JPH0755125A - Method and device for burning control of waste incinerator - Google Patents

Method and device for burning control of waste incinerator

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JPH0755125A
JPH0755125A JP19729193A JP19729193A JPH0755125A JP H0755125 A JPH0755125 A JP H0755125A JP 19729193 A JP19729193 A JP 19729193A JP 19729193 A JP19729193 A JP 19729193A JP H0755125 A JPH0755125 A JP H0755125A
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松三 高村
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Abstract

PURPOSE:To provide a method which enables a proper burning control of a waste incinerator by detecting remains of unburnt waste correctly and detecting a burning position stably in the time aspect. CONSTITUTION:A television camera 23 takes pictures of the inside of a waste incinerator 13 for a prescribed time to obtain a plurality of inside images of the incinerator 13. Among picture elements corresponding to the plurality of inside images, one whose brightness is the lowest of all is selected as a minimum value image, which adopts the lowest brightness as its picture element. Similarly, one whose brightness is the highest of all is selected as a maximum value image, which adopts the highest brightness as its picture element. Then a burning position and a burnt point in a furnace are detected from these minimum and maximum value images, and a burning control of the waste incinerator is carried out based on these values.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はごみ焼却炉の燃焼制御方
法および装置に関し、特にごみ焼却炉内をテレビジョン
カメラにより撮像して得られる画像情報を処理すること
により、焼却炉内の燃焼状況を監視して焼却炉の燃焼制
御を行う方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for controlling combustion in a refuse incinerator, and more particularly to a combustion condition in the incinerator by processing image information obtained by imaging the inside of the refuse incinerator with a television camera. The present invention relates to a method and an apparatus for monitoring combustion and controlling combustion in an incinerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】ごみ焼却炉では、焼却炉内ではごみの燃
え残りを出さないように燃やすために、炉内でごみが燃
え尽きている点(以下、燃え切り点と呼ぶ)の検出及び
制御が重要となる。
2. Description of the Related Art In a refuse incinerator, in order to burn the refuse in the incinerator so that the unburned residue is not left, detection and control of the point where the refuse is burned out (hereinafter referred to as the burn-off point) are required. It becomes important.

【0003】また、ごみ焼却炉に供給するごみ質が変化
すると、最も良く燃えている部分の位置(以下、燃焼位
置と呼ぶ)が変動する。このため、ごみ質が変動しても
燃焼を安定に保つためには、燃焼位置を検出し、これが
炉の中央付近の適性位置になるように制御することが必
要となる。
Further, when the quality of the refuse supplied to the refuse incinerator changes, the position of the most burned portion (hereinafter referred to as the combustion position) also changes. Therefore, it is necessary to detect the combustion position and control it so that it is at an appropriate position near the center of the furnace in order to keep the combustion stable even if the waste quality changes.

【0004】従来、このような課題に対して、ごみ焼却
炉内をテレビジョンカメラにより撮像して得られる画像
情報から燃え切り点を求めて、ごみ焼却炉内のごみの燃
え残りを無くすように制御する方法(特開昭64−67
523号、特開平1−111124号、特開平1−21
403号)が知られている。また、ごみ焼却炉内を撮像
したカラー画像の赤色の信号から燃え切り点を求め、燃
焼位置が一定になるように制御する方法(特開平3−6
6566号)が知られている。
Conventionally, in order to solve such a problem, the burn-out point is obtained from the image information obtained by imaging the inside of the refuse incinerator with a television camera so as to eliminate the unburned residue of the refuse in the refuse incinerator. Control method (Japanese Patent Laid-Open No. 64-67)
523, JP-A-1-111124, JP-A 1-21
No. 403) is known. Further, a method for obtaining a burn-out point from a red signal of a color image obtained by imaging the inside of a refuse incinerator and controlling the burning position to be constant (Japanese Patent Laid-Open No. 3-6)
No. 6566) is known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、ご
み焼却炉内の画像の輝度情報から燃え切り点を求めてい
るため、ごみの燃え残り部分と、最も良く燃えている部
分、すなわち、燃焼位置とを区別することができず、燃
焼制御を的確に行うことが困難であった。すなわち、従
来の燃焼制御方法では、ごみ焼却炉内の画像情報から燃
え切り点という単一の制御情報を検出して制御している
ため、ごみ質の変動に対して常に安定かつ完全な燃焼を
行わせることは困難であった。
In the above conventional method, since the burn-out point is obtained from the brightness information of the image in the refuse incinerator, the unburned portion of the dust and the most burned portion, that is, It was not possible to distinguish from the combustion position, and it was difficult to perform combustion control accurately. That is, in the conventional combustion control method, since a single piece of control information, which is a burnout point, is detected and controlled from the image information in the refuse incinerator, stable and complete combustion is always maintained against fluctuations in the waste quality. It was difficult to do.

