基于DSP的嵌入式炉膛火焰检测系统

论文摘要

电站锅炉火焰检测系统是一个举足轻重的话题,因为它涉及到人们生命财产的安全。煤粉锅炉的燃烧过程是非常复杂的,它的工况极不稳定,锅炉燃烧的安全性主要取决于火焰的稳定性,为了避免锅炉爆炸事件的发生,炉内煤粉就必须充分燃烧。如果燃烧不稳定,锅炉内部温度分布不均匀,就容易使得锅炉的热效率极大地降低,并出现不可想象的严重后果。现代火焰检测系统对于火焰图像处理技术的实时性和系统的稳定性提出了更高的要求。在对检测方法进行优化的同时,对硬件设备的优化成为了现在研究的重点。本文在基于DSP的基础上,开发了一套火焰检测系统,在系统设计上采用DSP技术作为图像火检的平台,通过串口实现与上位机的通信,提高了检测处理的速度,检测过程不占用CPU资源;在分析现有火焰检测算法的基础上,本文采用BP神经网络图像识别来进行火焰燃烧情况的判断,结合设计出的DSP系统大幅提高了炉膛火焰检测系统的准确性和稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 现代锅炉火焰检测技术
• 1.3 目前国内外的研究现状和存在的问题
• 1.3.1 国内外现状
• 1.3.2 存在的问题
• 1.3.3 新型燃煤锅炉火焰检测技术的兴起
• 1.4 基于DSP的嵌入式炉膛火焰检测系统
• 1.5 本文的主要研究内容
• 1.5.1 设计方案
• 1.5.2 本文的创新之处
• 第2章 基于DSP图像处理平台
• 2.1 数字信号处理及其实现
• 2.2 利用DSP处理器构成DSP系统
• 2.2.1 由DSP处理器构成的DSP系统的一般结构
• 2.2.2 DSP系统的特点
• 2.2.3 DSP技术和DSP处理器的发展
• 2.3 DSP图像处理平台（VCM）介绍
• 2.3.1 VCM主要特点
• 2.3.2 VCM主要功能
• 2.3.3 TMS320DM642的介绍
• 2.4 DSP集成开发环境CCS介绍
• 第3章 DSP火焰图像处理系统设计
• 3.1 DSP火检系统预实现的功能
• 3.2 DSP火检系统结构及工作原理
• 3.2.1 DSP火检系统结构
• 3.2.2 DSP火检系统工作原理
• 3.2.3 系统相关设备介绍
• 3.3 DSP火焰图像处理
• 3.4 DSP与计算机通信接口实现
• 3.4.1 UART芯片TL16C752B简介
• 3.4.2 TL16C752B的引脚功能
• 3.4.3 TL16C752B的内部寄存器
• 3.4.4 TL16C752B与计算机的通信电路
• 3.4.5 TL16C752B和计算机通信的软件编程
• 3.5 上位机
• 3.6 系统特点
• 3.7 小结
• 第4章 火焰检测算法设计介绍
• 4.1 火焰检测原理
• 4.1.1 单个燃烧器燃烧特征
• 4.1.2 火检算法的形成步骤
• 4.1.3 原有火焰检测算法
• 4.2 基于BP神经网络的火焰检测算法
• 4.2.1 神经网络介绍
• 4.2.2 神经网络的一般模型
• 4.2.3 神经网络的特点
• 4.2.4 基于神经网络的火焰识别算法
• 4.2.5 神经网络算法检测流程
• 4.3 锅炉火焰燃烧判定
• 4.4 实验结果
• 4.5 小结
• 第5章 用户软件功能介绍
• 5.1 软件设计思路
• 5.2 软件界面
• 5.3 界面功能介绍
• 5.4 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文主要工作及成果
• 6.2 系统进一步完善
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果