[发明专利]高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置。

背景技术

高温炉主要用于各工矿企业、科研单位化验室、实验室加温、热处理，是各类化验室中不可缺少的仪器设备。高温炉为人类提供方便的同时，也因为其高温高压的特性带来一些安全隐患，因此，为高温炉配备监控系统，以检测高温炉内部的参数，并在异常情况下采取紧急措施，从而避免严重的灾难发生。

但是，现有的高温炉监控系统一般结构单一，或只对高温炉内部温度进行检测和控制，或只对高温炉内部压力进行检测和控制，同时，缺少对燃烧器的燃烧状态的监控器件，常在停火一段时间而无法判断停火原因，另外，异常情况时的报警方式也比较简单，一般只是显示异常参数值供操作人员自行判断是否进行处理，智能化不高。

因此，需要一种高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置，集成了对高温炉压力、温度、燃烧器状态的监控部件，节约了成本，还通过视音频报警方式、无线通信报警方式提高报警的自动化程度，方便与高温炉有关的单位和个人及时获得异常信息，以立即采取解决方案，从而保障现场工人的安全和现场设备的完整。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置，引入温度传感器、压力传感器、冷却器、压力调节器、耐高温摄像机和图像处理器，以分别对高温炉压力、温度、燃烧器状态进行监控，特别地，在图像处理器中通过对火焰识别和火焰燃烧状态的分析，智能地判断燃烧器的燃烧状态，节省监控系统的工程造价，提高了产品的智能化程度。

根据本发明的一方面，提供了一种高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置，包括耐高温摄像机、图像处理器和控制器，所述图像处理器连接所述耐高温摄像机和所述控制器，所述图像处理器对所述耐高温摄像机拍摄的燃烧图像进行分析，以获得并输出燃烧图像中多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态，所述控制器根据多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态进行火焰熄灭报警。

更具体地，所述高温炉温度、压力和燃烧状态监控装置进一步包括：温度传感器，安装在高温炉的炉壁上，检测高温炉内部的气体温度，并输出气体温度值；压力传感器，安装在高温炉的顶部，为半导体应变片压力传感器，在单晶硅片上扩散一个惠斯通电桥，根据电压阻效应产生差动电压信号，以检测高温炉的内部压力，并输出内部压力值；耐高温摄像机，安装在高温炉的炉壁上，面对高温炉内部的燃烧装置，拍摄燃烧装置的燃烧图像，并输出拍摄的燃烧图像；冷却器，安装在高温炉的顶部，用水或空气为冷却剂以除去高温炉内部的热量；压力调节器，安装在高温炉的顶部，对高温炉内部的压力进行调节；图像处理器，连接所述耐高温摄像机以接收所述燃烧图像，对接收到的预定时间内的燃烧图像进行统计分析，判断当前燃烧装置燃烧的多个火焰，根据判断出的多个火焰对预定时间后的燃烧图像进行多个火焰区域划分，对划分出的每一个火焰区域进行每一个火焰的燃烧状态分析，并输出所述多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态；控制器，设置在高温炉的远端，连接温度传感器、压力传感器、冷却器、压力调节器和图像处理器，接收气体温度值、内部压力值、多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态，当气体温度值大于等于700度时，发出高温报警信号，并控制冷却器进行温度调节，当气体温度值小于700度且大于等于500度时，发出高温预警信号，不对冷却器进行温度调节控制，当内部压力值大于等于10兆帕斯卡时，发出高压报警信号，并控制压力调节器进行压力调节，当内部压力值小于10兆帕斯卡且大于等于8兆帕斯卡时，发出高压预警信号，不对压力调节器进行压力调节控制，还根据接收到的多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态判断是否所有火焰都熄灭，如果所有火焰都熄灭，发出火焰熄灭报警信号；显示器，设置在高温炉的远端，连接控制器以接收并显示气体温度值、内部压力值、多个火焰的数量和每一个火焰的燃烧状态，并在接收到高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号时，显示与高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号对应的文字报警信息；扬声器，设置在高温炉的远端，连接控制器，并在接收到高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号时，播放与高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号对应的语音报警信息；无线通信装置，设置在高温炉的远端，连接控制器，并在接收到高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号时，通过无线通信网络将高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号对应的文字报警信息发送到高温炉所在单位的监控网络上或发送到监护工人的手机上；其中，所述判断当前燃烧装置燃烧的多个火焰包括，当燃烧图像中的像素的灰度值大于预定灰度值时，将所述像素被判定为火焰像素，所有火焰像素组成一个或多个火焰；其中，所述对划分出的每一个火焰区域进行每一个火焰的燃烧状态分析包括，当火焰区域中火焰像素的数量占火焰区域整个像素数量的比值大于等于预定阈值时，判定所述火焰区域中的火焰为燃烧状态，当火焰区域中火焰像素的数量占火焰区域整个像素数量的比值小于预定阈值时，判定所述火焰区域中的火焰为熄灭状态；其中，所述预定时间小于等于5秒，所述预定阈值为百分之三十，所述与高温报警信号、高温预警信号、高压预警信号、高压预警信号或火焰熄灭报警信号对应的语音报警信息被预存在存储器中。