【0006】したがって、本発明はこれらの従来の欠点
を改善して、燃焼位置および燃え切り点を区別して検出
することにより、ごみ質の変動に対しても時間的に安定
した燃焼位置を確保するとともに、ごみの燃え残りを生
じないように、的確なごみ焼却炉の燃焼制御を行うこと
ができる方法及び装置を提供することを目的とするもの
である。
Therefore, the present invention improves these conventional drawbacks, and by detecting the combustion position and the burn-out point separately, a time-stable combustion position is secured against fluctuations in dust quality. At the same time, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus capable of performing accurate combustion control of a refuse incinerator so as not to generate unburned residue of the refuse.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ごみ焼
却炉内部をテレビジョンカメラにより所定時間にわたっ
て撮像して複数枚の炉内画像を得、これらの複数枚の炉
内画像の対応する各画素の中で最も輝度の低い画素を選
びその輝度値を画素とする最小値画像を得、同様に対応
する各画素の中で最も輝度の高い画素を選びその輝度値
を画素とする最大値画像を得、これらの最小値画像及び
最大値画像からそれぞれ炉内の燃焼位置及び燃え切り点
を検出し、その値の大きさに応じて焼却炉の燃焼を制御
するようにしたことを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御
方法が得られる。
According to the present invention, the inside of the refuse incinerator is imaged by a television camera for a predetermined time to obtain a plurality of in-furnace images, and the plurality of in-furnace images correspond to each other. Select the pixel with the lowest brightness from each pixel to obtain the minimum value image with that brightness value as the pixel, and similarly select the pixel with the highest brightness from each corresponding pixel and select the maximum value with that brightness value as the pixel. An image is obtained, and the combustion position and burn-out point in the furnace are respectively detected from these minimum value image and maximum value image, and the combustion of the incinerator is controlled according to the magnitude of the value. A combustion control method for a rubbish incinerator is obtained.

【0008】また本発明によれば、前記最小値画像を構
成する各画素のうち、その輝度が所定の値以上である画
素の画像内の位置により前記炉内の燃焼位置を検出する
ようにしたことを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方法
が得られる。
Further, according to the present invention, the combustion position in the furnace is detected by the position in the image of the pixel of which the luminance is equal to or more than a predetermined value among the pixels forming the minimum value image. A combustion control method for a refuse incinerator characterized by the above is obtained.

【0009】また本発明によれば、前記最大値画像を構
成する各画素のうち、その輝度が所定の値以下である画
素の画像内の位置により前記炉内の燃え切り点を検出す
るようにしたことを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御方
法が得られる。
Further, according to the present invention, the burn-out point in the furnace is detected by the position in the image of the pixel of which the brightness is less than or equal to a predetermined value among the pixels forming the maximum value image. A combustion control method for a refuse incinerator characterized by the above is obtained.

【0010】本発明によれば更に、ごみ焼却炉内部を所
定時間にわたって撮像するテレビジョンカメラと、この
テレビジョンカメラにより得られた異なる時間における
複数枚の炉内画像を各画素の輝度情報の集合として記憶
する画像用メモリと、この画像用メモリに記憶された複
数枚の炉内画像を読みだし、これらの画像の対応する各
画素の中で最も輝度の低い画素及び最も輝度の高い画素
を選び、それぞれその輝度値を画素とする最小値画像及
び最大値画像を構成する画像処理手段と、この画像処理
手段により得られた最小値画像及び最大値画像からそれ
ぞれ炉内の燃焼位置及び燃え切り点を算出する手段と、
この算出手段により算出された燃焼位置及び燃え切り点
の大きさに応じて焼却炉の燃焼を制御する手段とを備え
たことを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御装置が得られ
る。
Further, according to the present invention, a television camera for imaging the inside of the refuse incinerator for a predetermined time and a plurality of in-furnace images obtained by the television camera at different times are collected as brightness information of each pixel. The image memory to be stored as, and the multiple in-furnace images stored in this image memory are read out, and the pixel with the lowest brightness and the pixel with the highest brightness are selected from the corresponding pixels of these images. Image processing means for forming a minimum value image and a maximum value image each having the brightness value as a pixel, and a combustion position and a burn-off point in the furnace from the minimum value image and the maximum value image obtained by the image processing means, respectively. Means for calculating
There is provided a combustion control device for a refuse incinerator, comprising: a means for controlling the combustion of the incinerator according to the combustion position and the size of the burn-off point calculated by the calculating means.

【0011】本発明によればまた、前記炉内の燃焼位置
及び燃え切り点を算出する手段は、それぞれ前記最小値
画像及び最大値画像を構成する各画素のうち、その輝度
が所定の輝度以上である画素が画像の所定の位置から数
えて所定の個数に達するときの画素の画像内での位置を
求める手段により構成されていることを特徴とするごみ
焼却炉の燃焼制御装置が得られる。
According to the present invention, the means for calculating the combustion position and the burn-out point in the furnace have the luminance of the pixels constituting the minimum value image and the maximum value image which are equal to or higher than a predetermined value. A combustion control device for a refuse incinerator, characterized in that it is constituted by means for obtaining the position in the image of a pixel when the pixel reaches a predetermined number when counted from a predetermined position in the image.

