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专利号: 2022112563187
申请人: 冰轮智慧新能源技术(山东)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,该方法包括:获取当前时刻气化炉内的温度分布图以及气化反应未发生异常时气化炉内的温度分布图,分别记为待对比温度分布图和标准温度图;获得待对比温度分布图和标准温度图中的等温线,其中等温线上的像素点为等温像素点;

获取历史上预设时段内气化反应异常的气化炉的多个温度分布图,作为历史异常温度图;基于标准温度图和多个历史异常温度图获得标准温度图中每个等温像素点对应的多个运动矢量;根据所述每个等温像素点对应的多个运动矢量的模获得标准温度图中每个等温像素点的关注程度;基于所述每个等温像素点的关注程度获得标准温度图中每个等温像素点的选取概率;

在标准温度图中的各等温线上获得选取概率大于预设阈值的等温像素点,作为特征点;利用标准温度图中每个等温线上的特征点计算待对比温度分布图中和标准温度图中相同温度值的等温线的相似度;基于待对比温度分布图中每个等温线的相似度和温度值获得气化反应的第一异常指标;

分别获取当前时刻和气化反应正常时的气化炉多个相同高度上的径向湍流动能分布曲线;对所述多个相同高度上的径向湍流动能分布曲线上对应点的纵坐标的差值的绝对值求和得到第二异常指标;基于第一和第二异常指标得到气化反应判断指标,基于气化反应判断指标识别当前时刻的气化反应是否异常;

所述每个等温像素点的关注程度为:

其中,表示一个等温像素点的关注程度;表示一个等温像素点关于 个历史异常温度图的运动矢量的数量; 表示一个等温像素点关于 个历史异常温度图的运动矢量中的第i个运动矢量的模; 表示以自然常数为底的指数函数;

所述获得标准温度图中每个等温像素点选取概率包括:设定判断范围,所述判断范围为一个等温线上一个等温像素点的前N个等温像素点;计算每个等温像素点的选取概率:其中, 表示标准温度图中一个等温线上第a个等温像素点的选取概率; 表示标准温度图中一个等温线上第a个等温像素点的关注程度;表示标准温度图中一个等温线上第a个等温像素点的判断范围内有 个等温像素点为特征点; 表示标准温度图中一个等温线上第a个等温像素点的判断范围内 个特征点中第i个特征点到第a个等温像素点的欧氏距离; 表示一个无限接近于0的正数。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,所述获得待对比温度分布图和标准温度图中的等温线包括:设定等温线阈值,利用设定的等温线阈值结合阈值分割及边缘检测提取待对比温度分布图和标准温度图中的等温线。

3.根据权利要求1所述的一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,所述获得标准温度图中每个等温像素点对应的多个运动矢量包括:选取标准温度图中任意一个等温像素点,记为第一等温像素点,选择任一历史异常温度图,基于三步搜索法获得第一等温像素点在该历史异常温度图中的匹配像素点,若匹配像素点只有一个,则基于第一等温像素点和该匹配像素点获得第一等温像素点关于该历史异常温度图的运动矢量;若匹配像素点有多个,基于第一等温像素点与每个匹配像素点获得多个运动矢量,记为待确定运动矢量;在第一等温像素点所在的等温线上获取以第一等温像素点为中心的预设范围内的多个等温像素点,在所述多个等温像素点中,筛选出匹配像素点只有一个的等温像素点,记为待对比像素点;利用每个待对比像素点以及每个待对比像素点对应的匹配像素点获取每个待对比像素点的运动矢量,记为待对比运动矢量;第一等温像素点的每个待确定运动矢量分别与对应的多个待对比运动矢量组成多个不同的运动矢量序列;

根据每个运动矢量序列中的元素计算每个待确定运动矢量的波动程度,波动程度为:

其中, 表示第a个待确定运动矢量的波动程度; 表示第a个待确定运动矢量所在的运动矢量序列中第i个运动矢量的模; 表示第a个待确定运动矢量所在的运动矢量序列中的所有运动矢量的模的均值; 表示第a个待确定运动矢量所在的运动矢量序列中第i个运动矢量的方向角度; 表示第a个待确定运动矢量所在的运动矢量序列中第i个运动矢量的方向角度的均值;表示第a个待确定运动矢量所在的运动矢量序列中元素的数量;

获得第一等温像素点对应的所有待确定运动矢量的波动程度,所述波动程度最小的待确定运动矢量为第一等温像素点关于该历史异常温度图的运动矢量;获取标准温度图中每个等温像素点关于多个历史异常温度图的多个运动矢量。

4.根据权利要求1所述的一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,所述基于待对比温度分布图中每个等温线的相似度和温度值获得气化反应的第一异常指标包括:待对比温度分布图中每个等温线的温度值与所有等温线的温度值的和的比值为每个等温线的权值;对各等温线的相似度与对应权值的乘积进行求和,并对求和所得的结果求取平均值得到第一指标;第一预设值与第一指标的差值为气化反应的第一异常指标。

5.根据权利要求1所述的一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,所述基于第一和第二异常指标得到气化反应判断指标包括:第一异常指标和第二异常指标与气化反应判断指标成负相关关系。

6.根据权利要求1所述的一种秸秆气化炉气化反应异常识别方法,其特征在于,所述基于气化反应判断指标识别当前时刻的气化反应是否异常包括:设定判断阈值,若气化反应判断指标小于判断阈值,则当前时刻的气化反应为异常反应。

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