基于圖像處理的嵌入式火焰檢測系統(tǒng).pdf

1、電站鍋爐火焰燃燒的穩(wěn)定性直接影響到電站的安全和經(jīng)濟運行，為了能及時準(zhǔn)確地檢測到爐內(nèi)燃燒工況，防止由于負荷等條件變化引起的不穩(wěn)定燃燒工況而發(fā)生爐膛爆炸等惡性事故，電站鍋爐必須配備可靠的鍋爐燃燒安全監(jiān)測系統(tǒng)。針對目前國內(nèi)電站鍋爐火焰監(jiān)視和燃燒狀態(tài)檢測系統(tǒng)存在的火焰圖像處理能力不足、實時性差等問題，本文提出了一種嵌入式火焰檢測系統(tǒng)方案，實現(xiàn)了爐膛火焰燃燒狀態(tài)的實時、可靠檢測。本文主要完成以下幾個方面的工作：
　　 (1)針對爐膛火焰在

2、不同工況下的燃燒特點，提取了反映火焰燃燒狀態(tài)的特征量：圖像平均灰度、圖像平均灰度方差、有效火焰面積、有效火焰面積方差、火焰中心偏移距離和火焰中心偏移距離方差。通過計算機仿真，獲得了火焰燃燒穩(wěn)定性、火焰中心偏斜、配風(fēng)是否合理的定量描述，據(jù)此提出了火焰燃燒穩(wěn)定性判據(jù)。
　　 (2)采用模塊化的設(shè)計方法，將系統(tǒng)劃分為圖像采集模塊、圖像處理模塊和系統(tǒng)主控模塊三部分。
　　 圖像采集模塊以視頻解碼芯片SAA7111A為核心，采用C

3、PLD可編程邏輯控制火焰圖像的采集，將圖像數(shù)據(jù)緩存在FIFO中。圖像采集模塊通過CPLD簡化了電路設(shè)計，實現(xiàn)了圖像采樣密度的靈活控制。
　　 圖像處理模塊以TI公司的16位DSP芯片TMS320VC5416為核心，從圖像采集模塊的幀緩存FIFO中讀取圖像數(shù)據(jù)進行處理，根據(jù)火焰燃燒穩(wěn)定性判據(jù)判斷火焰的燃燒狀態(tài)。
　　 系統(tǒng)主控模塊以ARM公司Cortex-M3內(nèi)核的32位嵌入式微控制器LM3S8962為核心，實現(xiàn)系統(tǒng)管理、