【0012】[0012]

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明が適用されるごみ焼却炉の構成を示す
断面図である。焼却すべきごみ11は、フィーダ12で
焼却炉13内に押し込まれる。焼却炉13の床全面に配
置された第1乃至第3のストーカ14、15、16は炉
内に入ったごみ11を適度に攪拌しながら炉内を移動さ
せて燃焼させる。第1のストーカ14は炉入り口側、第
2のストーカ15は炉中央、第3のストーカ16は、炉
出口側に配置され、ごみの搬送速度をそれぞれ独立に変
えることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a refuse incinerator to which the present invention is applied. The refuse 11 to be incinerated is pushed into the incinerator 13 by the feeder 12. The first to third stokers 14, 15 and 16 arranged on the entire floor of the incinerator 13 move the inside of the furnace and burn it while appropriately stirring the refuse 11 that has entered the furnace. The first stoker 14 is disposed on the furnace inlet side, the second stoker 15 is disposed on the furnace center, and the third stoker 16 is disposed on the furnace outlet side, and the transport speed of dust can be changed independently.

【0013】また、押し込み送風機17で炉の下側から
燃焼空気を炉内へ吹き込ませる。炉内へ供給される燃焼
空気の総量は燃焼空気主ダンパ18で調整される。さら
に、第1乃至第4の副ダンパ19、20、21、22で
炉内の各部へ入る燃焼空気量の割合を調整し、各ダンパ
上のごみの燃焼を促進、制御する。なお、副ダンパの数
は焼却炉によっては3つの場合もある。焼却炉13内の
燃焼の状態は、炉出口側に設置したテレビカメラ23に
より撮像される。
Combustion air is blown into the furnace from the lower side of the furnace by the forced air blower 17. The total amount of combustion air supplied into the furnace is adjusted by the combustion air main damper 18. Further, the first to fourth sub-dampers 19, 20, 21, 22 adjust the ratio of the amount of combustion air entering each part in the furnace to promote and control the combustion of dust on each damper. The number of sub-dampers may be three depending on the incinerator. The state of combustion in the incinerator 13 is imaged by the TV camera 23 installed on the furnace outlet side.

【0014】図2はテレビカメラ23により撮像された
焼却炉内部の画像を利用した焼却炉の燃焼制御系の構成
を示すブロック図である。テレビカメラ23で撮像した
アナログ画像情報は、画像入力装置34により一定時間
ごとにディジタル画像情報に変換され、画像用メモリ3
5に記憶される。計算機36は、画像用メモリ35に記
憶されたティジタル画像情報から、後述の手順で燃え切
り点Bp及び燃焼位置Boを求める。さらに、計算機3
6は燃え切り点Bp及び燃焼位置Boに基づいて、ごみ
の供給量、炉内各部への燃焼空気量を計算し、それぞれ
ごみ供給量制御装置37、燃焼空気制御装置38に指令
値を与える。
FIG. 2 is a block diagram showing the construction of the combustion control system of the incinerator using the image inside the incinerator taken by the television camera 23. The analog image information captured by the television camera 23 is converted into digital image information by the image input device 34 at regular intervals, and the image memory 3
Stored in 5. The computer 36 obtains the burn-out point Bp and the combustion position Bo from the digital image information stored in the image memory 35 by the procedure described below. Furthermore, Calculator 3
6 calculates the amount of dust supplied and the amount of combustion air to each part in the furnace based on the burn-out point Bp and the combustion position Bo, and gives a command value to the dust supply amount control device 37 and the combustion air control device 38, respectively.

【0015】ごみ供給量制御装置37は、計算機36で
求めた指令値に基づいて、焼却炉のフィーダ12、第1
乃至第3のストーカ14、15、16を操作して、炉内
へ供給するごみの量及び炉内各部のごみの移動速度を調
整する。
The refuse supply amount control device 37, based on the command value obtained by the computer 36, the feeder 12 of the incinerator, the first
Through the operation of the third stokers 14, 15 and 16, the amount of dust supplied into the furnace and the moving speed of the dust in each part of the furnace are adjusted.

