JPS63271021A - バ−ナ状態識別方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 不発明は、俵に父のバーナが取り付けられた火炉におい
て、バーナの盾火および失火の太態を識別する方法に関
するものである。

従来の技術 第３図はコーナファイアリングボイラに従来よＶ提供さ
れている火炎検出器の取伺状況例を示したものである。

第３図において、参照符号０３はボイラ炉壁であり、こ
の炉１７０３の谷コーナにはバーナ０１および火炎・Ｅ
ｍ出器０２が設けられていて、それぞｇバーナ０　］の
火炎０４を火炎検出器０２で視界０５をもって４芙出し
ている。

第４図は従来の火炎・演出器の溝底を示している。

第４図において、符号ｌａｄライトカイト２の先Ｍｉ［
設けたレンズ、３はイメージファイバで、ライトカイト
２内に納められていて、一端は上記レンズ１ａに接し、
他端にレンズ１ｂに徽している。

レンズ１ｂのｆ麦方に（」イメージセンサ４が自装置さ
れていて、その出刃は信号処、Ｌ！バＩＳ５に人力さ扛
ている。符号６ばＣＲＴ画面表示装置で、上記１ば号処
理部５の出刃を人力している。荀：号７１．ゴバーナイ
ンターロックで、誉報器等が関連される。符号１０は炉
壁で、レンズ１ａが炉内を望んで設けである。

炉内の火炎は、レンズｌａ、イメージファイバ３、レン
ズ１０を介して、イメージセンサ４に入力される。

イメージファイバ３は多数の元ファイバの束で形成され
ていて、レンズ１ｂがとらえたー＋１ｉ１ｉｉＩｌ］を
例えば５０Ｘ　５０＝２５００のポイント（画素）で分
割し、分割されたそれぞれのポイント（１面素〕のＩＩ
ＩＩｆ度を、例えば１０段階の４度レベル１ぎ号として
イメージセンサ４から出力する。１匂られた４度しベル
信号のすべてＶこついて、規定値以上か否かをイぎ号処
理部５で判断し、規冨領以上を示すポイントの数をカウ
ントして一定数以上であれば、火炎ＯＮ　　と識別し、
−？数理下であれば火炎ＯＦＦと識別している。

究明が解決しようとする問題点 従来のバーナ囚悪識別号法では、炉内の分割さ汎たそれ
ぞれのポイン）４１ｇで輝度に対応した輝度レベルイぎ
号を僕出し、そのレベルが規菫１直以上であるポイント
が多ければ火炎ＯＮ、少なければ火炎ＯＦＦとしている
ため、以下にρ０記する場合のように誤った。ｊ散別を
行うことがある。

（１１敲検出バーナがＯＦＦの時は、火炎・険出滞の出
力はＯＦＦでなければｌ’１らない。しかしながら他バ
ーナ火炎が被検出バーナ用の火炎）突出器の視野内に混
入してくろため、この時の視野内の平均ｙ４度はバーナ
着火よりも高くなることが多いため従来法では誤ってＯ
Ｎ　　と、認識することがある。

（２）　　被検出バーナ火炎がＯＮ　　でも、他のバー
ナで不完全燃焼が発生すると、検出ｌ′Ｊｉ！野前而セ
未燃面料がさえぎるため（ブラックスカート〕、輝度が
低下することになり、従来法では誤って失火と認識する
ことがある。

本発明は上記＄晴にかんがみてなされたもので、上記の
ような誤認を招くような認諌上の欠点を解消したバーナ
状態識別方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、複数本のバーナがＪ戎り付けられた火
炉内の看火、識別対象バーナが形ｊ況する火炎域をイメ
ージセンサにより合バーナに対応して峻数に分割して捕
え、同分割した各区１ｌｔｉ７毎の輝度分布を検出し、
対応バーナの燃料供給弁が開く直前の輝度分布の形状と
向弁が開いた後の輝度分布の形状とを比較してバーナの
着火状態を認識し、同着火状態を認識した段はその輝度
分布の形状を基準としてその形状の異常変化および平均
輝度レベルの異常低下を検出してバーナの失火状態を認
識することを特徴とするバーナ状態識別方法が提供され
る。

実症例 第】図は本究明方法を実施する手段の全体構成を示して
いる。

第１図において符号１ａ、ｌｂはレンズ、２はライトガ
イド、３はイメージファイバ、４はイメージセンサ（た
とえばＣＯＤカメラノであり、その作用１グ従米１り０
と同じである。信号処理部５はイメージセンサ４から伝
送されたビデオ信号をディジタル量に変換するアナログ
・テイジタル笈換５５　ａと、ディジタル量に変換され
た画像データを記憶してそれを以咬のｌＩ！ＩＩ像処理
の基本データとして使用するフレームメモリ５ｂと、こ
のフレームメモリ５ｂに記憶させた画像データを解析し
て火炎の着火および失火の伏、態を検出するプロセッサ
５Ｃとで構成され、その処理の結果は表示装置６および
バーナインターロック７に与えられる。

