43内に供給される二次空気(燃焼空気)の流量および/または配分量を調整する。なお、本実施形態においては、制御部133により、一次空気、及び二次空気の配分を調整するが、例えば、一次空気の配分、及び二次空気の配分の一方のみを制御部133で調整するようにしてもよい。 In this embodiment, the control unit 133 adjusts the flow rate and/or distribution amount of the primary air (combustion air) supplied into the furnace body 20 through the primary air line 52 and the wind box 41, and the flow rate and/or distribution amount of the secondary air (combustion air) supplied into the furnace 43 through the secondary air line 54, based on the estimation result by the estimation unit 132, for example, the height distribution Hd of the garbage layer P on the grate 31. Note that in this embodiment, the distribution of the primary air and the secondary air is adjusted by the control unit 133, but for example, only one of the distribution of the primary air and the distribution of the secondary air may be adjusted by the control unit 133.

(1次空気に関する制御)
制御部133は、ごみ層Pの高さの推定値、又はごみ層Pの高さの時間変化を用いた体積流量に応じた一次燃焼空気の制御を行う。本実施形態では、制御部133は、1次空気量の複数の区画C毎の配分量を制御して、炉出口からの未燃分排出量を抑制する。
(Control of primary air)
The control unit 133 controls the primary combustion air in accordance with the volumetric flow rate using an estimated value of the height of the garbage layer P or a time change in the height of the garbage layer P. In this embodiment, the control unit 133 controls the distribution amount of the primary air to each of the multiple sections C to suppress the amount of unburned fuel discharged from the furnace outlet.

例えば、制御部133は、ごみ層Pの高さの推定値に基づいて区画Cごとに算出される評価値と、区画Cごとに設定された補正係数とに基づき、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。ここで、補正係数は、例えば、深度情報Idから3次元計測結果Rsを導出する過程で入り込む誤値を補正するためのものである。 For example, the control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on an evaluation value calculated for each section C based on an estimated value of the height of the garbage layer P and a correction coefficient set for each section C. Here, the correction coefficient is used to correct an erroneous value that is introduced in the process of deriving the three-dimensional measurement result Rs from the depth information Id, for example.

より具体的には、1台のカメラ70により、搬送方向Zの下流側から焼却炉2内を撮影する場合、ごみ層Pの高さが最も高い頂部Pt(図1参照)が、例えば、燃焼段20bに位置していると、カメラ70から見て、頂部Ptよりも離れている上流側においては、ごみ層Pの高さが高くなる。このため、カメラ70で撮影した画像から得た深度情報Idおよび3次元計測結果Rsにおいては、頂部Ptよりも上流側のごみ層Pの高さに、誤値(誤差)が含まれることとなる。制御部133では、例えば試験運転時等に予め取得した、ごみ層Pの高さの分布の実測値に基づいて設定した補正係数により、上記の誤値を補正する。 More specifically, when an image of the inside of the incinerator 2 is taken from the downstream side of the conveying direction Z by one camera 70, if the top Pt (see FIG. 1) where the garbage layer P has the highest height is located, for example, in the combustion stage 20b, the height of the garbage layer P will be higher on the upstream side, which is farther away from the top Pt, as viewed from the camera 70. Therefore, the depth information Id and the three-dimensional measurement result Rs obtained from the image taken by the camera 70 will contain an erroneous value (error) in the height of the garbage layer P upstream of the top Pt. The control unit 133 corrects the erroneous value by a correction coefficient set based on the actual measured value of the distribution of the height of the garbage layer P obtained in advance, for example, during a test run.

制御部133は、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定するため、まず、複数の区画Cの各々において、次式(2)により、ごみ層Pの高さの評価値Hを算出する。 To determine the amount of primary air to be allocated to each section C, the control unit 133 first calculates an evaluation value H of the height of the garbage layer P for each of the multiple sections C using the following formula (2).

Figure 0007507931000003
Figure 0007507931000003

ここで、lは、炉長さ(区画Cの搬送方向Dの長さ)、hは、区間C内の各位置におけるごみ層Pの高さの推定値である。 Here, l is the furnace length (the length of section C in the conveying direction D), and h is the estimated height of the waste layer P at each position within section C.

さらに、上式(2)に基づき、次式(3)により、スコアScoreを算出する。 Furthermore, based on the above formula (2), a score Score N is calculated by the following formula (3).

Figure 0007507931000004
Figure 0007507931000004

ここで、aは、上記の補正係数、Aは、各区画Cの面積である。この式(3)においては、各区間Cにおけるごみ層Pの高さの合計値(積算値)に、補正係数aを乗算した値を、各区画Cの面積で除している。つまり、スコアScoreは、各区間Cに設定された補正係数が反映された各区間Cにおけるごみ層Pの平均値であり、各区画Cにおけるごみ層Pの総量が多いほど、大きな値となる。 Here, a is the above-mentioned correction coefficient, and A is the area of each section C. In this formula (3), the total value (integrated value) of the height of the garbage layer P in each section C is multiplied by the correction coefficient a, and the result is divided by the area of each section C. In other words, the score N is the average value of the garbage layer P in each section C reflecting the correction coefficient set for each section C, and the greater the total amount of the garbage layer P in each section C, the larger the value becomes.

制御部133は、このようにして算出された各区画CのスコアScoreから、次式(4)のような行列式Sを得る。 The control unit 133 obtains a determinant S as shown in the following formula (4) from the score N of each section C calculated in this manner.

Figure 0007507931000005
上式(4)において、wは、区画Cごとに設定された一次空気の配分の優先度に関する重み付け係数(すなわち、炉本体20の内部にどの区画Cから一次空気を優先的に供給するかを規定する重み付け係数)である。
Figure 0007507931000005
In the above formula (4), wn is a weighting coefficient related to the priority of distribution of primary air set for each section C (i.e., a weighting coefficient that specifies from which section C primary air is preferentially supplied to the inside of the furnace body 20).

制御部133は、上式(4)に基づいて、一次空気の配分Air Ratioを、次式(5)により算出する。ここで、Sk=Score×wである。 The control unit 133 calculates the allocation Air Ratio of the primary air based on the above formula (4) by the following formula (5): where Sk=Score N × wn .

Figure 0007507931000006
Figure 0007507931000006

このように、制御部133は、ごみ層Pの高さの推定値に基づいて区画Cごとに算出される評価値と、区画Cごとに設定された一次空気の配分の優先度に関する重み付け係数とに基づき、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。 In this way, the control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the evaluation value calculated for each section C based on the estimated height of the garbage layer P and the weighting coefficient related to the priority of primary air allocation set for each section C.

ここで、上式(3)においては、複数の区画Cのなかで、ごみ層Pの高さの推定値の誤差が大きくなりやすい乾燥段20aに対応する区画C1R、C1M、C1Lに設定される補正係数aは、ごみ層Pの高さの推定値が大きくなる、燃焼段20bに対応する区画C2R、C2M、C2L、C3R、C3M、C3Lに設定される補正係数aと比べて、一次空気の配分量を相対的に少なくするように設定するのが好ましい。本実施形態では、複数の区画Cのなかで乾燥段20aに対応する区画Cに設定される補正係数aは、複数の区画Cのなかで燃焼段20bに対応する区画Cに設定される補正係数aと比べて、ごみ層Pの高さが小さくなるように(言い換えると、補正前と比べて、乾燥段20aに供給される一次空気の配分量を相対的に少なくするように)設定される。 Here, in the above formula (3), the correction coefficient a set for the sections C1R, C1M, and C1L corresponding to the drying stage 20a, where the error in the estimated value of the height of the garbage layer P is likely to be large, is preferably set so as to relatively reduce the amount of primary air allocated to the sections C2R, C2M, C2L, C3R, C3M, and C3L corresponding to the combustion stage 20b, where the estimated value of the height of the garbage layer P is large. In this embodiment, the correction coefficient a set for the section C corresponding to the drying stage 20a among the multiple sections C is set so as to reduce the height of the garbage layer P (in other words, to relatively reduce the amount of primary air allocated to the drying stage 20a compared to the correction coefficient a set for the section C corresponding to the combustion stage 20b among the multiple sections C).

