在煤灰錐形狀及溫度檢測的應用.pdf

1、上海交通大學工程碩士學位論文第一章緒論1第一章第一章緒論緒論1.1課題的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.1課題的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.1.1課題的來源1.1.1課題的來源煤炭灰熔點溫度是大氮肥汽化爐煤氣化過程的重要控制指標煤灰熔融性直接關系到氣化爐的結渣，如果煤灰熔點越高結渣越嚴重，超過1250℃會導致氣化爐排渣困難，造成停車、停產(chǎn)，嚴重的會導致氣化爐損壞；因此對煤質(zhì)灰熔點的準確快速測定與公司生產(chǎn)經(jīng)濟運行有緊密的聯(lián)系。由于煤灰熔點溫度過高和水

2、煤漿、爐渣對測溫槍的腐蝕灰熔點溫度的測量只能用熱電偶進行消耗式點測而無法得到煤灰熔點溫度的連續(xù)變化信息。我公司一臺的HR3AL型號的灰熔點測定儀，它的局限性是：對人眼的傷害。當將要到達變形溫度，用人眼不停地觀察上千度的高溫圖像，到了變形溫度，記錄下儀表顯示的溫度值。測定結果受人為因素影響，人眼的分辨率較低，測定結果準確度和精度較低，重復性和再現(xiàn)性差，滿足不了生產(chǎn)的需要。改造灰熔點測定儀的思路是：基于智能控制圖像識別技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集

3、，自動獲得其測定的數(shù)值、自動顯示結果。1.1.2課題研究的意義1.1.2課題研究的意義煤質(zhì)灰熔點的準確檢測主要依賴于人工視覺離線檢測來完成，通過檢驗人員對煤灰錐的認識和自身經(jīng)驗判定。該方法存在檢測速度低、結果受化驗人員主觀影響較大，誤檢率和漏檢率高等缺點。隨著計算機視覺、數(shù)字圖像處理與神經(jīng)網(wǎng)路技術的發(fā)展，基于圖像處理和微機平臺的自動檢驗成為可能。以攝像頭和圖像采集卡獲取圖像信息，由計算機分析和處理實現(xiàn)對檢測和識別。利用圖像處理及計算機視

4、覺技術進行檢測的最大特點是能進行實時檢測和測量，這對生產(chǎn)中煤質(zhì)質(zhì)量檢查尤為重要，利用這一技術可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，同時保護分析人員的視覺，降低操作人員的勞動強度。1.1.3課題背景1.1.3課題背景1.圖像處理系統(tǒng)的發(fā)展概況[1]自20世紀70年代末以來，由于數(shù)字技術和微機技術的迅猛發(fā)展給圖像處上海交通大學工程碩士學位論文第一章緒論3處理速度的最有效技術，其發(fā)展水平一直受到圖像界的關注，原因在于：一方面，圖像并行識別

5、技術的發(fā)展難度很大，這種難度不僅在于圖像并行處理系統(tǒng)的硬件及系統(tǒng)結構本身，以及它對計算機技術和集成電路等技術的依賴關系，而且在于實際應用的復雜性和應用部門對系統(tǒng)價格的承受能力；另一方面，圖像并行識別技術的發(fā)展所產(chǎn)生的效益也是十分顯著的，它在處理速度上所獲得的加速比是令人振奮的，其實際應用系統(tǒng)也將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益和社會效益。需要做的工作：收集具有代表性的先進圖像識別技術的論文；分析它們的優(yōu)缺點和應用背景。跟蹤和掌握實時圖像處理系統(tǒng)的設計

6、方法和技術特點。熟練掌握圖像并行識別技術在微機系統(tǒng)中的應用。2完成“煤灰熔點檢測系統(tǒng)”項目開發(fā)目前，國內(nèi)大多數(shù)的工礦企業(yè)的煤灰熔點檢測系統(tǒng)都采用人工目測和經(jīng)驗的方法來判斷。這樣勢必影響到測定結果的精度，而且檢測效果受到人為因素影響較大，效果不理想。采用圖像檢測，可以方便、實時地檢測，用智能控制實現(xiàn)自動判別四個特征溫度：變形溫度（DT）、軟化溫度（ST）、半球溫度（HT）、流動溫度（FT）。實現(xiàn)了煤質(zhì)灰熔點測定過程的全自動化。在煤灰熔點檢

7、測系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們將目前流行的先進知識應用與實踐，并且在試驗過程中，針對特定的工作環(huán)境，研制出不同的技術方法。需要完成的工作：了解檢測系統(tǒng)的應用環(huán)境和技術要求；制定檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)結構和工作原理；完成系統(tǒng)開發(fā)工作（軟件層、硬件層）；安裝、測試系統(tǒng)并在實際工作中檢驗系統(tǒng)性能。1.2面臨的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)從圖像識別技術的發(fā)展來看，在實時性上實現(xiàn)了實施采集、實時傳輸、實時顯示，實時處理；在硬件處理器結構上實現(xiàn)了多結構和可重結構；在圖像系統(tǒng)結

8、構上實現(xiàn)了以計算機內(nèi)存為中心和以大規(guī)模集成系統(tǒng)為中心的系統(tǒng)結構；在并行處理上實現(xiàn)了多DSP、多CPU、多微機、MMXSSE的并行處理；在算法上實現(xiàn)了多領域、多層次、多創(chuàng)新的大發(fā)展。實時圖像技術的成果應用也遍布多個領域：工業(yè)自動化、軍事、宇航、展時期，但也面臨著許多挑戰(zhàn)，諸如處理速度問題，價格成本問題，復雜環(huán)境下的應用問題偵探等?，F(xiàn)在的實時圖像識別技術，已經(jīng)取得了理論上、應用上的突出成果，并步入了大發(fā)，模糊圖像的還原問題等等，歸納起來，這