【0016】炉内へのごみの供給量はフィーダ12の反
復回数の増減で調整することができる。炉入り口付近の
ごみの移動速度は、第1のストーカ14の速度及びオン
/オフの回数で調整することができる。また、炉内中央
付近のごみの移動速度は、第2のストーカ15の速度及
びオン/オフの回数で調整することができる。さらに、
炉出口付近のごみの移動速度は、第3のストーカ16の
速度及びオン/オフの回数で調整することができる。
The amount of dust supplied to the furnace can be adjusted by increasing or decreasing the number of times the feeder 12 is repeated. The moving speed of the dust near the furnace entrance can be adjusted by the speed of the first stoker 14 and the number of times of turning on / off. Further, the moving speed of dust near the center of the furnace can be adjusted by the speed of the second stoker 15 and the number of times of turning on / off. further,
The moving speed of the dust near the furnace outlet can be adjusted by the speed of the third stoker 16 and the number of times of turning on / off.

【0017】燃焼空気制御装置38は、計算機36で求
めた指令値に基づいて、焼却炉の燃焼空気主ダンパ1
8、第1乃至第4の副ダンパ19、20、21、22を
操作して、燃焼空気の総量及び炉内各部へ供給される割
合を調整する。すなわち、燃焼空気の総量は、燃焼空気
主ダンパ18を開閉することで調整することができる。
また、炉内各部へ供給される燃焼空気の割合は、第1乃
至第4の副ダンパ19、20、21、22の開度を変え
ることで、調整することができる。
The combustion air control device 38, based on the command value obtained by the computer 36, the combustion air main damper 1 of the incinerator.
8. The first to fourth sub-dampers 19, 20, 21, and 22 are operated to adjust the total amount of combustion air and the ratio of the air supplied to each part in the furnace. That is, the total amount of combustion air can be adjusted by opening and closing the combustion air main damper 18.
Further, the ratio of the combustion air supplied to each part in the furnace can be adjusted by changing the opening degrees of the first to fourth sub dampers 19, 20, 21, 22.

【0018】次に、燃焼位置Bo、燃え切り点Bpの計
算方法を示す。図3はテレビカメラ23で撮像した燃焼
炉内の画像の一例を示す図である。燃焼炉内の画像は、
各ストーカの高さ、テレビカメラ23の設置位置、角度
等の関係から画面の上部41に炉入り口付近、中央部4
2に炉中央付近、下部43に炉出口付近の燃焼状態が写
される。炉内の勢いの強い火炎の中心部分44は、数1
0秒〜数分程度の一定時間は炉内で場所が移動しないた
め、画像上で同じ位置に撮像される。これに対して、火
炎の外側部分45は、時間的に形状が変化しやすい。さ
らに、ごみの燃え残りの炎46は、時間的に輝度が変化
しやすい。
Next, a method of calculating the combustion position Bo and the burnout point Bp will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of an image in the combustion furnace taken by the television camera 23. The image inside the combustion furnace is
Depending on the height of each stoker, the installation position of the TV camera 23, the angle, etc., the upper part 41 of the screen is near the furnace entrance and the central part 4
The combustion state near the center of the furnace is shown in 2 and the combustion state near the exit of the furnace is shown in the lower part 43. The central part 44 of the strong flame in the furnace is a number 1
Since the place does not move in the furnace for a fixed time of about 0 seconds to several minutes, the images are taken at the same position on the image. On the other hand, the outer portion 45 of the flame tends to change its shape with time. Further, the flame 46 of the unburned residue of the dust easily changes in luminance with time.

【0019】本発明においては、焼却炉13内を所定時
間にわたってテレビカメラ23により撮像することによ
り、異なる時間に撮像した複数枚の画像を得て、これら
の画像に対して次のように画像処理することにより、燃
焼位置、燃え切り点を検出する。
In the present invention, a plurality of images captured at different times are obtained by capturing an image of the inside of the incinerator 13 with the television camera 23 for a predetermined time, and the images are processed as follows. By doing so, the combustion position and burn-out point are detected.

【0020】図4はテレビカメラ23により時刻Tに撮
像された炉内画像の画素の座標とその輝度情報の関係を
示す図である。図においては、画像の横方向の画素数は
Nx、縦方向の画素数はNyと表わされている。また、
左から右方向にx番目、上から下方向にy番目の画素の
時刻Tにおける輝度Lは、L(x,y,T)と表され
る。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the pixel coordinates of the in-furnace image captured by the television camera 23 at time T and the brightness information thereof. In the figure, the number of pixels in the horizontal direction of the image is Nx, and the number of pixels in the vertical direction is Ny. Also,
The luminance L at time T of the x-th pixel from the left to the right and the y-th pixel from the top to the bottom is expressed as L (x, y, T).

【0021】ただし、0≦x≦Nx−1,0≦y≦Ny
−1とする。また、各画素の値は、輝度が大きくなるほ
ど大きな数値を取るものとする。
However, 0≤x≤Nx-1, 0≤y≤Ny
-1. In addition, the value of each pixel takes a larger value as the brightness increases.