図10Aは、区画Cごとのごみ層Pの高さの推定値の分布を示す図である。図10Bは、補正係数aによって補正されたごみ層Pの高さの推定値の分布を示す図である。図10Bに示すように、補正係数aによる補正を行うことで、ごみ層Pの高さの推定値の誤差が大きくなりやすい区画C1R、C1M、C1Lの高さが補正されている。 Figure 10A shows the distribution of the estimated values of the height of the garbage layer P for each section C. Figure 10B shows the distribution of the estimated values of the height of the garbage layer P corrected by the correction coefficient a. As shown in Figure 10B, the heights of sections C1R, C1M, and C1L, which are prone to large errors in the estimated values of the height of the garbage layer P, are corrected by performing correction using the correction coefficient a.

そして、制御部133は、次式(6)により、各区画Cについて、順位づけを行い、一次空気を優先的に配分する優先度の評価を行う。 The control unit 133 then ranks each section C using the following formula (6) and evaluates the priority for preferentially allocating primary air.

Figure 0007507931000007
Figure 0007507931000007

(2次空気に関する制御)
制御部133は、二次空気の配分量を制御する。本実施形態では、制御部133は、上記のようにして設定された一次空気の配分量に基づいて、二次空気の配分量を設定する。
(Secondary Air Control)
The control unit 133 controls the amount of secondary air allocated. In this embodiment, the control unit 133 sets the amount of secondary air allocated based on the amount of primary air allocated as described above.

図3に示すように、火炉43内において、上流側二次空気ライン54A、下流側二次空気ライン54Bから二次空気が供給される部分は、上面から見た場合、例えば、搬送方向Zに3個、炉幅方向Xに3個、計9個の領域B(B1L、B1M、B1R、B2L、B2M、B2R、B3L、B3M、B3R)に区画されている。 As shown in FIG. 3, the area within the furnace 43 to which secondary air is supplied from the upstream secondary air line 54A and the downstream secondary air line 54B is partitioned into a total of nine areas B (B1L, B1M, B1R, B2L, B2M, B2R, B3L, B3M, B3R) when viewed from above, for example, three in the conveying direction Z and three in the furnace width direction X.

制御部133は、領域Bごとに配分される二次空気の配分量を決定するため、まず、複数の領域Bの各々において、上記式(2)により、評価値Hを算出する。そして、制御部133は、上記式(3)により算出された各領域BのスコアScoreから、上式(4)のような行列式Sを得る。さらに、制御部133は、二次空気の配分Air Ratioを、上式(5)により算出する。 To determine the amount of secondary air allocated to each region B, the control unit 133 first calculates an evaluation value H for each of the multiple regions B using the above formula (2). Then, the control unit 133 obtains a determinant S as shown in the above formula (4) from the score N for each region B calculated using the above formula (3). Furthermore, the control unit 133 calculates the allocation Air Ratio of the secondary air using the above formula (5).

ここで、二次空気の配分量を決定するに際し、上式(4)の重みづけ係数wは、一次空気の配分量を決定する際に用いた重みづけ係数wとは同じでもよく、異なってもよい。 Here, when determining the allocation amount of secondary air, the weighting coefficient wn in the above formula (4) may be the same as or different from the weighting coefficient wn used when determining the allocation amount of primary air.

本実施形態では、制御部133は、一次空気量の配分量と連携して二次空気の配分量の制御を行う。例えば、複数の領域Bのなかで、搬送方向Zの下流側に位置する後部領域B3L、B3M、B3Rと比べて、搬送方向Zの上流側に位置する前部領域B1L、B1M、B1Rに近い区画C1L、C1M、C1Rのうち1つ以上の区画Cから最も多い一次空気が供給される場合、制御部133で、後部領域B3L、B3M、B3Rと比べて前部領域B1L、B1M、B1Rに供給する二次空気を多くするよう、重みづけ係数を設定する。また、複数の領域Bのなかで前部領域B1L、B1M、B1Rと比べて後部領域B3L、B3M、B3Rに近い区画C3L、C3M、C3Rのうち1つ以上の区画Cから最も多い一次空気が供給される場合、制御部133で、前部領域B1L、B1M、B1Rと比べて後部領域B3L、B3M、B3Rに供給する二次空気を多くするよう、重みづけ係数を設定する。 In this embodiment, the control unit 133 controls the amount of secondary air allocated in cooperation with the amount of primary air allocated. For example, if the most primary air is supplied from one or more sections C of the sections C1L, C1M, and C1R that are closer to the front areas B1L, B1M, and B1R located upstream in the conveying direction Z than the rear areas B3L, B3M, and B3R located downstream in the conveying direction Z among the multiple areas B, the control unit 133 sets a weighting coefficient so that more secondary air is supplied to the front areas B1L, B1M, and B1R than to the rear areas B3L, B3M, and B3R. Furthermore, if the largest amount of primary air is supplied from one or more of the sections C3L, C3M, and C3R that are closer to the rear areas B3L, B3M, and B3R than the front areas B1L, B1M, and B1R among the multiple areas B, the control unit 133 sets a weighting coefficient so that more secondary air is supplied to the rear areas B3L, B3M, and B3R than the front areas B1L, B1M, and B1R.

また、制御部133は、複数の領域Bのなかで左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに近い1つ以上の区画C(例えば区画C2R)におけるごみ層Pの高さの推定値と、複数の領域Bのなかで右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに近い1つ以上の区画C(例えば区画C2L)におけるごみ層Pの高さの推定値とに基づき、左部領域B1L、B2L、B3Lと右部領域B1R、B2R、B3Rとに対する二次空気の配分量を決定するよう、重みづけ係数を設定してもよい。 The control unit 133 may also set a weighting coefficient to determine the amount of secondary air allocated to the left regions B1L, B2L, B3L and the right regions B1R, B2R, B3R based on an estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C (e.g., section C2R) that is closer to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2L, B3L among the multiple regions B, and an estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C (e.g., section C2L) that is closer to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R among the multiple regions B.

例えば、制御部133は、複数の領域Bのなかで左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに近い1つ以上の区画C(例えば区画C2R)におけるごみ層Pの高さの推定値が、複数の領域Bのなかで右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに近い1つ以上(例えば複数、例えば全て)の区画Cにおけるごみ層Pの高さの推定値よりも大きい場合(例えば所定閾値以上大きい場合)、左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに供給する二次空気を多くするよう、重みづけ係数を設定する。 For example, if the estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C (e.g., section C2R) that is closer to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2L, B3L among the multiple regions B is greater than the estimated value of the height of the garbage layer P in one or more (e.g., multiple, e.g., all) sections C that are closer to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R among the multiple regions B (e.g., greater than a predetermined threshold value), the control unit 133 sets a weighting coefficient so that more secondary air is supplied to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2L, B3L.

一方で、制御部133は、複数の領域Bのなかで右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに近い1つ以上の区画C(例えば区画C2L)におけるごみ層Pの高さの推定値が、複数の領域Bのなかで左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに近い1つ以上(例えば複数、例えば全て)の区画Cにおけるごみ層Pの高さの推定値よりも大きい場合(例えば所定閾値以上大きい場合)、右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに供給する二次空気を多くするよう、重みづけ係数を設定する。 On the other hand, if the estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C (e.g., section C2L) that is closer to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R among the multiple regions B is greater than the estimated value of the height of the garbage layer P in one or more (e.g., multiple, e.g., all) sections C that are closer to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2R, B3L among the multiple regions B (e.g., greater than a predetermined threshold value), the control unit 133 sets a weighting coefficient so that more secondary air is supplied to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R.

