專利名稱：電站鍋爐火焰監(jiān)測報警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測報警裝置，特別是一種用于監(jiān)測電站鍋爐火焰的監(jiān)測報警裝置。
隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電站單機容量不斷增大，鍋爐設備結構及其輔助系統(tǒng)日趨復雜，煤種變化大，運行負荷經常根據電網需求不斷調峰，影響鍋爐安全運行的因素日益增多。特別是在機組起停過程中，操作頻繁，一旦遇到運行人員操作不當、判斷失誤或工況調整不及時，就會造成爐內燃燒不穩(wěn)定，火焰脈動，并可能發(fā)生爐膛滅火，若此時仍然不斷地向爐膛內送粉，就有引起爐膛爆炸的危險。因此為了能及時、靈敏、可靠地檢測鍋爐燃燒工況，防止在點火、低負荷燃燒不穩(wěn)定等工況下發(fā)生爐膛爆炸事故，根據電力部運行規(guī)程，電站鍋爐必須配置功能齊全，設備可靠的爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，而爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)投運成功與否，在很大程度上取決于所用電站鍋爐燃燒火焰監(jiān)測的功能是否可靠和完善。但現(xiàn)有的火焰監(jiān)測裝置均采用可見光火焰檢測器及其檢測電路構成，它只能檢測火焰的有無，并由于視場角小往往會出現(xiàn)誤信號，引起誤動作，都沒有根本上解決火焰檢測問題，致使很多的電站鍋爐的爐膛安全保護裝置，投用情況較差，影響機組的安全經濟運行。
本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種火焰檢測精確、穩(wěn)定、可靠，能保鍋爐安全運行的電站鍋爐火焰監(jiān)測報警器。
本實用新型的技術解決方案一種電站鍋爐火焰監(jiān)測報警器，它由多個線路結構相同的單元電路組成，其特征在于各單元電路均有一組圖像信號處理電路，各處理電路的輸入與設置在電站鍋爐燃燒器附近的多組火焰圖像攝取器的輸出對應相連，其多路輸出通過各自的模數(shù)轉換器接第一存貯器，同時，上述多路輸出又與圖像切換電路的輸入相連，圖像切換電路的輸出通過模數(shù)轉換器接第二存貯器，第一存貯器的輸出通過數(shù)模轉換器接監(jiān)視器，第二存貯器的輸出直接與工業(yè)微機相連，微機的輸出亦與監(jiān)視器相連。
本實用新型利用特制的高科技圖像采集傳感器與高速發(fā)展的計算機數(shù)字圖像處理技術相結合的方式，來檢測鍋爐每個噴燃器的燃燒火焰的狀況，這是國際上八十年代末開始開發(fā)的檢測火焰新技術，這樣與傳統(tǒng)的可見光火檢技術相比較，由于獲得的是視頻圖像信號，不僅可以直接觀看實際實時火焰圖像，而且由于獲得的信息量較以往擴大了10的5次方倍，就可以更精確地判斷火焰的有無，了解火焰的穩(wěn)定性、燃燒質量及其變化趨勢，使本實用新型在燃燒工況惡化時，變被動滅火保護為主動預報，具有預警功能，并能根據火焰圖像分析結果調整鍋爐燃燒處于最佳工況，使鍋爐維持高的燃燒效率和低的NOx排放，為鍋爐燃燒調整提供依據，從而保證鍋爐機組安全經濟運行。本實用新型線路結構簡單，集成化智能化程度高，工作精度和可靠性強，社會效益和經濟效益好。


圖1是本實用新型的一個單元電路的原理框圖；圖2、3是本實用新型的一個單元電路的電原理圖。
本實用新型的裝置由多個線路結構相同的單元電路組成，其個數(shù)根據監(jiān)則需要來定，一般對應電站鍋爐每一層的燃燒器都應設置一個本實用新型的一個單元電路。各單元電路的框圖如
圖1，它們都有一組圖像信號處理電路，各處理電路的輸入接有多組火焰圖像取攝取器，火焰圖像攝取器由CCD攝像機、比色測溫裝置和加長鏡管組成，其結構已在另一份專利申請(申請?zhí)枮?7247792.6)中詳細描述過，通常選用四個火焰圖像攝取器放置在鍋爐某一層燃燒器的四角附近。相應地圖像信號處理電路有四組，它們通過各自的模數(shù)轉換器A/D接第一存貯器，同時，上述四路輸出又與圖像切換電路的輸入相連，圖像切換電路為單路輸出，它亦通過模數(shù)轉換器A/D接第二存貯器，第一存貯器的輸出通過數(shù)模轉換器接監(jiān)視器，第二存貯器的輸出直接與工業(yè)微機相連，微機的輸出亦與監(jiān)視器相連。