【0022】図2の画像用メモリ35には異なる時刻T
1 ,T2 …Tk に撮像したk枚の炉内画像がそれぞれN
x×Ny個の画素の輝度情報L(x,y,T)として記
憶されている。これらの異なる時刻における炉内画像の
輝度情報L(x,y,T)を用い、k枚の各画像の対応
する座標(x,y)の画素の中から最小の輝度を求め
て、この最小輝度を座標(x,y)の画素とする。この
ような操作をNx×Ny個の全ての画素について行い、
これらの最小輝度画素の集合体により1枚の画像を合成
する。以下では、このように合成した画像を最小値画像
と呼ぶことにする。同様に、k枚の各画像の対応する座
標(x,y)の画素の中から最大の輝度を求めて合成し
た1枚の画像を最大値画像と呼ぶ。
The image memory 35 shown in FIG.
K in-furnace images taken at 1, T2 ... Tk are N
It is stored as luminance information L (x, y, T) of x × Ny pixels. Using the brightness information L (x, y, T) of the in-furnace images at these different times, the minimum brightness is obtained from the pixels at the corresponding coordinates (x, y) of each of the k images, and the minimum brightness is calculated. Let the luminance be the pixel at the coordinates (x, y). This operation is performed for all Nx × Ny pixels,
One image is composed by a group of these minimum luminance pixels. Hereinafter, the image thus synthesized will be referred to as a minimum value image. Similarly, one image obtained by obtaining the maximum brightness from the pixels of the corresponding coordinates (x, y) of each of the k images and combining them is called a maximum value image.

【0023】このようにして得られた最小値画像及び最
大値画像の座標(x,y)における画素の値をそれぞれ
Lmin(x,y)、Lmax(x,y)とすると、こ
れらは下記の数1、数2のように表される。
Letting Lmin (x, y) and Lmax (x, y) be the pixel values at the coordinates (x, y) of the minimum value image and the maximum value image thus obtained, respectively, It is expressed as in Equations 1 and 2.

【0024】[0024]

【数式1】 [Formula 1]

【0025】[0025]

【数式2】 最小値画像で画素の値が一定値Th1より大きい部分
は、時間的に変動しない火炎の部分である。すなわち、
図3の火炎の中心部分44のように安定して燃焼してい
る部分であると考えられる。したがって最小値画像の座
標(x,y)における画素の値を一定値Th1を基準と
して2値化した値をM(x,y)とすると、M(x,
y)は下記の数3のように表される。
[Formula 2] A portion of the minimum value image in which the pixel value is larger than the constant value Th1 is a flame portion that does not change with time. That is,
It is considered to be a stable burning portion like the central portion 44 of the flame in FIG. Therefore, if a value obtained by binarizing the pixel value at the coordinates (x, y) of the minimum value image with the constant value Th1 as a reference is M (x, y), M (x, y)
y) is expressed as the following Expression 3.

【0026】[0026]

【数式3】 次に、上記2値化した値M(x,y)のy行における1
列分の和S(y)を下記の数4のように求める。
[Formula 3] Next, 1 in the y row of the binarized value M (x, y)
The sum S (y) of the columns is calculated as in the following Expression 4.

【0027】[0027]

【数式4】 更に、全画像でのM(x,y)の総和のSallを下記
の数5のように求める。
[Formula 4] Furthermore, Sall of the sum of M (x, y) in all images is calculated as in the following Expression 5.

【0028】[0028]

【数式5】 そして、下記の数6のかっこ内の式を満足する最大のy
の値を燃焼位置Bpとする。
[Formula 5] Then, the maximum y that satisfies the expression in parentheses of the following equation 6
Is the combustion position Bp.

【0029】[0029]

【数式6】 ただし、εは0以上1以下の正数であり、例えば0.05と
する。
[Formula 6] However, ε is a positive number from 0 to 1 and is, for example, 0.05.

【0030】上記のように求めた燃焼位置Bpは、図4
の画像の上端から下端に向かって数えた画素数によって
表わされている。そしてこの燃焼位置Bpは、図4にお
ける火炎の中心部分44の下端の位置、あるいは図5
(A)に示すように、最小値画像における火炎の燃え出
している位置を表している。最小値画像では火炎の時間
変動分が除去されているため、炉内で安定に燃焼してい
る点の位置を表す。
The combustion position Bp obtained as described above is shown in FIG.
Is represented by the number of pixels counted from the upper end to the lower end of the image. The combustion position Bp is the position of the lower end of the central portion 44 of the flame in FIG.
As shown in (A), the position where the flame is burning out in the minimum value image is represented. Since the time variation of the flame is removed in the minimum value image, it represents the position of the point where combustion is stable in the furnace.

【0031】燃え切り点Boは、最大値画像について2
値化の閾値Th1の代わりにTh2を、また、Lmin
の代わりにLmaxを用いて上記と同様の処理を施して
求める。
The burn-out point Bo is 2 for the maximum value image.
Th2 in place of the threshold value Th1 for quantizing, and Lmin
Instead of Lmax, Lmax is used to perform the same process as above.