なお、制御部133は、二次空気の流量または分配量を決定する際に、上述したような重み付け係数を用いることに代えて、一次空気の流量または分配量に関する制御値(例えば一次空気ダンパ55Aの開度に関する制御値)、および/または、各区画Cのごみ層Pの高さの推定値に基づいて、二次空気の流量または分配量を決定してもよい。 In addition, when determining the flow rate or distribution amount of the secondary air, the control unit 133 may determine the flow rate or distribution amount of the secondary air based on a control value related to the flow rate or distribution amount of the primary air (e.g., a control value related to the opening degree of the primary air damper 55A) and/or an estimated value of the height of the garbage layer P in each section C, instead of using the weighting coefficient as described above.

また、制御部133は、一次空気および二次空気の制御に代えて/加えて、ごみ層Pの高さの推定値に基づき、その他の燃焼制御(フィーダ22の移動速度またはストロークの制御などによるごみGの供給量の制御、火格子31の駆動速度の制御などによるごみGの搬送速度の制御、空気予熱器53の制御などによるごみGの乾燥状態の制御など)を行ってもよい。また、制御部133は、これら制御を、ごみ層Pの高さに代えて/加えて、ごみ層Pの体積流量の推定値に基づいて行ってもよい。 In addition to or instead of controlling the primary and secondary air, the control unit 133 may perform other combustion controls (such as control of the supply amount of garbage G by controlling the movement speed or stroke of the feeder 22, control of the conveying speed of the garbage G by controlling the drive speed of the grate 31, control of the dryness state of the garbage G by controlling the air preheater 53, etc.) based on an estimated value of the height of the garbage layer P. In addition, the control unit 133 may perform these controls based on an estimated value of the volumetric flow rate of the garbage layer P instead of or in addition to the height of the garbage layer P.

<4.6 監視部>
また、制御部133は、3次元計測結果導出部131による3次元計測結果に基づき、炉壁等へのクリンカ等の付着物の付着状態を監視する。より具体的には、制御部133は、付着物の量(例えば付着面積)の変化を監視し、予め設定された閾値以上となった場合に、保守用のアラートを出力するようにしてもよい。保守用のアラートとしては、アラートメッセージの出力、アラートランプの点灯、アラート音の出力等がある。
4.6 Monitoring Section
Furthermore, the control unit 133 monitors the adhesion state of deposits such as clinker on the furnace walls, etc., based on the 3D measurement results by the 3D measurement result derivation unit 131. More specifically, the control unit 133 may monitor changes in the amount of deposits (e.g., adhesion area) and output a maintenance alert when the amount exceeds a preset threshold. Examples of maintenance alerts include output of an alert message, lighting of an alert lamp, output of an alert sound, etc.

<5.制御の流れ>
次に、制御装置100における制御の流れについて説明する。
図11は、情報処理方法の流れを示すフローチャートである。
燃焼設備1の稼働中、カメラ70で、予め設定された時間間隔毎に、焼却炉2内を撮影する。図11に示すように、制御装置100の取得部110は、1台のカメラ70により撮影された画像Im(例えば、図5参照)を取得する(S101)。取得部110は、焼却炉2におけるごみ層Pを、搬送方向Zの下流側から撮影した赤外線カメラ画像を、画像Imとして取得する。
5. Control Flow
Next, the flow of control in the control device 100 will be described.
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the information processing method.
During operation of the combustion equipment 1, the camera 70 captures images of the inside of the incinerator 2 at preset time intervals. As shown in Fig. 11, the acquisition unit 110 of the control device 100 acquires an image Im (for example, see Fig. 5) captured by one camera 70 (S101). The acquisition unit 110 acquires an infrared camera image of the waste layer P in the incinerator 2 captured from the downstream side in the conveying direction Z as the image Im.

次いで、深度情報生成部120は、取得部110により取得された画像Imを、学習済みモデルMに入力することで、画像Imに対応する深度情報Id(例えば、図6参照)を出力する(S102)。出力される深度情報Idは、例えば、カメラ70から被写体までの距離を示す深度マップである。 Next, the depth information generating unit 120 inputs the image Im acquired by the acquiring unit 110 into the trained model M, thereby outputting depth information Id (e.g., see FIG. 6) corresponding to the image Im (S102). The output depth information Id is, for example, a depth map indicating the distance from the camera 70 to the subject.

次に、3次元計測結果導出部131が、深度情報生成部120で生成された深度情報Idに対して座標系変換を行うことで、焼却炉2内の3次元計測結果Rs(例えば、図7参照)を導出する(S103)。 Next, the 3D measurement result derivation unit 131 performs coordinate system transformation on the depth information Id generated by the depth information generation unit 120 to derive the 3D measurement result Rs (e.g., see Figure 7) of the inside of the incinerator 2 (S103).

続いて、推定部132が、3次元計測結果導出部131で導出された3次元計測結果Rsに基づき、焼却炉2の火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hd(例えば、図8参照)を推定する(S104)。推定部132は、さらに、火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hd(例えば、図9A、図9B参照)を、複数の区画Cごとに推定する。 Next, the estimation unit 132 estimates the height distribution Hd (e.g., see FIG. 8) of the garbage layer P on the grate 31 of the incinerator 2 based on the three-dimensional measurement results Rs derived by the three-dimensional measurement result derivation unit 131 (S104). The estimation unit 132 further estimates the height distribution Hd (e.g., see FIG. 9A and FIG. 9B) of the garbage layer P on the grate 31 for each of the multiple sections C.

次に、制御部133が、推定部132による推定結果に基づき、焼却炉2に関する燃焼制御を行う。制御部133は、推定部132による推定結果、つまり火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布Hdに基づいて、一次空気、及び二次空気の配分を調整する。 Next, the control unit 133 performs combustion control for the incinerator 2 based on the estimation result by the estimation unit 132. The control unit 133 adjusts the distribution of primary air and secondary air based on the estimation result by the estimation unit 132, i.e., the height distribution Hd of the waste layer P on the grate 31.

本実施形態において、制御部133は、ごみ層Pの高さの推定値に応じた一次空気の制御を行う。制御部133は、1次空気量の複数の区画C毎の配分量を制御して、炉出口からの未燃分排出量を抑制する。例えば、制御部133は、ごみ層Pの高さの推定値に基づいて区画Cごとに算出される評価値と、区画Cごとに設定された補正係数とに基づき、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する(S105)。制御部133は、複数の区画Cの各々において、上式(2)、(3)により、スコアScoreを算出する。さらに、制御部133は、上式(4)、(5)を経ることで、一次空気の配分Air Ratioを算出する。このようにして、制御部133は、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。 In this embodiment, the control unit 133 controls the primary air according to the estimated value of the height of the garbage layer P. The control unit 133 controls the amount of primary air allocated to each of the multiple sections C to suppress the amount of unburned fuel discharged from the furnace outlet. For example, the control unit 133 determines the amount of primary air allocated to each section C based on the evaluation value calculated for each section C based on the estimated value of the height of the garbage layer P and the correction coefficient set for each section C (S105). The control unit 133 calculates the score Score N for each of the multiple sections C using the above formulas (2) and (3). Furthermore, the control unit 133 calculates the allocation Air Ratio of the primary air by going through the above formulas (4) and (5). In this way, the control unit 133 determines the amount of primary air allocated to each section C.

