計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)量型鍋爐汽包水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)鍋爐汽包水位的過(guò)高、過(guò)低事故是長(zhǎng)期困擾發(fā)電廠、鋼廠安全生產(chǎn)的重大惡性事故之一，究其原因，主要是因?yàn)槠粶y(cè)量技術(shù)尚有一些不完善的地方。由于鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)屬于IEC61508和IEC61511安全標(biāo)準(zhǔn)中指出的現(xiàn)場(chǎng)安全儀表系統(tǒng)，運(yùn)行人員必須實(shí)時(shí)監(jiān)視汽包水位，所以電廠、鋼廠等企業(yè)針對(duì)鍋爐汽包水位的監(jiān)控都是采用汽包雙色水位計(jì)就地指示，同時(shí)應(yīng)用工業(yè)攝像機(jī)拍攝水位計(jì)的實(shí)時(shí)畫(huà)面，經(jīng)過(guò)同軸電纜將視頻信號(hào)接到控制室內(nèi)的工業(yè)電視上，以便操作人員

2、進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常水位。但是工業(yè)電視僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，而不能得到水位量化數(shù)值，無(wú)法參與汽包水位控制系統(tǒng)，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)與整個(gè)鍋爐DCS系統(tǒng)的交互功能。
　　 本課題的研究正是基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)已有的基礎(chǔ)條件，結(jié)合嵌入式技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)測(cè)量技術(shù)，應(yīng)用基于TMS320DM642的下位機(jī)視頻采集系統(tǒng)獲取工業(yè)攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將視頻數(shù)據(jù)送至上位機(jī)PC，在上位機(jī)應(yīng)用基于LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境的視覺(jué)開(kāi)發(fā)工具包

3、完成圖像的采集與處理。針對(duì)雙色水位計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)，本課題在經(jīng)過(guò)大量測(cè)試后提出了基于強(qiáng)度直方圖統(tǒng)計(jì)的方法提取液位信息，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)低畫(huà)質(zhì)模擬水位圖像的動(dòng)態(tài)顯示與水位高度的量化，同時(shí)可將水位實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存并轉(zhuǎn)化為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)，作為后續(xù)與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。
　　 本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外鍋爐汽包水位測(cè)量的研究發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，隨后提出采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)手段監(jiān)測(cè)水位的特點(diǎn)及意義，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件重點(diǎn)講解了