【0032】燃え切り点Boは、図5(B)に示すよう
に、最大値画像の火炎の燃え出している点を表す。最大
値画像の火炎は、時間的に変動する燃え残りのごみの炎
も含まれる。このため、燃え切り点Boは、燃焼位置B
pよりも大きな値(炉出口よりの位置、あるいは画面の
より下側の位置)となる。また、最大値画像でM(x,
y)=0の点は炎が無い点であると考えられるため、画
像上で燃え切り点Boよりも下側の部分では、ごみが完
全に燃え尽きている。
The burn-out point Bo, as shown in FIG. 5 (B), represents the point where the flame of the maximum value image has started burning. The flame of the maximum value image also includes the flame of the unburned dust that changes with time. Therefore, the burn-out point Bo is the combustion position B
The value is larger than p (position from the furnace outlet, or position on the lower side of the screen). In the maximum value image, M (x,
Since the point of y) = 0 is considered to be a point where there is no flame, the dust is completely burned out in the portion below the burnout point Bo on the image.

【0033】2値化の閾値Th1、Th2はそれぞれ最
小値画像、最大値画像から火炎部分を表している輝度の
大きい画素と火炎以外の部分を表している輝度の小さい
画素を分離できるように経験的に決定する。一例とし
て、テレビカメラ23の絞りを固定して撮像し、画像の
各画素の輝度を、0から255の範囲の数値で離散化し
た場合には、Th1及びTh2は100〜200程度の
値に設定する。
The binarization thresholds Th1 and Th2 are set so that pixels having a high luminance representing a flame portion and pixels having a low luminance representing a portion other than flame can be separated from the minimum value image and the maximum value image, respectively. To make a decision. As an example, when the aperture of the television camera 23 is fixed and imaged, and the brightness of each pixel of the image is discretized with a numerical value in the range of 0 to 255, Th1 and Th2 are set to values of about 100 to 200. To do.

【0034】水分を多く含んだごみのように燃えにくい
ごみが炉内に入ると、炉の入り口付近でごみが十分に乾
燥されないため、燃焼位置Bpが炉出口側へ移動する。
したがって、燃焼位置Bpが大きな値になったときに
は、ストーカ14あるいはストーカ15によるごみの移
動速度が小さくなるように操作する。あるいは、副ダン
パ19の開度を大きくして、炉入り口付近のごみの乾燥
を促進させる。
When refuse that is hard to burn, such as dust containing a large amount of water, enters the furnace, the combustion position Bp moves to the exit side of the furnace because the waste is not sufficiently dried near the entrance of the furnace.
Therefore, when the combustion position Bp becomes a large value, the operation is performed so that the moving speed of dust by the stoker 14 or the stoker 15 becomes small. Alternatively, the opening degree of the sub-damper 19 is increased to accelerate the drying of dust near the furnace entrance.

【0035】また、乾燥した燃えやすいごみが炉内に入
ると、炉の入り口付近で燃え始めてしまい、燃焼位置B
pが炉の入り口側へ移動する。したがって、燃焼位置B
pが小さな値になったときには、ストーカ14あるいは
ストーカ15によるごみの移動速度が大きくなるように
操作する。あるいは、副ダンパ19の開度を小さくし
て、炉入り口付近のごみの燃焼及び乾燥を抑制する。
Further, when dry and flammable dust enters the furnace, it begins to burn near the entrance of the furnace, and the combustion position B
p moves to the entrance side of the furnace. Therefore, the combustion position B
When p becomes a small value, the stalker 14 or the stalker 15 is operated so as to increase the moving speed of dust. Alternatively, the opening degree of the sub-damper 19 is reduced to suppress the burning and drying of dust near the furnace entrance.

【0036】ごみが炉中央で完全に燃えきらなかったと
きには、炉出口付近に燃え残りのごみがでてきて燃え
る。ごみを完全に燃やし灰質を良くするためには、この
燃え残りを完全に燃やす必要がある。通常、燃え残りの
ごみが燃えるときの炎は、炉中央の火炎よりも勢いが弱
く、炎がゆらぎ、時間的な変化が大きい。最小値画像で
は、この炎は除去されるため、燃焼位置Bpは影響を受
けず、勢いの強い炉中央の火炎の位置を表す。これに対
して、最大値画像では、この炎はくまなく画像上に輝度
の明るい部分として表示される。従って、燃え切り点B
oは、燃え残りがある場合には、燃焼位置Bpよりも炉
出口寄りの値(数値では大きな値)となる。また、燃え
残りがない場合には、燃焼位置Bpとほぼ同程度の値に
なる。
When the dust is not completely burned in the center of the furnace, the unburned dust appears near the furnace outlet and burns. In order to completely burn the refuse and improve the ash quality, it is necessary to completely burn the unburned residue. Normally, the flame when the unburned refuse burns has less momentum than the flame in the center of the furnace, the flame fluctuates, and the temporal change is large. In the minimum value image, since this flame is removed, the combustion position Bp is not affected and represents the position of the flame in the center of the furnace where the momentum is strong. On the other hand, in the maximum value image, this flame is displayed throughout the image as a bright portion on the image. Therefore, burnout point B
When there is an unburned residue, o is a value closer to the furnace outlet than the combustion position Bp (a numerically large value). Further, when there is no unburned residue, the value is approximately the same as the combustion position Bp.