次に、制御部133は、上記のようにして設定された一次空気の配分量に基づいて、二次空気の配分量を設定する(S106)。制御部133は、上式(2)、(3)により、各領域BのスコアScoreを算出する。さらに、上式(4)、(5)を経ることで、領域Bごとの二次空気の配分量の制御を行う。 Next, the control unit 133 sets the allocation amount of secondary air based on the allocation amount of primary air set as described above (S106). The control unit 133 calculates the score Score N for each area B using the above formulas (2) and (3). Furthermore, the allocation amount of secondary air for each area B is controlled through the above formulas (4) and (5).

そして、制御部133は、決定した一次空気、二次空気の配分量に基づいて、一次空気ダンパ55A、二次空気ダンパ55Bの開度を制御する。 Then, the control unit 133 controls the opening degree of the primary air damper 55A and the secondary air damper 55B based on the determined distribution amount of primary air and secondary air.

この後は、燃焼設備1の運転が終了したか否かを確認する(S107)その結果、燃焼設備1の運転が終了していなければ(S107:No)、ステップS101に戻り、上記の処理を繰り返す。また、燃焼設備1の運転が終了していれば(S107:Yes)、一連の処理を終了する。 After this, it is checked whether the operation of the combustion equipment 1 has been completed (S107). As a result, if the operation of the combustion equipment 1 has not been completed (S107: No), the process returns to step S101 and the above process is repeated. If the operation of the combustion equipment 1 has been completed (S107: Yes), the process ends.

<6.作用効果>
比較例として、ステレオ形式で配置された2台のカメラにより取得された画像に基づき3次元データを生成し、生成した3次元データに基づいて焼却炉2の燃焼制御を行う構成について考える。この比較例の構成では、複数のカメラを用いた手法は、導入コストが掛かる。また、いずれのカメラ70が故障した場合、動作不良となる。ステレオ式による3次元計測は同一の被写体を様々な角度から撮影、計測が必要となり複数の設置箇所が必要となる。これにより、既存設備への導入時は窓枠の確保や施工といったコストが発生、デッドスペースが増える等が考えられる。また、ステレオ式の手法は幾何学の基づく算出の際、カメラやセンサの互いの位置が既知である必要がある。よって、測定するカメラ及びセンサ同士の位置を校正(や同期)する必要があり、再設置に伴う再校正や振動などの外乱の影響を強く受け、精度が低下する。また利便性が低下する。さらに、複数のカメラで撮影した複数枚の画像又は動画を取得、保管するためデータ容量が大きくなる。
<6. Effects>
As a comparative example, consider a configuration in which three-dimensional data is generated based on images acquired by two cameras arranged in a stereo format, and combustion control of the incinerator 2 is performed based on the generated three-dimensional data. In the configuration of this comparative example, the method using multiple cameras requires introduction costs. In addition, if any of the cameras 70 breaks down, it will malfunction. Three-dimensional measurement using the stereo method requires shooting and measuring the same subject from various angles, and multiple installation locations are required. As a result, when introducing it into an existing facility, costs such as securing and constructing window frames will be incurred, and dead space will increase. In addition, the stereo method requires that the positions of the cameras and sensors be known relative to each other when performing calculations based on geometry. Therefore, the positions of the cameras and sensors to be measured must be calibrated (or synchronized), and the accuracy will decrease due to the strong influence of recalibration and disturbances such as vibrations associated with reinstallation. In addition, convenience will decrease. Furthermore, the data capacity will increase because multiple images or videos taken by multiple cameras are acquired and stored.

一方で、本実施形態では、1台のカメラ70を備えていれば良いので、導入コストが抑えられる。また、カメラ70として、既存の監視カメラを利用すれば、カメラ70の追設が不要でコストが掛からない。また、単一のカメラ70で機能するため、カメラ70を複数台備えれば、ステレオ形式で必要な複数台のカメラと同等コストで冗長システムを組むことができる。また、1台のカメラ70で測定するため、機器同士の位置を校正・同期する必要がなく、外乱の影響を軽減できる。また、1台のカメラ70を利用することで、複数のカメラを利用する場合と比べて、画像のデータ容量の増加は発生しない。 On the other hand, in this embodiment, only one camera 70 is required, so introduction costs can be reduced. Furthermore, if an existing surveillance camera is used as the camera 70, there is no need to install an additional camera 70, which saves costs. Furthermore, since a single camera 70 functions, if multiple cameras 70 are provided, a redundant system can be assembled at the same cost as the multiple cameras required for a stereo system. Furthermore, since measurements are made with a single camera 70, there is no need to calibrate and synchronize the positions of the devices, and the effects of disturbances can be reduced. Furthermore, by using a single camera 70, there is no increase in image data volume compared to when multiple cameras are used.

上述したような制御装置100および情報処理方法によれば、1台のカメラ70により撮影された、焼却炉2内のごみ層Pを搬送方向Zの下流側から見た画像Imにおける、被写体の深度情報Id、つまりごみ層Pの深度情報Idが得られる。処理部130は、生成された深度情報Idに基づいて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行う。このように、1台のカメラ70により撮影された画像Imに基づいて、焼却炉2におけるごみ層Pの燃焼状態を把握することができるので、設備費用の低減を図ることができる。 According to the control device 100 and information processing method described above, depth information Id of the subject, that is, depth information Id of the garbage layer P, is obtained in an image Im taken by one camera 70, in which the garbage layer P in the incinerator 2 is viewed from the downstream side in the transport direction Z. The processing unit 130 performs combustion control or monitoring for the incinerator 2 based on the generated depth information Id. In this way, the combustion state of the garbage layer P in the incinerator 2 can be grasped based on the image Im taken by one camera 70, thereby reducing equipment costs.

また、3次元計測結果導出部131が、深度情報Idに対して座標系変換を行うことによって、焼却炉2内の3次元計測結果Rsを導出する。これにより、焼却炉2内におけるごみ層Pの高さ分布等を得ることができる。このような3次元計測結果Rsに基づいて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行うことで、焼却炉2内のごみ層Pの状態に応じて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を適切に行うことができる。 The three-dimensional measurement result derivation unit 131 also performs coordinate system transformation on the depth information Id to derive three-dimensional measurement results Rs within the incinerator 2. This makes it possible to obtain the height distribution of the garbage layer P within the incinerator 2, etc. By performing combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on such three-dimensional measurement results Rs, it is possible to appropriately control or monitor combustion of the incinerator 2 according to the state of the garbage layer P within the incinerator 2.

また、推定部132が、3次元計測結果Rsに基づいて、焼却炉2の火格子31上におけるごみ層Pの高さ分布、及びごみ層Pの体積流量とのうち少なくとも一方を推定する。これにより、その推定結果に基づいて、焼却炉2内のごみ層Pの高さ分布や、ごみ層Pの体積流量の状態に応じて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を適切に行うことができる。 The estimation unit 132 also estimates at least one of the height distribution of the garbage layer P on the grate 31 of the incinerator 2 and the volumetric flow rate of the garbage layer P based on the three-dimensional measurement result Rs. This makes it possible to appropriately control or monitor combustion in the incinerator 2 based on the estimation result and in accordance with the height distribution of the garbage layer P in the incinerator 2 and the state of the volumetric flow rate of the garbage layer P.

また、推定部132が、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について算出された、ごみ層Pの高さの推定値に基づいて、区画Cごとに評価値を算出する。制御部133は、算出された評価値と、区画Cごとに設定された補正係数とに基づいて、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。これにより、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、ごみ層Pの高さに応じた一次空気の配分量を、より適切に決定することができる。 The estimation unit 132 also calculates an evaluation value for each section C based on the estimated value of the height of the garbage layer P calculated for each of the multiple sections C set in the incinerator 2. The control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the calculated evaluation value and a correction coefficient set for each section C. This makes it possible to more appropriately determine the amount of primary air to be allocated to each of the multiple sections C set in the incinerator 2 according to the height of the garbage layer P.

