环境卫生工程 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (3): 53-61,69.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2026.03.007
垃圾焚烧炉内 CO 浓度等级在线监测视频识别算法研究
钱国栋,王亚飞,张剑波,汪守康,黄群星
- 1. 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学);2.宁波世茂能源股份有限公司
Video Recognition Algorithms Study for Online Monitoring of CO Concentration Level in Waste Incinerators
QIAN Guodong, WANG Yafei, ZHANG Jianbo, WANG Shoukang, HUANG Qunxing
- 1. State Key Laboratory of Clean Energy Utilization (Zhejiang University); 2. Ningbo Shimao Energy Co. Ltd.
摘要: 针对生活垃圾焚烧炉排炉系统CO浓度测量滞后的问题,对生活垃圾焚烧炉排炉第一烟道处高温烟气连续图像和CO浓度等级之间的关联性进行研究,并提出了一种基于三维卷积神经网络模型的第一烟道处CO浓度等级实时监控方法。首先,通过高温工业摄像机和高温激光烟气分析仪TDLAS获取大批量炉内高温烟气图像以及烟道内CO浓度数据,制作“高温烟气图像序列-CO浓度等级”数据集;其次,利用该数据集训练基于Slow-Fast三维卷积神经网络模型的CO浓度等级分类模型,该分类模型在验证集上分类准确率可达95.40%,相较传统的单帧图像分类算法提高约7.8个百分点,且分类结果稳定性高,更满足工程实际需求;最后,将微调得到的CO浓度等级分类模型部署在某生活垃圾焚烧炉排炉系统上,并进行在线效果评估,模型每秒进行1次推理。与高温激光烟气分析仪TDLAS和烟气排放连续监测系统CEMS的结果对比发现,该模型的召回率和报警准确率分别达到90.7%和68.5%,且对CEMS中所有的CO超标工况实现了约214 s的提前预警。对比结果证明所提出方法在提高生活垃圾焚烧炉运行环保性上具有较高的应用价值和前景。
| [1] | 胡斯怡, 王 宁, 张 浩, 杨 涛, 蔡嘉瑞, 安钊辉, 龙吉生, SCHWARZBÖCK Therese, FELLNER Johann, 李晓东. 垃圾焚烧发电厂入炉垃圾碳源在线监测方法及其示范应用[J]. 环境卫生工程, 2026, 34(1): 1-9. |
| [2] | 商 煜, 喻 武, 李豫军, 周 康, 李清海, 汪少娜. 基于时间序列神经网络模型预测垃圾焚烧炉运行参数的研究[J]. 环境卫生工程, 2025, 33(5): 11-17. |
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