【0037】従って、Boが大きな値になった(炉出口
寄りに燃え残りがある)ときには、燃え残りを完全に燃
やすため、ストーカ16の平均速度を遅くして炉出口寄
りのごみの移動速度を遅くする。あるいは第4の副ダン
パ22を開き、炉出口付近への燃焼空気を増やし炉出口
付近のごみの燃焼を促進させる。
Therefore, when Bo has a large value (there is an unburned residue near the furnace outlet), the remaining speed of the unburned residue is completely burned. Therefore, the average speed of the stoker 16 is reduced to reduce the moving speed of the dust near the furnace outlet. Slow down. Alternatively, the fourth sub-damper 22 is opened to increase combustion air near the furnace outlet and promote combustion of dust near the furnace outlet.

【0038】計算機36は、上述の方法で燃焼位置B
p、燃え切り点Boを求め、その値に応じてフィーダー
12、第1乃至第3のストーカ14、15、16への指
令をごみ供給量制御装置17へ出力する。さらに、燃焼
空気主ダンパ18、第1乃至第4の副ダンパ19、2
0、21、22への指令を燃焼空気制御装置38へ出力
する。
The computer 36 uses the above-described method to set the combustion position B.
p and the burn-out point Bo are obtained, and a command to the feeder 12 and the first to third stokers 14, 15 and 16 is output to the dust supply amount control device 17 according to the values. Further, the combustion air main damper 18, the first to fourth sub-dampers 19, 2
The commands 0, 21, and 22 are output to the combustion air control device 38.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、焼却炉内
部を異なる時間に撮像した複数枚の画像から最小値画像
及び最大値画像を求めることにより、燃焼の中心位置及
び燃え切り点を正確に検出することができる。したがっ
て、ごみを炉内中央の適性位置で燃やすための制御、及
びごみの灰質を良くするための制御を的確に行うことが
できる。
According to the present invention described above, the minimum value image and the maximum value image are obtained from a plurality of images taken inside the incinerator at different times, so that the center position of combustion and the burn-off point are accurately determined. Can be detected. Therefore, the control for burning the dust at the proper position in the center of the furnace and the control for improving the ash quality of the dust can be accurately performed.

【0040】すなわち、本発明によれば、従来区別され
ずに使用されていた燃え切り点と燃焼位置を明確に区別
し、それぞれの特徴を強調するような画像処理方法によ
り別々に検出し、これらを燃焼制御に使用することによ
り、ごみ焼却炉内のごみの燃え残りを無くし、ごみ質に
よる燃焼位置の変動をより的確に制御することができ
る。
That is, according to the present invention, the burn-out point and the combustion position, which have been conventionally used without distinction, are clearly distinguished, and they are separately detected by an image processing method that emphasizes the respective features. Is used for the combustion control, it is possible to eliminate the unburned residue of the waste in the waste incinerator and to more accurately control the fluctuation of the combustion position due to the quality of the waste.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用されるごみ焼却炉の構成を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a refuse incinerator to which the present invention is applied.

【図2】本発明におけるごみ焼却炉の燃焼制御系の構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a combustion control system of the refuse incinerator according to the present invention.

【図3】本発明が適用されるごみ焼却炉内の画像の一例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an image in a refuse incinerator to which the present invention is applied.

【図4】本発明における炉内画像の画素の座標とその輝
度情報の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the coordinates of pixels of an in-furnace image and the brightness information thereof according to the present invention.

