一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统

技术领域

本发明涉及火电厂吹灰器运行技术领域，具体为一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统。

背景技术

机器视觉是一项综合技术，是人工智能的细分领域，涵盖光学成像、视觉处理器(GPU)、光源系统、数字图像处理、智能分析判断和控制技术，利用机器视觉技术实现火电厂生产系统的智能监视和控制，利用机器视觉技术实现火电厂生产系统的智能测量和监视，机器视觉研究最早于20世纪60年代中期美国学者L.R.罗伯兹的研究开始，当时所运用的图像预处理、边缘检测、轮廓线构成、对象建模、匹配等技术，直至今日仍在机器视觉分析技术中应用，进入21世纪以来，机器视觉技术获得突飞猛进的发展，在不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉不具备条件的场所，通过机器视觉分析建设的应用，极大提高生产效率和自动化程度，替代了人工视觉及控制。机器视觉分析技术虽已经成熟，具备应用于上述生产系统进行智能监，机器视觉分析技术虽已经成熟，具备应用于上述生产系统进行智能监控的条件。

但因火电厂属于高度自动化控制领域，对上述机器视觉产品分析准确度、可靠性、安全性具有极高的要求，其中锅炉吹灰器在进行运行时锅炉运行人员凭经验选择吹灰时机进行吹灰作业或按时吹灰作业，不是做到“按需吹灰”开始执行吹灰作业时，需要现场人员巡视吹灰器的工作异常状态，巡视内容包括吹灰器热变形、伸缩异常、未退到位、鹅颈开关阀损坏，吹灰DCS系统的测点数据不能全面反应吹灰器异常状态，集控室的锅炉运行人员没有其他技术措施及时发现吹灰器的异常；现场巡检人员发现吹灰器异常的及时性差且效率低；长期存在因吹灰器异常长吹吹漏锅炉炉管的事故隐患；吹灰作业对锅炉运维人员责任心要求高，依靠人员的主观能动性和责任心并不能消除炉管吹漏风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统，解决了现有火电厂对吹灰器运行需要人工长期进行监测的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统，包括锅炉吹灰器运行状态检测前端设备和吹灰器运行状态智能监控，所述锅炉吹灰器状态检测前端设备连接有被监测的吹灰器运行状态、吹灰器智能检测前端设备。

优选的，所述吹灰器智能检测前端设备包括高清摄像头、就地机器视觉智能分析软件、特定光源、自清洁装置、温控装置、防爆装置、不间断电源装置和自诊断系统，所述高清摄像头用于实时采集吹灰器运行转台高清视频图像。

优选的，所述高清摄像头与就地机器视觉分析通过视觉处理器电路相连接，所述视觉处理电路用于分析硬件电路提供软件部署和硬件环境。

优选的，所述就地机器视觉分析包括摄像头图像数据采集，所述摄像头图像数据采集连接有图像预处理，所述图像预处理连接有图像分割，所述图像分割连接有目标智能识别和分类，所述目标智能识别和分类连接有目标职能定位测量和分析，所述目标职能定位测量及分析连接有目标智能检测和追踪。

优选的，所述吹灰器运行状态智能监控包括吹灰器运行状态智能监控管理系统，所述吹灰器运行状态智能管理系统连接有指挥电厂管控系统，所述吹灰器运行状态智能监控管理系统连接有智能监控应用终端，所述吹灰器运行状态智能监控管理系统输入端与就地机器视觉分析输出端相连。

工作原理：吹灰器在进行运行时，高清摄像头采用150帧/秒的工业高清CCD视频摄像头进行实时采集吹灰器运行状态高清视频图像，通过视觉处理器电路为就地机器视觉智能分析软件提供软件部署、机器视觉分析计算机提供硬件环境，利用输出控制电路中D I/DO、Modbus485等多种通讯协议进行实时接收来自机器视觉智能分析算法的控制指令，通过D I/DO连锁控制吹灰蒸汽开关阀的控制，提高吹灰工作的安全性，机器视觉智能分析算法中能够实时对摄像头成像视频进行采集，经图像预处理、图像分割后，对目标对象进行智能识别与分类、智能定位及测量分析后实现机器视觉分析，通过对目标对象的智能检测及跟踪提高机器视觉分析的准确度，机器视觉智能分析软件实时智能分析吹灰器运行状态，通过输出控制电路连锁吹灰蒸汽开关阀控制，同时将实时分析数据及视频图像，上传到管理后台及应用终端，语音预警吹灰器异常状态，以饼状图、柱状图、抓取的异常图片等多种方式呈现吹灰器异常状态及视频图像，实现吹灰器运行状态智能监控、集控室运行人员远程的智能化监视。