また、複数の区画Cの中で乾燥段20aに対応する区画Cに設定される補正係数が、燃焼段20bに対応する区画Cに設定される補正係数に比べて、一次空気の配分量が相対的に少なくなるように設定される。これにより、より多くの空気を必要とする燃焼段20bと、燃焼段20bよりも少ない空気量で済む乾燥段20aに対し、一次空気を適切に配分することができる。 In addition, the correction coefficient set for the section C corresponding to the drying stage 20a among the multiple sections C is set so that the amount of primary air allocated is relatively small compared to the correction coefficient set for the section C corresponding to the combustion stage 20b. This allows the primary air to be appropriately allocated to the combustion stage 20b, which requires more air, and the drying stage 20a, which requires less air than the combustion stage 20b.

また、推定部132が、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について算出された、ごみ層Pの高さの推定値に基づいて、区画Cごとに評価値を算出する。制御部133は、算出された評価値と、区画Cごとに設定された重み付け係数とに基づいて、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。これにより、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、ごみ層Pの高さに応じた一次空気の配分量を、一次空気の重み付け係数に応じて、より適切に決定することができる。 The estimation unit 132 also calculates an evaluation value for each section C based on the estimated value of the height of the garbage layer P calculated for each of the multiple sections C set in the incinerator 2. The control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the calculated evaluation value and the weighting coefficient set for each section C. This makes it possible to more appropriately determine the amount of primary air to be allocated to each of the multiple sections C set in the incinerator 2 according to the height of the garbage layer P, based on the weighting coefficient of the primary air.

また、複数の区画Cのなかで前部領域B1L、B1M、B1Rに近い区画Cから最も多い一次空気が供給される場合、前部領域B1L、B1M、B1Rに供給する二次空気を多くする。また、複数の区画Cのなかで後部領域B3L、B3M、B3Rに近い区画Cから最も多い一次空気が供給される場合、後部領域B3L、B3M、B3Rに供給する二次空気を多くする。これにより、より多くの一次空気が供給される領域に対し、二次空気についてもより多く供給することができる。 In addition, if the largest amount of primary air is supplied from the section C closest to the front regions B1L, B1M, and B1R among the multiple sections C, more secondary air is supplied to the front regions B1L, B1M, and B1R. In addition, if the largest amount of primary air is supplied from the section C closest to the rear regions B3L, B3M, and B3R among the multiple sections C, more secondary air is supplied to the rear regions B3L, B3M, and B3R. This allows more secondary air to be supplied to the regions to which more primary air is supplied.

また、複数の区画Cのなかで左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに近い1つ以上の区画Cにおけるごみ層Pの高さの推定値と、複数の区画Cのなかで右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに近い1つ以上の区画Cにおけるごみ層Pの高さの推定値とに基づき、左部領域B1L、B2L、B3Lと右部領域B1R、B2R、B3Rとに対する二次空気の配分量を決定する。これにより、炉幅方向Xにおいて、左部領域B1L、B2L、B3L側と右部領域B1R、B2R、B3R側におけるごみ層Pの高さの分布に応じて、二次空気を適切に分配することができる。これにより、二次空気を、より均一に供給することができる。 In addition, the amount of secondary air allocated to the left regions B1L, B2L, B3L and the right regions B1R, B2R, B3R is determined based on an estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C that are closer to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2L, B3L among the multiple sections C, and an estimated value of the height of the garbage layer P in one or more sections C that are closer to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R among the multiple sections C. This allows the secondary air to be appropriately distributed in the furnace width direction X according to the distribution of the height of the garbage layer P in the left regions B1L, B2L, B3L and the right regions B1R, B2R, B3R. This allows the secondary air to be supplied more uniformly.

このようにして、制御装置100により、一次空気、二次空気の配分制御を行うことで、燃焼時に発生するNOx及びCOの低減が可能となる。図12は、上記のような一次空気、二次空気の配分制御を行わない場合における、二酸化炭素の濃度分布を示すものである。図13は、上記実施形態における制御装置100により、一次空気、二次空気の配分制御を行った場合における、二酸化炭素の濃度分布を示すものである。図12、図13において、色が濃いほど、二酸化炭素の濃度が高いことを示している。図12に示すように、一次空気、二次空気の配分制御を行わない場合、符号Sで示す部分のように、二酸化炭素が二次空気をすり抜けているのに対し、図13に示すように、一次空気、二次空気の配分制御を適切に行うことで、二酸化炭素が二次空気をすり抜けることが抑制されている。これにより、環境負荷の低減、または脱硝アンモニア等の消費量低減が図れ、燃焼設備1全体のランニングコスト低減に繋がる。さらに、空気量の最適化運転ができれば、空気の過剰供給を抑制し機器の余剰運転が回避できるため、燃焼設備1全体のランニングコスト低減に繋がる。 In this way, the control device 100 controls the distribution of primary air and secondary air, thereby making it possible to reduce NOx and CO generated during combustion. FIG. 12 shows the concentration distribution of carbon dioxide when the distribution control of primary air and secondary air as described above is not performed. FIG. 13 shows the concentration distribution of carbon dioxide when the distribution control of primary air and secondary air is performed by the control device 100 in the above embodiment. In FIGS. 12 and 13, the darker the color, the higher the concentration of carbon dioxide. As shown in FIG. 12, when the distribution control of primary air and secondary air is not performed, carbon dioxide passes through the secondary air as shown by the symbol S, whereas, as shown in FIG. 13, by appropriately controlling the distribution of primary air and secondary air, carbon dioxide is prevented from passing through the secondary air. This reduces the environmental load or reduces the consumption of denitrified ammonia, etc., which leads to a reduction in the running costs of the entire combustion equipment 1. Furthermore, if the air volume can be optimized, the excess supply of air can be suppressed and excess operation of the equipment can be avoided, which leads to a reduction in the running costs of the entire combustion equipment 1.

図14は、本実施形態に係るコンピュータ1100の構成を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1100は、例えば、プロセッサ1110、メインメモリ1120、ストレージ1130、およびインターフェース1140を備える。 Figure 14 is a hardware configuration diagram showing the configuration of a computer 1100 according to this embodiment. The computer 1100 includes, for example, a processor 1110, a main memory 1120, a storage 1130, and an interface 1140.

上述の制御装置100の各機能部は、コンピュータ1100に実装される。そして、上述した各機能部の動作は、プログラムの形式でストレージ1130に記憶されている。プロセッサ1110は、プログラムをストレージ1130から読み出してメインメモリ1120に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ1110は、プログラムに従って、上述した各機能部が使用する記憶領域をメインメモリ1120に確保する。 Each of the functional units of the control device 100 described above is implemented in the computer 1100. The operation of each of the functional units described above is stored in the form of a program in the storage 1130. The processor 1110 reads the program from the storage 1130, expands it in the main memory 1120, and executes the above-mentioned processing in accordance with the program. The processor 1110 also secures storage areas in the main memory 1120 to be used by each of the functional units described above in accordance with the program.