【図5】本発明における燃焼位置Bpおよび燃え切り点
Boの位置を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing positions of a combustion position Bp and a burnout point Bo in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ごみ 12 フィーダ 13 ごみ焼却炉 14 第1のストーカ 15 第2のストーカ 16 第3のストーカ 17 押し込み送風機 18 燃焼空気主ダンパ 19 第1の副ダンパ 20 第2の副ダンパ 21 第3の副ダンパ 22 第4の副ダンパ 23 テレビカメラ 34 画像入力装置 35 画像用メモリ 36 計算機 37 ごみ供給量制御装置 38 燃焼空気制御装置 11 refuse 12 feeder 13 refuse incinerator 14 first stoker 15 second stoker 16 third stoker 17 forced air blower 18 combustion air main damper 19 first auxiliary damper 20 second auxiliary damper 21 third auxiliary damper 22 Fourth sub-damper 23 TV camera 34 Image input device 35 Image memory 36 Computer 37 Waste supply amount control device 38 Combustion air control device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ごみ焼却炉内部をテレビジョンカメラに
より所定時間にわたって撮像して複数枚の炉内画像を
得、これらの複数枚の炉内画像の対応する各画素の中で
最も輝度の低い画素を選びその輝度値を画素とする最小
値画像を得、同様に対応する各画素の中で最も輝度の高
い画素を選びその輝度値を画素とする最大値画像を得、
これらの最小値画像及び最大値画像からそれぞれ炉内の
燃焼位置及び燃え切り点を検出し、その値の大きさに応
じて焼却炉の燃焼を制御するようにしたことを特徴とす
るごみ焼却炉の燃焼制御方法。
1. The inside of the refuse incinerator is imaged by a television camera for a predetermined time to obtain a plurality of in-furnace images, and the pixel having the lowest brightness among the corresponding pixels of the plurality of in-furnace images. To obtain the minimum value image with the brightness value as a pixel, and similarly obtain the maximum value image with the brightness value as the pixel by selecting the pixel with the highest brightness among the corresponding pixels,
The waste incinerator characterized by detecting the combustion position and burn-out point in the furnace from these minimum value image and maximum value image, respectively, and controlling the combustion of the incinerator according to the magnitude of these values. Combustion control method.
【請求項2】 請求項1記載の燃焼制御方法において、
前記最小値画像を構成する各画素のうち、その輝度が所
定の値以上である画素の画像内の位置により前記炉内の
燃焼位置を検出するようにしたことを特徴とするごみ焼
却炉の燃焼制御方法。
2. The combustion control method according to claim 1, wherein
Combustion of a refuse incinerator, characterized in that among the pixels forming the minimum value image, the combustion position in the furnace is detected by the position in the image of the pixel whose luminance is a predetermined value or more. Control method.
【請求項3】 請求項2記載の燃焼制御方法において、
前記最大値画像を構成する各画素のうち、その輝度が所
定の値以下である画素の画像内の位置により前記炉内の
燃え切り点を検出するようにしたことを特徴とするごみ
焼却炉の燃焼制御方法。
3. The combustion control method according to claim 2,
Of each of the pixels forming the maximum value image, the burn-in point in the furnace is detected by the position in the image of the pixel whose brightness is less than or equal to a predetermined value. Combustion control method.
【請求項4】 ごみ焼却炉内部を所定時間にわたって撮
像するテレビジョンカメラと、このテレビジョンカメラ
により得られた異なる時間における複数枚の炉内画像を
各画素の輝度情報の集合として記憶する画像用メモリ
と、この画像用メモリに記憶された複数枚の炉内画像を
読みだし、これらの画像の対応する各画素の中で最も輝
度の低い画素及び最も輝度の高い画素を選び、それぞれ
その輝度値を画素とする最小値画像及び最大値画像を構
成する画像処理手段と、この画像処理手段により得られ
た最小値画像及び最大値画像からそれぞれ炉内の燃焼位
置及び燃え切り点を算出する手段と、この算出手段によ
り算出された燃焼位置及び燃え切り点の大きさに応じて
焼却炉の燃焼を制御する手段とを備えたことを特徴とす
るごみ焼却炉の燃焼制御装置。
4. A television camera for imaging the inside of the refuse incinerator for a predetermined time, and an image for storing a plurality of in-furnace images obtained by this television camera at different times as a set of luminance information of each pixel. Read out the memory and multiple in-furnace images stored in this image memory, select the pixel with the lowest brightness and the pixel with the highest brightness from the corresponding pixels in these images, and select the brightness values respectively. Image processing means for forming a minimum value image and a maximum value image having pixels as pixels, and means for calculating the combustion position and burn-out point in the furnace from the minimum value image and the maximum value image obtained by the image processing means, respectively. And a means for controlling the combustion of the incinerator according to the combustion position and the size of the burn-off point calculated by the calculating means, and the combustion control of the refuse incinerator. Your device.
【請求項5】 請求項4記載の燃焼制御装置において、
前記炉内の燃焼位置及び燃え切り点を算出する手段は、
それぞれ前記最小値画像及び最大値画像を構成する各画
素のうち、その輝度が所定の輝度以上である画素が画像
の所定の位置から数えて所定の個数に達するときの画素
の画像内での位置を求める手段により構成されているこ
とを特徴とするごみ焼却炉の燃焼制御装置。
5. The combustion control device according to claim 4,
Means for calculating the combustion position and burnout point in the furnace,
The position of the pixel in the image when the number of pixels whose brightness is equal to or higher than a predetermined brightness reaches a predetermined number from the predetermined position of the image among the pixels forming the minimum value image and the maximum value image, respectively. Combustion control device for a refuse incinerator, characterized in that it is configured by means for obtaining.
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