（Ｋにプロセッサ５Ｃの具坏的処坤方法について詳述す
る。炉内の火炎汀レンズ１ａ、イメージフ７（バ３、レ
ンズ１０を経由してイメージセンサ４に入力され、ここ
でビデ第１言号に変換されて、信号処理部５に入力され
る。信号処理部５では火炎の一１面面当りたとえば５０
Ｘ５０の１！！ｉｉ素としてフレームメモリ５０上に記
憶し、以下の処理にて火炎の着火および失火状態を検出
する。

（ＩＩ　　バーナＯＦＦ時の輝度分布形成（パターン〕
の認識 バーナＯＦＦ時、すなわち岐検出バーナの燃料供給弁が
閉じられている１寺は他バーナの影＃による輝度分布が
存在する。

第２図ｔａ＋において符号１１は５０Ｘ５０の画素にて
・構成した一画面のフレームメモリ、１２はフレームメ
モリの中で岐１芙出バーナ処理に・有効なエリア、１３
は他バーナの火炎の影響ゾーンである。

本図において、被検出バーナの有効エリア１２における
Ｙ、　、　Ｙ２．・・・、Ｙｎ　　軸上の輝度分布】４
を求める。この輝度分布の形状をバーナＯＦＦ　＋守の
形状として認識する。

（２）　　バーナ着火の認識 バーナＯＦＦすなわち燃料供給弁閉から、バーナＯＮ　
操作によ！ｌｌ燃料供給升が開となり、バーナ口１５よ
！ｌｌ燃料が供給されろとき、燃料が正常に供給されて
着火がスムーズに進行した場合、そのｎ度分布も着火の
進行に伴って変化する。

第２図ＬＤ）バーナ０１寸時におけるＹ、　、　Ｙ２．
・・・。

Ｙｎ１１！ｌＩＩ上の４度分布】４の形状を検出し、上
記バーナＯＦＦ時の対応する輝度分布形状と比較し、そ
の変化量を算出し、その変化量が基準値以上の場合をン
ｄ火と判断する。ここで基準直（ｆユ夷験にて決められ
ろ。丑た、輝度分布１４の変化量は次式によって求めら
れる。

Ｙｉｔｏ（ｘｊ）：　Ｙｉ輔軸上時間ｔｏ時のＸＪ　Ｉ
Ｍ標の輝度Ｙｉｔ（１：　Ｙ＋、１ｌＩｌｌ］上の１時
間ｔｏ時の平均輝度（３）　　バーナ失火の認識 バーナが正常に着火した後はその燃焼火炎の形状は運転
負荷、燃焼空気道等の影響により複雑に変化するが、急
激な変化はない。そこで、バーナＯＮ　時の正常な燃焼
時の輝度分布１４の形状を基準形状としている。失火元
生時ば、燃料が供給されているにもかかわらず着火して
いないため、第２図ｆｃ）に示したようにｎ区分布上に
急激な変化があられれる。すなわちｉＴ述の基準形状と
失火時の輝度分布形状とを比較し、その変化量が基準値
以上で、被検出バーナのエリア１２の平均輝度レベルが
基準値以下に低下するという輝度分布上に急激な変化が
あられれ、これをもって失火と認識する。

ここで被検出バーナエリア１２の平均輝度レベルＡｖｅ
は次式によって求められる。

１寸　Ｊ、　＝　＋ １１：被検出バーナエリアの画素数 Ｂ〕：各画素の輝度レベル 発明の効果 本発明によれば、バーナの典形的な状態、すなわちバー
ナＯＦＦ　（消火）、バーナＯＮ（着火〕および失火を
、輝度分布形状（パターン〕の変化で検出しているので
、（ａ）他バーナ火炎の影響、（ｂ）運転１； 負荷の変化附伴う輝度レベルの変化、（ｃ）運転条件（
空気流量など）の変化にともなう火炎形状（ブラックス
カートの形状）の変化、などによる誤検出の可能性を大
１陥に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の構成を示す図、
第２図は本発明の画像処理の一例を示す図、第３図はボ
イラの一般的な火炎検出器の取付状況を示す図、第４図
は従来の装置の構成を示す図である。 Ｉａ、Ｉｂ・・レンズ、２・φライトガイド、３・・イ
メージファイバ、４・・イメージセンサ、５・・信号処
理部、６・・表示装置、７・・バーナインターロツタ、
］０・・炉壁、５ａ・φアナログ・ディジタル変換器、
５ｊ〕・・フレームメモＩＪ、５ｃｍ６プロセツサ、１
１・・フレームメモリ、１２・・バーナ処理に有効なエ
リア、１３・拳他バーナの火炎の影響ゾーン、１４・・
輝度分布、１５・・バーナ口。 （ほか７名） Ｈ開１］Ｕ６３−２７１０２１　（’５）第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数本のバーナが取り付けられた火炉内の着火識別対象
   バーナが形成する火炎域をイメージセンサにより各バー
   ナに対応して複数に分割して捕え、同分割した各区画毎
   の輝度分布を検出し、対応バーナの燃料供給弁が開く直
   前の輝度分布の形状と同弁が開いた後の輝度分布の形状
   とを比較してバーナの着火状態を認識し、同着火状態を
   認識した後はその輝度分布の形状を基準としてその形状
   の異常変化および平均輝度レベルの異常低下を検出して
   バーナの失火状態を認識することを特徴とするバーナ状
   態識別方法。