本發(fā)明涉及垃圾焚燒發(fā)電，特別涉及一種垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前國(guó)內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)已經(jīng)步入高速發(fā)展階段，但是隨著行業(yè)的高速發(fā)展，相應(yīng)的也帶來(lái)諸多問(wèn)題，如燃燒控制等。技術(shù)的不成熟或不穩(wěn)定可能影響項(xiàng)目的運(yùn)行效率和環(huán)保效果。

2、在生產(chǎn)階段，由于爐膛內(nèi)溫度難以測(cè)量，進(jìn)而對(duì)于垃圾焚燒燃燒階段的風(fēng)量控制不準(zhǔn)確。傳統(tǒng)爐膛采集的溫度、風(fēng)壓、含氧量、蒸汽量等數(shù)據(jù)難以反應(yīng)爐膛實(shí)際情況。分布式控制系統(tǒng)（dcs，distributed?control?system）依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)制定的控制策略對(duì)風(fēng)機(jī)送風(fēng)量、給料、推料難以達(dá)到較好的效果，仍然需要操作人員觀測(cè)燃燒末段實(shí)時(shí)燃燒視頻，判定垃圾燃燒狀態(tài)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，但這樣一來(lái)，難以實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化率，不僅依賴(lài)于操作人員的主管經(jīng)驗(yàn)，且無(wú)法保證控制的準(zhǔn)確性。并且，現(xiàn)有還可使用acc（automatic?ccombustioncontro，自動(dòng)控制燃燒系統(tǒng)）分析視頻數(shù)據(jù)，但其分析的是火焰高度與火焰顏色，而不是精準(zhǔn)的溫度值。此外，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量的數(shù)據(jù)與訓(xùn)練時(shí)間，對(duì)于硬件的成本要求較高，且未能直觀的解決現(xiàn)有需要操作人員大量投入的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠在解決現(xiàn)有需要操作人員大量投入的問(wèn)題的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于燃燒段的風(fēng)機(jī)頻率的自動(dòng)化調(diào)控，并提高了燃燒控制的準(zhǔn)確性。其具體方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制方法，包括：

3、通過(guò)預(yù)先完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，得到相應(yīng)的位于垃圾焚燒燃燒末段的爐膛監(jiān)測(cè)圖像；

4、基于普朗克黑體輻射定律以及預(yù)設(shè)溫度閾值分別對(duì)所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算、火焰分割，以得到相應(yīng)的分割后圖像；

5、基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則以及所述分割后圖像進(jìn)行攝像裝置的落灰檢測(cè)，并當(dāng)?shù)玫降臋z測(cè)結(jié)果表明所述預(yù)設(shè)攝像裝置未落灰時(shí)，利用預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域?qū)λ龇指詈髨D像進(jìn)行火線(xiàn)繪制，以得到相應(yīng)的繪制后圖像；

6、基于所述繪制后圖像進(jìn)行垃圾燃燒狀態(tài)分析，并將得到的包括火線(xiàn)位置的分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)，以便所述預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)基于所述分析結(jié)果進(jìn)行風(fēng)機(jī)頻率調(diào)控，以完成相應(yīng)的燃燒控制操作。

7、可選的，所述通過(guò)預(yù)先完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，得到相應(yīng)的位于垃圾焚燒燃燒末段的爐膛監(jiān)測(cè)圖像，包括：

8、通過(guò)預(yù)先利用普朗克黑體輻射定律完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，得到相應(yīng)的位于垃圾焚燒燃燒末段的爐膛監(jiān)測(cè)圖像。

9、可選的，所述基于普朗克黑體輻射定律以及預(yù)設(shè)溫度閾值分別對(duì)所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算、火焰分割，以得到相應(yīng)的分割后圖像，包括：

10、基于普朗克黑體輻射定律確定與所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像對(duì)應(yīng)的初始溫度場(chǎng)；其中，所述初始溫度場(chǎng)包括所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像中的各像素點(diǎn)的溫度值；

