專(zhuān)利名稱(chēng)：一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及窯爐溫度監(jiān)測(cè)裝置，特別是一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置。
背景技術(shù)：
目前，陶瓷窯爐大多數(shù)都選擇接觸式的溫度測(cè)量方法，比方說(shuō)熱電偶的方法。這種方法都是在窯爐內(nèi)部選擇一定量的測(cè)量點(diǎn)把數(shù)據(jù)傳出來(lái)，這種方法簡(jiǎn)單也比較精確，設(shè)備維護(hù)比較容易價(jià)格比較低。但是選擇窯爐內(nèi)的測(cè)量點(diǎn)不同會(huì)得到不同的溫度結(jié)果，這個(gè)溫度是局部的窯爐內(nèi)的溫度具有一定不精確性，不能代表整個(gè)窯爐內(nèi)部的情況，同時(shí)窯爐內(nèi)部的環(huán)境比較復(fù)雜，對(duì)于陶瓷生產(chǎn)有重要影響的溫度即“燒成溫度”，嚴(yán)格意義上指得是陶瓷表面的溫度，我們通過(guò)熱電偶和光學(xué)儀器測(cè)量的方式得到的不一定是可以直接決定陶瓷質(zhì)量的溫度，這樣會(huì)造成一定的偏差，這種偏差會(huì)直接影響到陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。近年來(lái)，隨 著DSP技術(shù)和CO) (charge couple device)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用日趨成熟，圖像檢測(cè)處理技術(shù)應(yīng)用效果逐漸顯現(xiàn)，將火焰圖像處理技術(shù)應(yīng)用到陶瓷窯爐的溫度檢測(cè)，可彌補(bǔ)熱電偶點(diǎn)檢測(cè)的不足，從而為陶瓷窯爐溫度智能檢測(cè)控制和陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量的提高提出了一種新途徑。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷窯爐窯溫測(cè)量所存在的缺陷和問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，包括CXD信號(hào)采集器、視頻解碼模塊、視頻儲(chǔ)存器、DSP模塊、ARM芯片、上位機(jī)，其特征在于所述CCD信號(hào)采集器連接視頻解碼模塊，所述視頻解碼模塊分別連接上位機(jī)和視頻儲(chǔ)存器，所述視頻儲(chǔ)存器連接DSP模塊，所述DSP模塊連接ARM芯片，所述ARM芯片連接上位機(jī)。所述DSP模塊內(nèi)設(shè)置有FLASH程序儲(chǔ)存器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD時(shí)序控制器。所述ARM芯片內(nèi)設(shè)置有FLASH程序儲(chǔ)存器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、溫度控制模塊。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接到窯爐燃燒裝置。所述溫度控制模塊包括LED及觸摸屏。所述視頻解碼模塊和上位機(jī)之間通過(guò)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相連接。所述ARM芯片和上位機(jī)之間通過(guò)CAN總線(xiàn)模塊相連接。所述CAN總線(xiàn)模塊包括總線(xiàn)控制器和總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器。上述CXD信號(hào)采集器設(shè)置在窯爐的燃燒裝置上方。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)在陶瓷窯爐的熱電偶上方設(shè)置CCD信號(hào)采集器，通過(guò)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將圖像傳輸?shù)诫娔X上，同時(shí)通過(guò)視頻解碼模塊、視頻儲(chǔ)存器、DSP模塊、ARM芯片將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度信號(hào)，一方面可以通過(guò)CAN總線(xiàn)模塊傳輸?shù)诫娔X上，與火焰圖像配合對(duì)窯內(nèi)溫度進(jìn)行判斷，另一方面可以根據(jù)溫度信號(hào)，通過(guò)溫度控制模塊對(duì)窯爐燃燒器進(jìn)行調(diào)節(jié)以及對(duì)窯內(nèi)溫度進(jìn)行預(yù)警。本實(shí)用新型采用圖像信號(hào)和溫度信號(hào)相結(jié)合的方式，可大幅提高陶瓷窯爐溫度的監(jiān)測(cè)的精確度。本陶瓷窯爐測(cè)溫裝置電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、搭建方便，通過(guò)軟件可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)溫度信息的智能化管理，有利于提高陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量，在陶瓷行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用空間。

圖I是本實(shí)用新型一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例如圖I所示，一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，包括C⑶信號(hào)采集器、視頻解碼模塊、視頻儲(chǔ)存器、DSP模塊、ARM芯片、上位機(jī)，其特征在于所述CCD信號(hào)采集器連接視頻解碼模塊，所述視頻解碼模塊分別連接上位機(jī)和視頻儲(chǔ)存器，所述視頻儲(chǔ)存器連接DSP 模塊，所述DSP模塊連接ARM芯片，所述ARM芯片連接上位機(jī)。CCD攝像機(jī)采集到陶瓷窯爐內(nèi)部模擬的火焰的模擬電視信號(hào)，然后把信號(hào)送入視頻解碼模塊，視頻解碼模塊進(jìn)行反混迭濾波，線(xiàn)性相位鎖定，亮色分離，視頻模擬信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換，最后轉(zhuǎn)換成符合CIR. 601標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號(hào)，在輸出到視頻儲(chǔ)存中。