本實用新型的單元電路的具體線路如圖2、3，其四組圖像信號處理電路由四個視頻圖像放大器IC1(型號可為MAX4278)及其輸入電阻R1和輸出電阻R2、R3、R4、R5組成，輸入輸出電阻進行阻抗匹配，四個視頻圖像放大器IC1的輸入分別與四個火焰圖像攝取器的輸出相連，分別接收它們送來的圖像信號S1-S4，四個視頻圖像放大器IC1的輸出通過各自的輸出阻抗變換電路R2-R5與四個高速視頻模數(shù)轉換器IC2(型號可為CA3318CE)的輸入連接，四個模數(shù)轉換器IC2的輸出接第一存貯器IC4(它為幀存器，型號可為SRAM6116)的輸入，IC4的輸出Y0-Y7接數(shù)模轉換器IC5(型號可為DAC0800)的輸入，IC5的輸出與監(jiān)視器IC6(可選用NEC-21-CRT監(jiān)視器)的對應輸入端相連。四組圖像信號處理電路IC1的四個輸出同時與圖像切換電路IC3(型號可為MCl4066)的輸入相連，IC3的輸出接由晶體管T1、二極管D1、電阻R25、R26組成的防干擾電路，該電路用來防止切換電路IC3進行切換時其它三路對IC3所選取的一路信號進行干擾。防干擾電路的輸出Z0接高速視頻模數(shù)轉換器IC7(型號可為CA3318CE)的輸入，IC7的輸出接第二存貯器IC8(型號亦可為SRAM6116)的輸入，IC8的輸出直接與工業(yè)微機CPU(如Intel-166)相連，CPU的輸出也與監(jiān)視器IC6連接。
本實用新型應用時，對應電站鍋爐的每一層燃燒器都設有一個本實用新型的單元電路，在任一單元電路中，四個火焰圖像攝取器送來的四組火焰視頻圖像信號經四組圖像信號處理電路IC1放大及阻抗變換后，其四組處理過的圖像信號經各自模數(shù)轉換器IC2轉換后送入第一存貯器IC4存貯，并按一定順序排列，然后經數(shù)模轉換器IC5送至監(jiān)視器IC6實時顯示上述四組火焰圖像。四組圖像信號處理電路的輸出同時將四組處理過的火焰圖像信號送至圖像切換電路IC3，它對四組火焰圖像信號按順序只選取一路送至模數(shù)轉換器IC7轉換后進入第二存貯器IC8貯存，然后送至工業(yè)微機CPU，上述切換電路IC3的工作是不斷循環(huán)進行的，對四組火焰圖像信號依次選取，CPU就根據內部智能控制系統(tǒng)軟件對每一路火焰圖像信號進行判斷，若有異常，即發(fā)出報警信號送至監(jiān)視器IC6顯示，便于工作人員采取相應措施。
權利要求1.一種電站鍋爐火焰監(jiān)測報警器，它由多個線路結構相同的單元電路組成，其特征在于各單元電路均有一組圖像信號處理電路，各處理電路的輸入與設置在電站鍋爐燃燒器附近的多組火焰圖像攝取器的輸出對應相連，其多路輸出通過各自的模數(shù)轉換器接第一存貯器，同時，上述多路輸出又與圖像切換電路的輸入相連，圖像切換電路的輸出通過模數(shù)轉換器接第二存貯器，第一存貯器的輸出通過數(shù)模轉換器接監(jiān)視器，第二存貯器的輸出直接與工業(yè)微機相連，微機的輸出亦與監(jiān)視器相連。
2.按權利要求1所述的電站鍋爐火焰監(jiān)測報警器，其特征在于多組圖像信號處理電路由多個視頻圖像放大器IC1及其輸入電阻R1和輸出電阻R2、R3、R4、R5組成，各視頻圖像放大器IC1的輸入分別與多個火焰圖像攝取器的輸出相連，各視頻圖像放大器IC1的輸出與各自的高速視頻模數(shù)轉換器IC2的輸入連接，各模數(shù)轉換器IC2的輸出接第一存貯器IC4的輸入，IC4的輸出Y0-Y7接數(shù)模轉換器IC5的輸入，IC5的輸出與監(jiān)視器IC6的對應輸入端相連；各圖像信號處理電路IC1的輸出同時與圖像切換電路IC3的輸入相連，IC3的輸出接由晶體管T1、二極管D1、電阻R25、R26組成的防干擾電路，防干擾電路的輸出Z0接高速視頻模數(shù)轉換器IC7的輸入，IC7的輸出接第二存貯器IC8的輸入，IC8的輸出直接與工業(yè)微機CPU相連，CPU的輸出也與監(jiān)視器IC6連接。
專利摘要本實用新型涉及一種監(jiān)測報警裝置,它由多個線路結構相同的單元電路組成,各單元電路均有一組圖像信號處理電路,各處理電路的輸入與設置在電站鍋爐燃燒器附近的多組火焰圖像攝取器的輸出對應相連,其多路輸出通過各自的模數(shù)轉換器接第一存貯器,同時,上述多路輸出又與圖像切換電路的輸入相連,圖像切換電路的輸出通過模數(shù)轉換器接第二存貯器,第一存貯器的輸出通過數(shù)模轉換器接監(jiān)視器,第二存貯器的輸出直接與工業(yè)微機相連,微機的輸出亦與監(jiān)視器相連。
文檔編號F22B37/38GK2311696SQ9724789
公開日1999年3月24日 申請日期1997年12月2日 優(yōu)先權日1997年12月2日
發(fā)明者陸厚平 申請人:陸厚平