11、分別將各所述溫度值與預(yù)設(shè)溫度閾值進(jìn)行對(duì)比，并利用與各所述像素的分別對(duì)應(yīng)的對(duì)比結(jié)果進(jìn)行分割，以得到作為分割后圖像的二值化圖像。

12、可選的，所述基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則以及所述分割后圖像進(jìn)行攝像裝置的落灰檢測(cè)之前，還包括：

13、將所述分割后圖像與所述初始溫度場(chǎng)進(jìn)行并運(yùn)算，并對(duì)黑色部分進(jìn)行空值填充，以得到相應(yīng)的填充后圖像；

14、基于預(yù)設(shè)主火線(xiàn)歸一化范圍以及預(yù)設(shè)副火線(xiàn)歸一化范圍對(duì)所述填充后圖像中的溫度信息進(jìn)行歸一化，以得到相應(yīng)的歸一化后圖像；

15、在對(duì)所述歸一化圖像中與主火線(xiàn)、副火線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)的分割區(qū)域進(jìn)行著色之后，合并主副火線(xiàn)的著色部分，以得到相應(yīng)的合并后圖像。

16、可選的，所述基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則以及所述分割后圖像進(jìn)行攝像裝置的落灰檢測(cè)，包括：

17、基于預(yù)設(shè)區(qū)域劃定規(guī)則從所述合并后圖像中確定相應(yīng)的落灰檢測(cè)區(qū)域，并基于所述落灰檢測(cè)區(qū)域?qū)λ龊喜⒑髨D像進(jìn)行裁剪，以得到相應(yīng)的裁剪后圖像；

18、對(duì)所述裁剪后圖像依次進(jìn)行相應(yīng)的圖像歸一化、平滑濾波，以得到相應(yīng)的濾波后圖像；

19、利用索貝爾算子確定所述濾波后圖像中的各像素點(diǎn)分別在橫、縱方向上的梯度信息，以得到與所述濾波后圖像中的各像素點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的梯度信息以及相應(yīng)的平均梯度信息；

20、分別基于預(yù)設(shè)梯度閾值以及預(yù)設(shè)平均梯度閾值對(duì)各所述梯度信息以及所述平均梯度信息進(jìn)行判斷，以利用得到的判斷結(jié)果完成相應(yīng)的落灰檢測(cè)。

21、可選的，所述當(dāng)?shù)玫降臋z測(cè)結(jié)果表明所述預(yù)設(shè)攝像裝置未落灰時(shí)，利用預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域?qū)λ龇指詈髨D像進(jìn)行火線(xiàn)繪制，以得到相應(yīng)的繪制后圖像，包括：

22、當(dāng)所述判斷結(jié)果表明當(dāng)前大于所述預(yù)設(shè)梯度閾值的數(shù)量大于預(yù)設(shè)數(shù)量閾值，且所述平均梯度信息大于所述預(yù)設(shè)平均梯度閾值，則得到表明所述預(yù)設(shè)攝像裝置未落灰的檢測(cè)結(jié)果；

23、在基于預(yù)設(shè)配置信息確定所述濾波后圖像中的預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域，并對(duì)所述預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域設(shè)定相應(yīng)的量程之后，進(jìn)行主副火線(xiàn)繪制，以得到相應(yīng)的繪制后圖像。

24、可選的，所述基于所述繪制后圖像進(jìn)行垃圾燃燒狀態(tài)分析，并將得到的包括火線(xiàn)位置的分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)，包括：

25、基于所述繪制后圖像中的所述預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域的量程信息、火線(xiàn)最低點(diǎn)位置信息、所述繪制后圖像的高確定相應(yīng)的火線(xiàn)位置；

26、在利用所述繪制后圖像中的所述預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的火焰所占區(qū)域比例分析、平均溫度分析、最高溫度分析、最低溫度分析的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算主副火線(xiàn)間的面積判定當(dāng)前是否存在燒空現(xiàn)象，以完成相應(yīng)的垃圾燃燒狀態(tài)分析操作，并得到相應(yīng)的分析結(jié)果；