視頻儲(chǔ)存將數(shù)字圖像信號(hào)傳輸?shù)紻SP模塊中，DSP模塊主要完成圖像的處理算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳遞來(lái)的靜態(tài)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪聲，圖像增強(qiáng)，圖像邊緣檢測(cè)以及輪廓提取和圖像分析與識(shí)別等處理，進(jìn)而把處理結(jié)果傳送到微處理器ARM模塊。ARM模塊接收到DSP傳送過(guò)來(lái)的圖像處理結(jié)果，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊發(fā)出控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐噴嘴等的控制。ARM中嵌入了 UC/OS-II操作系統(tǒng)，采用了 32位RISC處理器內(nèi)核，可以實(shí)現(xiàn)靈活的實(shí)時(shí)控制，并通過(guò)CAN總線(xiàn)模塊和主控制室的PC機(jī)進(jìn)行通信。CAN總線(xiàn)模塊包括了總線(xiàn)控制器和總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器?？梢詫⒃撓到y(tǒng)連接到CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上，與主控室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。CPLD是完成視頻數(shù)字信號(hào)和視頻儲(chǔ)存，以及視頻儲(chǔ)存和DSP之間的時(shí)序控制功能。DSP中的可擦除的FLASH程序存儲(chǔ)器用于DSP上點(diǎn)程序加載，可以在里面加載用C語(yǔ)言編寫(xiě)的圖像處理程序(比如，中值濾波程序，邊緣檢測(cè)程序等)，F(xiàn)LASH是一塊64K*16位的程序儲(chǔ)存器。SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是對(duì)于DSP數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器進(jìn)行擴(kuò)展。嵌入微控制器模塊主要包括了 FLASH儲(chǔ)存器用于存放boot loader和操作系統(tǒng)的代碼，此外為了加快系統(tǒng)運(yùn)行速度，片外擴(kuò)展了 4Mbyte的SDRAM存儲(chǔ)器。我們還可以通過(guò)人機(jī)交互模塊，這個(gè)模塊由LED面板，觸摸屏和控制器構(gòu)成。我們可以通過(guò)這個(gè)液晶屏監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，顯示用戶(hù)設(shè)定參數(shù)和菜單提示信息以及故障報(bào)警情況等。并且操作人員可以通過(guò)觸摸屏進(jìn)行菜單的切換和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。以上所述，僅為本實(shí)用較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型保護(hù)范圍并不局限于此，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，包括CCD信號(hào)采集器、視頻解碼模塊、視頻儲(chǔ)存器、DSP模塊、ARM芯片、上位機(jī)，其特征在于所述CCD信號(hào)采集器連接視頻解碼模塊，所述視頻解碼模塊分別連接上位機(jī)和視頻儲(chǔ)存器，所述視頻儲(chǔ)存器連接DSP模塊，所述DSP模塊連接ARM芯片，所述ARM芯片連接上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述DSP模塊內(nèi)設(shè)置有FLASH程序儲(chǔ)存器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD時(shí)序控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述ARM芯片內(nèi)設(shè)置有FLASH程序儲(chǔ)存器、數(shù) 模轉(zhuǎn)換器、溫度控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接到窯爐燃燒裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述溫度控制模塊包括LED及觸摸屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述視頻解碼模塊和上位機(jī)之間通過(guò)CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述ARM芯片和上位機(jī)之間通過(guò)CAN總線(xiàn)模塊相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述CAN總線(xiàn)模塊包括總線(xiàn)控制器和總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，其特征在于所述CCD信號(hào)采集器設(shè)置在窯爐的燃燒裝置上方。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)火焰圖像監(jiān)控窯爐溫度的裝置，包括CCD信號(hào)采集器、視頻解碼模塊、視頻儲(chǔ)存器、DSP模塊、ARM芯片、上位機(jī)，其特征在于所述CCD信號(hào)采集器連接視頻解碼模塊，所述視頻解碼模塊分別連接上位機(jī)和視頻儲(chǔ)存器，所述視頻儲(chǔ)存器連接DSP模塊，所述DSP模塊連接ARM芯片，所述ARM芯片連接上位機(jī)。本陶瓷窯爐溫度監(jiān)控裝置電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，使得陶瓷窯爐的溫度監(jiān)測(cè)精度大幅提高，因此該產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)F27D21/00GK202660932SQ20122028561
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者姚杰, 朱永紅 申請(qǐng)人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院