АНАЛІЗ ВІЗУАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОВОГО ФАКЕЛА ТА ПОБУДОВА ЕМПІРИЧНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ЗВОРОТНОГО РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРІВ З МЕТОЮ ІДЕНТИФІКАЦІЇ РЕЖИМІВ ЗГОРАННЯ

Анотація

У статті розроблено та досліджено програмне забезпечення для автоматизованої оцінки якості процесу згорання в газовому факелі на основі методів комп’ютерного зору. Запропонована система призначена для покадрової обробки відео в реальному часі з виділенням ключових візуальних параметрів – площі факела та його середньої яскравості. Програмний комплекс реалізовано на мові Python з використанням бібліотек OpenCV для роботи з відеопотоком та обробки зображень і NumPy для математичних розрахунків.Основною науковою новизною є використання апроксимованої математичної моделі, отриманої на основі емпіричних даних, яка описує функціональний зв’язок між площею факела та яскравістю для номінального режиму роботи. Ця модель дозволяє здійснювати зворотний розрахунок очікуваної площі факела.Шляхом порівняння цієї розрахункової величини з фактично виміряною площею система виявляє перехід у небажаний режим хімічного недопалу. Для цього введено спеціальний логічний індикатор.Результати дослідження підтверджують ефективність запропонованого підходу для створення недорогих, швидких та надійних засобів візуального моніторингу горіння в промислових умовах. Головною перевагою методу є його простота та швидкодія. Основним обмеженням є чутливість до змін конфігурації системи (положення камери, оптики), що вимагає переналаштування моделі для кожного нового об’єкта.Розроблене програмне забезпечення може бути інтегроване в контури автоматичного керування котлоагрегатами через OPC UA сервер для оперативного усунення аномалій горіння.