プログラムは、コンピュータ1100に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージ1130に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。また、コンピュータ1100は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてPLD(Programmable Logic Device)などのカスタムLSI(Large Scale Integrated Circuit)を備えてもよい。PLDの例としては、PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)が挙げられる。この場合、プロセッサ1110によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。 The program may be for implementing part of the functions to be performed by the computer 1100. For example, the program may be for implementing the functions by combining with other programs already stored in the storage 1130 or by combining with other programs implemented in other devices. The computer 1100 may also include a custom LSI (Large Scale Integrated Circuit) such as a PLD (Programmable Logic Device) in addition to or instead of the above configuration. Examples of PLDs include PAL (Programmable Array Logic), GAL (Generic Array Logic), CPLD (Complex Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). In this case, part or all of the functions implemented by the processor 1110 may be implemented by the integrated circuit.

ストレージ1130の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。ストレージ1130は、コンピュータ1100のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース1140又は通信回線を介してコンピュータ1100に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ1100に配信される場合、配信を受けたコンピュータ1100が当該プログラムをメインメモリ1120に展開し、上記処理を実行してもよい。また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ1130に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Examples of storage 1130 include a magnetic disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory. Storage 1130 may be an internal medium directly connected to the bus of computer 1100, or an external medium connected to computer 1100 via interface 1140 or a communication line. When this program is distributed to computer 1100 via a communication line, computer 1100 that receives the program may expand the program in main memory 1120 and execute the above-mentioned process. The program may be for realizing part of the above-mentioned functions. Furthermore, the program may be a so-called differential file (differential program) that realizes the above-mentioned functions in combination with other programs already stored in storage 1130.

<付記>
実施形態に記載の燃焼設備用システム、情報処理方法は、例えば以下のように把握される。
<Additional Notes>
The combustion equipment system and the information processing method described in the embodiment can be understood, for example, as follows.

(1)第1態様の燃焼設備用システム(例えば制御装置100)は、焼却炉2における粉体層(例えばごみ層P)の搬送方向Zの下流側から焼却炉2内を撮影する1台のカメラ70により撮影された画像Imを取得する取得部110と、取得部110により取得された1台のカメラ70により撮影された画像Imを学習済みモデルMに入力することで、カメラ70から見た深度情報Idを生成する深度情報生成部120と、深度情報生成部120により生成された深度情報Idに基づき、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行う処理部130と、を備える。 (1) The first aspect of the combustion equipment system (e.g., the control device 100) includes an acquisition unit 110 that acquires an image Im captured by a single camera 70 that captures the inside of the incinerator 2 from the downstream side of the transport direction Z of the powder layer (e.g., the garbage layer P) in the incinerator 2, a depth information generation unit 120 that generates depth information Id as seen from the camera 70 by inputting the image Im captured by the single camera 70 acquired by the acquisition unit 110 into a trained model M, and a processing unit 130 that performs combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on the depth information Id generated by the depth information generation unit 120.

このような構成によれば、取得部110が、1台のカメラ70により撮影された画像Imを取得する。取得された画像Imは、焼却炉2における粉体層の搬送方向Zの下流側から、焼却炉2内を撮影したものである。深度情報生成部120は、取得された画像Imを学習済みモデルMに入力することで、カメラ70から見た深度情報Idを生成する。これにより、1台のカメラ70により撮影された、焼却炉2内の粉体層を搬送方向Zの下流側から見た画像Imにおける、被写体の深度情報Id、つまり粉体層の深度情報Idが得られる。処理部130は、生成された深度情報Idに基づいて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行うことができる。このように、1台のカメラ70により撮影された画像Imに基づいて、焼却炉2における粉体層の燃焼状態を把握することができるので、設備費用の低減を図ることができる。 According to this configuration, the acquisition unit 110 acquires an image Im captured by one camera 70. The acquired image Im is an image of the inside of the incinerator 2 captured from the downstream side of the transport direction Z of the powder layer in the incinerator 2. The depth information generation unit 120 generates depth information Id as seen from the camera 70 by inputting the acquired image Im into the trained model M. This provides depth information Id of the subject in the image Im captured by one camera 70, that is, depth information Id of the powder layer, of the powder layer in the incinerator 2 captured from the downstream side of the transport direction Z. The processing unit 130 can perform combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on the generated depth information Id. In this way, the combustion state of the powder layer in the incinerator 2 can be grasped based on the image Im captured by one camera 70, thereby reducing equipment costs.

(2)第2態様の燃焼設備用システムは、(1)の燃焼設備用システムであって、処理部130は、深度情報Idに対して座標系変換を行うことで焼却炉2内の3次元計測結果Rsを導出する3次元計測結果導出部131を含み、3次元計測結果Rsに基づき、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行う。このような構成によれば、3次元計測結果導出部131が、深度情報Idに対して座標系変換を行うことによって、焼却炉2内の3次元計測結果Rsを導出する。これにより、焼却炉2内における粉体層の高さ分布等を得ることができる。このような3次元計測結果Rsに基づいて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行うことで、焼却炉2内の粉体層の状態に応じて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を適切に行うことができる。 (2) The second aspect of the combustion equipment system is the combustion equipment system of (1), in which the processing unit 130 includes a three-dimensional measurement result derivation unit 131 that derives three-dimensional measurement results Rs within the incinerator 2 by performing coordinate system transformation on the depth information Id, and performs combustion control or monitoring for the incinerator 2 based on the three-dimensional measurement results Rs. With this configuration, the three-dimensional measurement result derivation unit 131 derives three-dimensional measurement results Rs within the incinerator 2 by performing coordinate system transformation on the depth information Id. This makes it possible to obtain the height distribution of the powder layer within the incinerator 2, etc. By performing combustion control or monitoring for the incinerator 2 based on such three-dimensional measurement results Rs, it is possible to appropriately perform combustion control or monitoring for the incinerator 2 according to the state of the powder layer within the incinerator 2.

(3)第3態様の燃焼設備用システムは、(2)の燃焼設備用システムであって、処理部130は、3次元計測結果Rsに基づき、焼却炉2の火格子31上における粉体層の高さ分布と、粉体層の体積流量とのうち少なくとも一方を推定する推定部132と、推定部132による推定結果に基づき、焼却炉2に関する燃焼制御を行う制御部133と、を含む。このような構成によれば、推定部132が、3次元計測結果Rsに基づいて、焼却炉2の火格子31上における粉体層の高さ分布、または粉体層の体積流量とのうち少なくとも一方を推定する。これにより、その推定結果に基づいて、焼却炉2内の粉体層の高さ分布や、粉体層の体積流量の状態に応じて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を適切に行うことができる。 (3) The third aspect of the combustion equipment system is the combustion equipment system of (2), in which the processing unit 130 includes an estimation unit 132 that estimates at least one of the height distribution of the powder layer on the grate 31 of the incinerator 2 and the volumetric flow rate of the powder layer based on the three-dimensional measurement result Rs, and a control unit 133 that performs combustion control for the incinerator 2 based on the estimation result by the estimation unit 132. According to this configuration, the estimation unit 132 estimates at least one of the height distribution of the powder layer on the grate 31 of the incinerator 2 and the volumetric flow rate of the powder layer based on the three-dimensional measurement result Rs. As a result, it is possible to appropriately control or monitor combustion for the incinerator 2 according to the height distribution of the powder layer in the incinerator 2 and the state of the volumetric flow rate of the powder layer based on the estimation result.