27、基于預(yù)設(shè)通信協(xié)議將所述分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)。

28、第二方面，本技術(shù)提供了一種垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制裝置，包括：

29、圖像采集模塊，用于通過(guò)預(yù)先完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，得到相應(yīng)的位于垃圾焚燒燃燒末段的爐膛監(jiān)測(cè)圖像；

30、分割后圖像獲取模塊，用于基于普朗克黑體輻射定律以及預(yù)設(shè)溫度閾值分別對(duì)所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算、火焰分割，以得到相應(yīng)的分割后圖像；

31、落灰檢測(cè)模塊，用于基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則以及所述分割后圖像進(jìn)行攝像裝置的落灰檢測(cè)，并當(dāng)?shù)玫降臋z測(cè)結(jié)果表明所述預(yù)設(shè)攝像裝置未落灰時(shí)，利用預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域?qū)λ龇指詈髨D像進(jìn)行火線(xiàn)繪制，以得到相應(yīng)的繪制后圖像；

32、燃燒控制模塊，用于基于所述繪制后圖像進(jìn)行垃圾燃燒狀態(tài)分析，并將得到的包括火線(xiàn)位置的分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)，以便所述預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)基于所述分析結(jié)果進(jìn)行風(fēng)機(jī)頻率調(diào)控，以完成相應(yīng)的燃燒控制操作。

33、第三方面，本技術(shù)提供了一種電子設(shè)備，包括：

34、存儲(chǔ)器，用于保存計(jì)算機(jī)程序；

35、處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)前述的垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制方法的步驟。

36、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于保存計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的垃圾發(fā)電鍋爐燃燒控制方法的步驟。

37、可見(jiàn)，本技術(shù)中，通過(guò)預(yù)先完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集，得到相應(yīng)的位于垃圾焚燒燃燒末段的爐膛監(jiān)測(cè)圖像；基于普朗克黑體輻射定律以及預(yù)設(shè)溫度閾值分別對(duì)所述爐膛監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行溫度場(chǎng)計(jì)算、火焰分割，以得到相應(yīng)的分割后圖像；基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則以及所述分割后圖像進(jìn)行攝像裝置的落灰檢測(cè)，并當(dāng)?shù)玫降臋z測(cè)結(jié)果表明所述預(yù)設(shè)攝像裝置未落灰時(shí)，利用預(yù)設(shè)感興趣區(qū)域?qū)λ龇指詈髨D像進(jìn)行火線(xiàn)繪制，以得到相應(yīng)的繪制后圖像；基于所述繪制后圖像進(jìn)行垃圾燃燒狀態(tài)分析，并將得到的包括火線(xiàn)位置的分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)，以便所述預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)基于所述分析結(jié)果進(jìn)行風(fēng)機(jī)頻率調(diào)控，以完成相應(yīng)的燃燒控制操作。也即，本技術(shù)中，基于預(yù)先完成溫度標(biāo)定的預(yù)設(shè)攝像裝置結(jié)合普朗克黑體輻射定律確定采集到的圖像的溫度場(chǎng)，以此確定相應(yīng)的溫度信息。之后基于預(yù)設(shè)落灰檢測(cè)規(guī)則檢測(cè)所述預(yù)設(shè)攝像裝置是否存在落灰。然后在未落灰時(shí)通過(guò)繪制火線(xiàn)進(jìn)行垃圾燃燒狀態(tài)分析，并將分析結(jié)果發(fā)送至預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)，以便所述預(yù)設(shè)分布式控制系統(tǒng)利用分析結(jié)果對(duì)垃圾發(fā)電鍋爐的爐膛進(jìn)行燃燒控制。這樣一來(lái)，能夠在解決現(xiàn)有需要操作人員大量投入的問(wèn)題的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于燃燒段的風(fēng)機(jī)頻率的自動(dòng)化調(diào)控，并提高了燃燒控制的準(zhǔn)確性。