JPS59137720A - 燃えきりレベル検出方法 - Google Patents

燃えきりレベル検出方法

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JPS59137720A
JPS59137720A JP58010998A JP1099883A JPS59137720A JP S59137720 A JPS59137720 A JP S59137720A JP 58010998 A JP58010998 A JP 58010998A JP 1099883 A JP1099883 A JP 1099883A JP S59137720 A JPS59137720 A JP S59137720A
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burn
circuit
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Takao Wada
多加夫 和田
Yasumitsu Kurosaki
泰充 黒崎
Shigeki Yamauchi
茂樹 山内
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/20Camera viewing

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はゴミ焼却炉などにおいて、要部と入部の境界、
すなわち、燃えきりレベルの検出方法に関するものであ
る。
〔従来技術〕
従来、この櫨の燃えきりレベル検出方法としてテレビカ
メラを利用する方法がある(例えば、特開昭57−84
917号)。これは、焼却炉内をテレビカメラにより撮
像し、該テレビカメラから得られる画像信号を一定の#
4値と比較し、該閾値を越えた画像信号が、予め定めた
長さ以上継続する場合は燃焼部とし、予め定めた長さを
継続しない場合、入部と識別するものである。しかし、
この従来方法では、炉内の燃焼状態、カメラレンズのよ
ごれ、撮像管の劣化等により、その都度、閾値を最適に
調整しなおす必要があるという欠点を有している。
又、燃焼が活発であっても、それが極めて局部に限定さ
れている場合は、誤って版部と識別されてしまい、燃え
きりレベルの確実な検出は期待できない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来方法の欠点を克服し、焼却炉
内の燃えきりレベルを容易に、しかも確実に検出する方
法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、テレビカメラから得られる画像信号を
炉内の明るさに対応した多値化信号に変換して、これを
谷水千走青線単位に積算し、該積値を基準値と比較して
燃えきりレベルを検出するものである。ずなわち、本発
明では、従来のように画像信号をそのまま一定の閾値で
比較することはせず、該画像信号を炉内の明るさに対応
した多値化信号に変換し、その積算値を用いているため
、撮像管の劣化、レンズの汚れなどによる相対的量変化
にともない、二値化信号の明(一定の閾値を越えた画像
信号)部の長さが量変化し、焼却部と版部との判別を誤
ることが無い。又、局部的な燃焼状態も該積算値に反映
されることになり、誤って版部と識別されることはない
。以下、本発明の内容を図示の実施例について詳細に説
明する。
〔発明の実施例〕
第1図はゴミ焼却炉設備の燃えきりレベル検出に本発明
を適用した場合の全体構成図である。第1図において、
ゴミ投入口1より投入されたゴミ2は徐々に下降し、炉
口3を経て燃焼炉4に入る。
燃焼炉4に入ったゴミ2は、乾燥火格子5において熱風
により水分を除去された後、燃焼火格子6に送られ、燃
焼せしめられる。該燃焼火格子6で燃え残ったゴミは後
燃焼火格子7において灰8となり、定期的に灰送りコン
ベア9の上に落される。
一方、テレビカメラ13は、燃焼火格子6と後燃焼火格
子7との境界部lOに光学中心軸11をもち、該燃焼火
格子6と後燃焼火格子7を視野内におさめるべく、炉内
のぞき窓12に接して設置される。本発明は、このテレ
ビカメラ13によって炉内を撮像し、その画像信号S1
を画像信号処理装置14によって処理し、燃えきりレベ
ルを検出するものである。
次に、本発明による燃えきりレベルの検出原理について
説明する。
テレビカメ213で得られる画像信号S1は火炎部が周
囲の背景に対して著しく高いコントラストを有している
。これを例えばモニタテレビで再生すると第2図のよう
になる。画像信号処理装置14は、画像信号S1を炉内
の明るさに対応した多値化信号に順次A/D変換し、こ
れを各水平走査線単位に積算する。次にl1111面に
おける各走査線対応の積算値LL中から最大の積算値L
LMを求める。この最大値LLMに対し、一定比率に1
を乗じた値LC1すなわち、 1、(’=[1・L L M       (1)を求
め、各走査線毎にLLとLCを比較して、LL>LCな
らば燃焼部(央部)、LL(LCならば版部なる判別を
行う。次に、画面の上方から順番に走査線の特徴を調べ
、央部に相当する走査線が連続してN1回以上存在した
後、版部に相当する画面において、複数の燃えきりレベ
ルLi1、Li2、・・・Linが検出された場合は、
その中で走査線番号が最も大きいものを最終的な燃えき
りレベルとすればよい。
以上が本発明による燃えきりレベル検出方法の原理であ
るが、第1図に示す様な焼却部炉内では後燃焼火格子7
上の灰が定期的(例えば2分毎)に灰送りコンベア9上
に落されるため、この衝撃により灰が舞上り、一定期間
(例えば側枕間)、カメラ13の視野がふさがれてしま
う。従って、この間は燃えきりレベルの検出は不可能と
なる。本発明では、これに次のように対処する。
第1の方法は、1画面における積算値中の最大値LLM
が所定の値に2より小さくなった場合、灰の舞上り現象
が発生してカメラ視野が遮断されたものと判別し、燃え
きりレベルL、としては前回の値を有効とする。第2の