(4)第4態様の燃焼設備用システムは、(3)の燃焼設備用システムであって、推定部132は、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、3次元計測結果Rsに基づいて粉体層の高さの推定値を算出し、制御部133は、粉体層の高さの推定値に基づいて区画Cごとに算出される評価値と、区画Cごとに設定された、深度情報Idから3次元計測結果Rsを導出する過程で入り込む誤値を補正するための補正係数とに基づき、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。このような構成によれば、推定部132が、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について算出された、粉体層の高さの推定値に基づいて、区画Cごとに評価値を算出する。制御部133は、算出された評価値と、区画Cごとに設定された補正係数とに基づいて、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。補正係数は、深度情報Idから3次元計測結果Rsを導出する過程で入り込む誤値を補正する。これにより、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、粉体層の高さに応じた一次空気の配分量を、より適切に決定することができる。 (4) A fourth aspect of the combustion equipment system is the combustion equipment system of (3), in which the estimation unit 132 calculates an estimated value of the powder layer height for each of the multiple sections C set in the incinerator 2 based on the three-dimensional measurement result Rs, and the control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the evaluation value calculated for each section C based on the estimated value of the powder layer height and a correction coefficient set for each section C for correcting an error value introduced in the process of deriving the three-dimensional measurement result Rs from the depth information Id. According to this configuration, the estimation unit 132 calculates an evaluation value for each section C based on the estimated value of the powder layer height calculated for each of the multiple sections C set in the incinerator 2. The control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the calculated evaluation value and the correction coefficient set for each section C. The correction coefficient corrects an error value introduced in the process of deriving the three-dimensional measurement result Rs from the depth information Id. This makes it possible to more appropriately determine the amount of primary air allocated to each of the multiple sections C set up within the incinerator 2 according to the height of the powder layer.

(5)第5態様の燃焼設備用システムは、(3)または(4)の燃焼設備用システムであって、推定部132は、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、3次元計測結果Rsに基づいて粉体層の高さの推定値を算出し、制御部133は、粉体層の高さの推定値に基づいて区画Cごとに算出される評価値と、区画Cごとに設定された一次空気の配分の優先度に関する重み付け係数とに基づき、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。このような構成によれば、推定部132が、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について算出された、粉体層の高さの推定値に基づいて、区画Cごとに評価値を算出する。制御部133は、算出された評価値と、区画Cごとに設定された重み付け係数とに基づいて、区画Cごとに配分される一次空気の配分量を決定する。重み付け係数は、区画Cごとに設定された一次空気の配分の優先度に関するものである。これにより、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、粉体層の高さに応じた一次空気の配分量を、一次空気の重み付け係数に応じて、より適切に決定することができる。 (5) A fifth aspect of the combustion equipment system is the combustion equipment system of (3) or (4), in which the estimation unit 132 calculates an estimated value of the powder layer height for each of the multiple sections C set in the incinerator 2 based on the three-dimensional measurement result Rs, and the control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on an evaluation value calculated for each section C based on the estimated value of the powder layer height and a weighting coefficient related to the priority of the primary air allocation set for each section C. According to this configuration, the estimation unit 132 calculates an evaluation value for each section C based on the estimated value of the powder layer height calculated for each of the multiple sections C set in the incinerator 2. The control unit 133 determines the amount of primary air to be allocated to each section C based on the calculated evaluation value and the weighting coefficient set for each section C. The weighting coefficient relates to the priority of the primary air allocation set for each section C. This allows the amount of primary air allocated to each of the multiple sections C set up within the incinerator 2 according to the height of the powder layer to be more appropriately determined according to the weighting coefficient of the primary air.

(6)第6態様の燃焼設備用システムは、(3)から(5)のうちいずれか一つの燃焼設備用システムであって、焼却炉2は、火格子31の上方に配置されて燃焼後のガスが流入する火炉43を含み、火炉43は、上方から見た場合に、搬送方向Zとは交差する方向で互いに並ぶ左部領域B1L、B2L、B3Lと右部領域B1R、B2R、B3Rとを含み、推定部132は、焼却炉2内に設定された複数の区画Cの各々について、3次元計測結果Rsに基づいて粉体層の高さの推定値を算出し、制御部133は、複数の区画Cのなかで左部領域B1L、B2L、B3Lと比べて右部領域B1R、B2R、B3Rに近い1つ以上の区画Cにおける粉体層の高さの推定値と、複数の区画Cのなかで右部領域B1R、B2R、B3Rと比べて左部領域B1L、B2L、B3Lに近い1つ以上の区画Cにおける粉体層の高さの推定値とに基づき、左部領域B1L、B2L、B3Lと右部領域B1R、B2R、B3Rとに対する二次空気の配分量を決定する。このような構成によれば、搬送方向Zとは交差する方向において、左部領域B1L、B2L、B3L側と右部領域B1R、B2R、B3R側における粉体層の高さの分布に応じて、二次空気を適切に分配することができる。これにより、二次空気を、より均一に供給することができる。 (6) A sixth aspect of the combustion equipment system is any one of the combustion equipment systems (3) to (5), in which the incinerator 2 includes a furnace 43 arranged above the grate 31 and into which post-combustion gas flows, and when viewed from above, the furnace 43 includes left regions B1L, B2L, and B3L and right regions B1R, B2R, and B3R that are aligned in a direction intersecting the conveying direction Z, and the estimation unit 132 estimates the height of the powder bed based on the three-dimensional measurement result Rs for each of a plurality of sections C set in the incinerator 2. The control unit 133 calculates an estimated value of the powder bed height in one or more sections C that are closer to the right regions B1R, B2R, B3R than the left regions B1L, B2L, B3L among the multiple sections C, and determines the distribution amount of secondary air to the left regions B1L, B2L, B3L and the right regions B1R, B2R, B3R based on the estimated value of the powder bed height in one or more sections C that are closer to the left regions B1L, B2L, B3L than the right regions B1R, B2R, B3R among the multiple sections C. With this configuration, the secondary air can be appropriately distributed in the direction intersecting the conveying direction Z according to the distribution of the powder bed height in the left regions B1L, B2L, B3L and the right regions B1R, B2R, B3R. This allows the secondary air to be supplied more uniformly.

(7)第7態様の燃焼設備用システムは、(4)から(6)のいずれか一つの燃焼設備用システムであって、焼却炉2は、火格子31の上方に配置されて燃焼後のガスが流入する火炉43を含み、火炉43は、上方から見た場合に、前部領域B1L、B1M、B1Rと、前部領域B1L、B1M、B1Rと比べて搬送方向Zの下流側に配置された後部領域B3L、B3M、B3Rとを含み、制御部133は、複数の区画Cのなかで後部領域B3L、B3M、B3Rと比べて前部領域B1L、B1M、B1Rに近い1つ以上の区画Cから最も多い一次空気が供給される場合、後部領域B3L、B3M、B3Rと比べて前部領域B1L、B1M、B1Rに供給する二次空気を多くする。このような構成によれば、より多くの一次空気が供給される領域に対し、二次空気についてもより多く供給することができる。 (7) The seventh aspect of the combustion equipment system is any one of the combustion equipment systems (4) to (6), in which the incinerator 2 includes a furnace 43 arranged above the grate 31 and into which the post-combustion gas flows, and when viewed from above, the furnace 43 includes front regions B1L, B1M, B1R and rear regions B3L, B3M, B3R arranged downstream in the conveying direction Z compared to the front regions B1L, B1M, B1R, and the control unit 133 increases the amount of secondary air supplied to the front regions B1L, B1M, B1R compared to the rear regions B3L, B3M, B3R when the largest amount of primary air is supplied from one or more sections C that are closer to the front regions B1L, B1M, B1R than the rear regions B3L, B3M, B3R among the multiple sections C. With this configuration, it is possible to supply more secondary air to the region to which more primary air is supplied.

