Застосування засобів комп’ютерного зору для збільшення ефективності перехідного процесу згорання газу всередині котла

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorАрзікулов, Т. С.
dc.contributor.authorГрудзинський, Ю. Є.
dc.contributor.authorБунке, О. С.
dc.contributor.authorArzikulov, Tymur S.
dc.contributor.authorHrudzynskiyj, Yulian Ye.
dc.contributor.authorBunke, Oleksandr S.
dc.date.accessioned2021-11-02T13:22:08Z
dc.date.available2021-11-02T13:22:08Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionАрзікулов, Т. С. Застосування засобів комп’ютерного зору для збільшення ефективності перехідного процесу згорання газу всередині котла = Application of computer vision to increase the efficiency of transitional gas combustion process inside the boiler / Т. С. Арзікулов, Ю. Є. Грудзинський, О. С. Бунке // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2021. – № 2 (485). – С. 30–35.uk_UA
dc.description.abstractАнотація. Метою даної роботи є виявлення можливості застосування засобів комп’ютерного зору та регулювання на основі аналізу спектрального сліду факела для оптимізації процесу згорання газів у котлах ТЕС та пришвидшення протікання перехідних процесів у разі зміни режиму чи навантаження. Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання: дослідження та аналіз наявної науково-методичної бази щодо регулювання процесу горіння газо-повітряної суміші в котлах та наукової бази щодо вивчення характеристик процесу горіння; дослідження можливості використання методів комп’ютерного зору для оптимізації зазначеного процесу. Об’єктом дослідження роботи є система подачі газо-повітряної суміші в топку котла. Предметом дослідження є система регулювання подачі газо-повітряної суміші в топку котла. Методика. Дослідження проводилось на основі застосування загальних методів теорії автоматичного управління та нечіткого регулювання. Застосовувалися методики комп’ютерного зору, а саме отримання спектральних та інших характеристик зображення, методики визначення меж об’єктів, методики термографії та спектрографії. Результати. Наукова новизна використаних методів керування полягає в наступному: вперше запропоноване використання регулювання процесу подачі газо-повітряної суміші на основі аналізу спектрального сліду факелу ще не використовувалося. У нашому дослідженні висловлюється ідея застосування засобів комп’ютерного зору для керування процесом спалення палива, а також концепція спалювання палива з низьким надлишком кисню. Практична значимість. Очікувані результати від впровадження системи такі: зниження часу протікання перехідних процесів, можливість використання екстремальних режимів горіння, можливість отримання додаткової інформації про якість горіння та склад димових газів, а отже й самого палива. Також використання засобів комп’ютерного зору дозволить отримати інформацію про стабільність та площу факела, що підвищить якість та безпеку роботи котлоагрегатів.uk_UA
dc.description.abstract1Abstract. Purpose. The article proposes an approach using computer vision algorithms for the process of increasing the combustion efficiency of a gas torch in an industrial boiler. Method. More than 60% of the world’s energy is produced by burning liquid / solid / gaseous fuels. Most of the planet’s fuel resources are depleting, so combustion processes need to be optimized. Gas boilers are one of the most common ways to generate heat energy. The combustion of gases is accompanied by the emission of electromagnetic waves in various ranges (infrared, visible, ultraviolet), the characteristics of which depend on the composition of the gas, the degree of its combustion, and the combustion temperature. Results. The combustion of a gas torch in a boiler occurs at high temperatures, making it impossible to measure its characteristics directly. Indirect measurement leads to a large inertia of the control system. Computer vision systems can perceive electromagnetic radiation emitted during combustion directly in the form of an image. Acquisition of high-precision and informative images requires the use of special multispectral cameras. Having carried out a spectral analysis of the obtained image, we obtain a spectral characteristic, which is characteristic for a certain state of the flame. Flare characteristics are variable and require constant identification. Flare characteristics are identified in a steady state using auxiliary signals (temperature in the furnace, oxygen content in flue gases, flame stability, flame brightness). Scientific novelty. In the steady state, the flame combustion mode is optimized, which is determined by the high temperature in the furnace at a constant gas flow rate. When the optimum point is reached, the corresponding spectral characteristic is assigned to it. In the process of further regulation, when the reference for the gas flow rate is changed, the air / oxygen supply will not change according to the proportional law, but to ensure the corresponding optimal spectral characteristic. Practical importance. The use of fuzzy controllers based on the analysis of the spectral trace of the torch makes it possible to increase the speed of the control system, but it requires a lot of computing power for image processing and analysis of the characteristics. The system is a complex structure, it makes high demands on the qualifications of operating and maintenance personnel.uk_UA
dc.identifier.issn2311–3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4538
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseries681.5:[681.7+004.93]uk_UA
dc.subjectкомп’ютерний зірuk_UA
dc.subjectспектральний аналізuk_UA
dc.subjectтермографіяuk_UA
dc.subjectгорінняuk_UA
dc.subjectоптимізаціяuk_UA
dc.subjectнечітке регулюванняuk_UA
dc.subjectмультиспектральні камериuk_UA
dc.subjectгазові котлиuk_UA
dc.subjectенергетикаuk_UA
dc.subjectcomputer visionuk_UA
dc.subjectspectral analysisuk_UA
dc.subjectthermographyuk_UA
dc.subjectcombustionuk_UA
dc.subjectoptimizationuk_UA
dc.subjectfuzzy controluk_UA
dc.subjectmultispectral camerasuk_UA
dc.subjectgas boilersuk_UA
dc.subjectenergyuk_UA
dc.titleЗастосування засобів комп’ютерного зору для збільшення ефективності перехідного процесу згорання газу всередині котлаuk_UA
dc.title1Application of computer vision to increase the efficiency of transitional gas combustion process inside the boileruk_UA
dc.title22021
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Arzikulov.pdf
Розмір:
528.88 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (485) 2021