本发明提供了一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统。具备以下有益效果：

本发明通过操作员站的应用终端，实现远程可视化的吹灰作业智能化监控，智能预警吹灰器运行异常状态，解决了吹灰器异常不能及时发现、现场巡检效率低的弊端，提高吹灰作业智能化水平，降低对锅炉运行人员责，任心的依赖等，减少吹灰作业现场巡检人员数量，降低现场人员巡检频度及劳动强度，消除吹灰器吹扫炉管泄漏事故风险，极大提高了吹灰作业的安全性、智能化运行水平，同时，避免供热期发生炉管泄露造成机组非停，造成供热中断情况发生。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅附图1，本发明实施例提供一种基于视觉的火电厂吹灰器运行监控系统，包括锅炉吹灰器运行状态检测前端设备和吹灰器运行状态智能监控，锅炉吹灰器状态检测前端设备连接有被监测的吹灰器运行状态、吹灰器智能检测前端设备。

通过操作员站的应用终端，实现远程可视化的吹灰作业智能化监控，智能预警吹灰器运行异常状态，解决了吹灰器异常不能及时发现、现场巡检效率低的弊端，提高吹灰作业智能化水平。

吹灰器智能检测前端设备包括高清摄像头、就地机器视觉智能分析软件、特定光源、自清洁装置、温控装置、防爆装置、不间断电源装置和自诊断系统，高清摄像头用于实时采集吹灰器运行转台高清视频图像。

利用自清洁装置保持摄像头镜头部位的清洁如新，温控装置用以智能前端设备工作环境恶劣，有的工作于极寒环境，有的工作于高温环境，通过温控装置为智能前端设备提供稳定可靠工作环境；智能前端设备工作环境有防爆、防尘要求的，通过防爆装置满足智能前端设备提防爆、防尘要求；不间断电源装置：智能前端设备的摄像头、视觉处理器电路、就地机器视觉智能分析软件、输出控制电路、特定光源、自清洁装置、温控装置均需要直流供电，通过不间断电源装置上述内容提供直流不间断的供电电源，以确保智能前端设备稳定可靠的工作；开发设备自诊断系统，实时诊断设备异常状态，涵盖视频图像丢失或遮挡、视觉处理器电路异常、机器视觉分析算法异常、电源异常、温度异常等，实时将设备自诊断状态传输到应用终端；在具有多种安全机制及三级预报警设置功能，包括设备自诊断异常的切断回路、吹灰器异常状态三级预报警等。

高清摄像头与就地机器视觉分析通过视觉处理器电路相连接，视觉处理电路用于分析硬件电路提供软件部署和硬件环境。

吹灰器在进行运行时，高清摄像头采用150帧/秒的工业高清CCD视频摄像头进行实时采集吹灰器运行状态高清视频图像，通过视觉处理器电路为就地机器视觉智能分析软件提供软件部署、机器视觉分析计算机提供硬件环境。

就地机器视觉分析包括摄像头图像数据采集，摄像头图像数据采集连接有图像预处理，图像预处理连接有图像分割，图像分割连接有目标智能识别和分类，目标智能识别和分类连接有目标职能定位测量和分析，目标职能定位测量及分析连接有目标智能检测和追踪。

利用输出控制电路中D I/DO、Modbus485等多种通讯协议进行实时接收来自机器视觉智能分析算法的控制指令，通过D I/DO连锁控制吹灰蒸汽开关阀的控制，提高吹灰工作的安全性，机器视觉智能分析算法中能够实时对摄像头成像视频进行采集，经图像预处理、图像分割后，对目标对象进行智能识别与分类、智能定位及测量分析后实现机器视觉分析，通过对目标对象的智能检测及跟踪提高机器视觉分析的准确度。

吹灰器运行状态智能监控包括吹灰器运行状态智能监控管理系统，吹灰器运行状态智能管理系统连接有指挥电厂管控系统，吹灰器运行状态智能监控管理系统连接有智能监控应用终端，吹灰器运行状态智能监控管理系统输入端与就地机器视觉分析输出端相连。

机器视觉智能分析软件实时智能分析吹灰器运行状态，通过输出控制电路连锁吹灰蒸汽开关阀控制，同时将实时分析数据及视频图像，上传到管理后台及应用终端，语音预警吹灰器异常状态，以饼状图、柱状图、抓取的异常图片等多种方式呈现吹灰器异常状态及视频图像，实现吹灰器运行状态智能监控、集控室运行人员远程的智能化监视。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。