(8)第8態様の情報処理方法は、1つ以上のコンピュータが、焼却炉2における被焼却物の搬送方向Zの下流側から焼却炉2内を撮影する1台のカメラ70により撮影された画像Imを取得し、取得した1台のカメラ70により撮影された画像Imを学習済みモデルMに入力することで、カメラ70から見た深度情報Idを生成し、生成した深度情報Idに基づき、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行う、ことを含む。このような構成によれば、1台のカメラ70により撮影された、焼却炉2内の粉体層を搬送方向Zの下流側から見た画像Imにおける、被写体の深度情報Id、つまり粉体層の深度情報Idを取得する。このように、生成された深度情報Idに基づいて、焼却炉2に関する燃焼制御または監視を行うことができる。このように、1台のカメラ70により撮影された画像Imに基づいて、焼却炉2における粉体層の燃焼状態を把握することができるので、設備費用の低減を図ることができる。 (8) The information processing method of the eighth aspect includes one or more computers acquiring an image Im taken by one camera 70 that photographs the inside of the incinerator 2 from the downstream side of the transport direction Z of the material to be incinerated in the incinerator 2, inputting the acquired image Im taken by one camera 70 into the learned model M to generate depth information Id as seen from the camera 70, and performing combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on the generated depth information Id. According to this configuration, the depth information Id of the subject, that is, the depth information Id of the powder layer in the incinerator 2, is acquired in the image Im taken by one camera 70 and viewed from the downstream side of the transport direction Z. In this way, it is possible to perform combustion control or monitoring of the incinerator 2 based on the generated depth information Id. In this way, the combustion state of the powder layer in the incinerator 2 can be grasped based on the image Im taken by one camera 70, thereby reducing equipment costs.

1…燃焼設備
2…焼却炉
20a…乾燥段
20b…燃焼段
20c…後燃焼段
31…火格子
43…火炉
70…カメラ
100…制御装置(燃焼設備用システム)
110…取得部
120…深度情報生成部
130…処理部
131…3次元計測結果導出部
132…推定部
133…制御部
1100…コンピュータ
B…領域
C…区画
Id…深度情報
Im…画像
P…ごみ層(粉体層)
Rs…3次元計測結果
1 ... Combustion equipment 2 ... Incinerator 20a ... Drying stage 20b ... Combustion stage 20c ... Post-combustion stage 31 ... Fire grate 43 ... Furnace 70 ... Camera 100 ... Control device (combustion equipment system)
110: Acquisition unit 120: Depth information generation unit 130: Processing unit 131: Three-dimensional measurement result derivation unit 132: Estimation unit 133: Control unit 1100: Computer B: Area C: Section Id: Depth information Im: Image P: Garbage layer (powder layer)
Rs...3D measurement results

Claims (6)

焼却炉における粉体層の搬送方向の下流側から前記焼却炉内を撮影する1台のカメラにより撮影された画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記1台のカメラにより撮影された画像を学習済みモデルに入力することで、前記カメラから見た深度情報を生成する深度情報生成部と、
前記深度情報生成部により生成された前記深度情報におけるごみ層の最も高い頂部よりも前記カメラから離れる方向に存在するごみ層の高さを、予め用意した前記ごみ層の高さの分布の実測値に基づいて設定した補正係数を用いて補正し、補正後の深度情報に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う処理部と、
を備えた燃焼設備用システム。
An acquisition unit that acquires an image taken by a single camera that photographs the inside of the incinerator from the downstream side of the powder bed transport direction in the incinerator;
A depth information generation unit that generates depth information seen from the camera by inputting the image captured by the one camera acquired by the acquisition unit into a trained model;
a processing unit that corrects the height of the garbage layer that exists in a direction away from the camera from the highest top of the garbage layer in the depth information generated by the depth information generating unit using a correction coefficient set based on an actual measurement value of the distribution of the height of the garbage layer that has been prepared in advance, and performs combustion control or monitoring for the incinerator based on the corrected depth information;
A system for combustion equipment equipped with
前記処理部は、前記深度情報に対して座標系変換を行うことで前記焼却炉内の3次元計測結果を導出する3次元計測結果導出部を含み、前記3次元計測結果に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う、
請求項1に記載の燃焼設備用システム。
The processing unit includes a three-dimensional measurement result derivation unit that derives a three-dimensional measurement result inside the incinerator by performing coordinate system transformation on the depth information, and performs combustion control or monitoring for the incinerator based on the three-dimensional measurement result.
A system for a combustion facility according to claim 1 .
前記処理部は、
前記3次元計測結果に基づき、前記焼却炉の火格子上における前記粉体層の高さ分布と、前記粉体層の体積流量とのうち少なくとも一方を推定する推定部と、
前記推定部による推定結果に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御を行う制御部と、
を含む、
請求項に記載の燃焼設備用システム。
The processing unit includes:
An estimation unit that estimates at least one of the height distribution of the powder bed on the grate of the incinerator and the volumetric flow rate of the powder bed based on the three-dimensional measurement result;
A control unit that performs combustion control for the incinerator based on the estimation result by the estimation unit;
including,
A system for a combustion facility according to claim 2 .
前記推定部は、前記焼却炉内に設定された複数の区画の各々について、前記3次元計測結果に基づいて前記粉体層の高さの推定値を算出し、
前記制御部は、前記粉体層の高さの推定値に基づいて前記区画ごとに算出される評価値と、前記区画ごとに設定された、前記深度情報から前記3次元計測結果を導出する過程で入り込む誤値を補正するための補正係数とに基づき、前記区画ごとに配分される一次空気の配分量を決定する、
請求項に記載の燃焼設備用システム。
The estimation unit calculates an estimated value of the height of the powder layer for each of a plurality of sections set in the incinerator based on the three-dimensional measurement result,
the control unit determines an allocation amount of primary air to be allocated to each of the sections based on an evaluation value calculated for each of the sections based on the estimated value of the powder bed height and a correction coefficient set for each of the sections for correcting an error introduced in a process of deriving the three-dimensional measurement result from the depth information.
A system for a combustion facility according to claim 3 .
前記推定部は、前記焼却炉内に設定された複数の区画の各々について、前記3次元計測結果に基づいて前記粉体層の高さの推定値を算出し、
前記制御部は、前記粉体層の高さの推定値に基づいて前記区画ごとに算出される評価値と、前記区画ごとに設定された一次空気の配分の優先度に関する重み付け係数とに基づき、前記区画ごとに配分される一次空気の配分量を決定する、
請求項に記載の燃焼設備用システム。
The estimation unit calculates an estimated value of the height of the powder layer for each of a plurality of sections set in the incinerator based on the three-dimensional measurement result,
the control unit determines an amount of primary air to be allocated to each of the sections based on an evaluation value calculated for each of the sections based on the estimated value of the powder bed height and a weighting coefficient related to a priority of allocation of primary air set for each of the sections.
A system for a combustion facility according to claim 3 .
1つ以上のコンピュータが、
焼却炉における被焼却物の搬送方向の下流側から前記焼却炉内を撮影する1台のカメラにより撮影された画像を取得し、
取得した前記1台のカメラにより撮影された画像を学習済みモデルに入力することで、前記カメラから見た深度情報を生成し、
生成した前記深度情報におけるごみ層の最も高い頂部よりも前記カメラから離れる方向に存在するごみ層の高さを、予め用意した前記ごみ層の高さの分布の実測値に基づいて設定した補正係数を用いて補正し、補正後の深度情報に基づき、前記焼却炉に関する燃焼制御または監視を行う、
ことを含む情報処理方法。
One or more computers
An image taken by one camera photographing the inside of the incinerator from the downstream side of the transport direction of the material to be incinerated in the incinerator is acquired,
By inputting the image captured by the one camera into a trained model, depth information as seen from the camera is generated;
The height of the garbage layer that exists in a direction away from the camera from the highest top of the garbage layer in the generated depth information is corrected using a correction coefficient set based on an actual measurement value of the distribution of the height of the garbage layer that has been prepared in advance, and combustion control or monitoring of the incinerator is performed based on the corrected depth information.
An information processing method comprising the steps of:
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