方法は、1画面における各積算値LLの平均値LLA、
すなわち、LLA=Σl、 L/N N;1画面中の水平走食線本数 を求め、それを平滑処理した値L L A’とt、LA
との差が一定値以上となった場合、灰の舞上り現象が発
生したと判別して、同様に前回の燃えきりレベルを有効
とする。なお、LLAは次のように求める。
LLA鳴α1LLA十α2LLl: 但し、α1+α2二1 11? :前回の平滑値 $3図に本発明の中心をなす画像信号処理装置14の一
実施例を示す。テレビカメラ13により得られたアナロ
グ画像信号S1は多値化回路15に入り、クロック同期
信号発生回路16で得られるクロック信号COのタイミ
ングで順次、炉内の明るさに対応した多値化信号S2に
変換される。クロック同期信号発生回路16は画像信号
S1を入力して、クロック信号CO1水平同期信号C1
および垂直同期信号C2を発生する回路である。多値化
信号S2は積算回路17に入り、1水平走査線について
積算され、明部の量に比例した多値化積算信号S3が出
力される。積算回路17に印加されている信号C1は1
水平走査線期間に対応しており、積算回路17での積算
処理は該信号C1の制御下で行われる。
1水平走査線毎の多値化積算信号S3は基準計算回路1
8内のメモリ(図示せず)に−担記憶されて、信号C2
の制御下で1画面毎に該基準計算回路18で1画面中の
最大積算値が調べられ、これに定数設定器19から与え
られる定数に1を乗じて基準信号S4が得られる。
多値化積算信号S3と基準信号S4は走査線特徴抽出回
路間に入力され、S3〉S4の場合は該当走査線の特徴
を火炎部、s3<s4の場合は該当走査線の特徴を入部
と判別したことを示す特徴信号S5を出力する。この特
徴S5は燃えきりレベル検出回路21に入力される。燃
えきりレベル検出回路21では、掛部の特徴が定数設定
器器で与えられる値N1回以上連続して発生し、かつ、
入部の特徴が定数設定器器で与えられる値N2回以上連
続して発生する境界の走査線を検出し、これを燃えきり
レベル信号S6として出力する。
冴は燃えきりレベル判別回路であり、信号S6のうち、
最も走ffs番号の大きいものを最終的な燃えきりレベ
ルと判別し、核燃えきりレベルに対応する走査線番号信
号S7を出力する。
一方、基準値計算回路18において検出された最大積算
値S8は最大値監視回路あに入力され、ここで定数設定
器nの値に2と比較され、S8≧に2の場合は正常、8
8(K2の場合は異常を示す信号S9が検出される。
又、積算回路17において得られた積算値S8は積算値
平均計算回路四に入力され、信号C2の制御下で1画面
中の積算値の平均値S 10が求められる。S 10は
平滑回路間に入力され、ここで信号C2の制御下でもっ
て画面毎の平均値S 10に対する平滑値811が計算
される。S 10と811は平均値監視回路81に入力
され、両者の差が定数設定器82の値に8と比較され、
+811−8iot≦に8の場合は正常、+ 811−
 SIOl )K8の場合は異常の信号S 12が検出
される。
上記最大値異常信号S9と平均値異常信号S 12は画
面異帛検出回路四で論理和演算され、画面/異常信号S
 13が出力される。5は燃えきりレベル出力回路で、
信号C2の制御下でもって信号S 13が正常を示す場
合は信号S7をそのまま出力し、信号S 13が異常を
示す場合は、予め持保しておいた前回の燃えきりレベル
信号を出力する。
〔発明の効果〕
以上説明した如(、本発明によれば、テレビカメラから
得られる画像信号を炉内の明るさに対応した多値化信号
に変換し、その積算値を基準値と比較することを基本と
するため、局部的な燃焼状態も該積算値に反映されるた
め、焼却炉内の燃えきりレベルが確実に検出できる。又
、上記積算値と比較する基準値を、1画面中における該
積算値の最大値に応じて設定することにより、炉内の燃
焼状態に応じて燃焼部と入部との判別条件が自動的に修
正されるため、従来の方法に比べて燃えきりレベル検出
が容易に実現される。
【図面の簡単な説明】
第1図はゴミ焼却炉設備に本発明を適用した場合の全体
構成図、第2図は焼却炉内の燃焼状態をモニタテレビで
再生した図、第8図は本発明の中心をなす画像信号処理
装置の一実施例を示す図である。 2・・・ゴξ、4・・・燃焼炉、5・・・乾燥火格子、
6・・・燃焼火格子、7・・・後燃焼火格子、8・・・
灰、13・・・テレビカメラ、14・・・画像信号処理
装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ti>  焼却炉内のストーカに対し画面の走査線が水
    平になるように設置したテレビカメラにより、炉内の燃
    硯部を撮像し、該テレビカメラから得られる画像信号を
    炉内の明るさに対応した多値化信号に変換し、これを各
    水平走査線単位に積算し、該積算値を基準値と比較して
    燃えきりレベルを検出することを特徴とするゴミ焼却炉
    の燃えきりレベル検出方法。 (2)1画面中における前記積算1直の最大値を求め、
    該最大値に対して一定化軍を乗じた値を、各積算値と比
    較すべき基準値とすることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の燃えきりレベル検出方法。 (3)  前記最大値が予め定めた値以下になった場合
    、その画面を異常とし、前回検出した燃えきりレベルを
    有効とすることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    の燃えきりレベル検出方法。 (4)1画面における積算値の平均値を求め、その平滑
    処理した値と平均値との差が急変した場合、その画面を
    異常とし、前回検出した燃えきりレベルを有効とするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の燃えきりレ
    ベル検出方法。
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