在过程工业中工业窑炉是重要的生产设备,它被广泛应用于建材、冶金、化工、电站等诸多领域,其运行的好坏,生产效率的高低直接影响到产品质量、能源消耗、环境污染等各个方面。目前我国工业窑炉能耗高、热效率低,其一个重要原因是我国在这方面的检测和监控技术还比较落后。工业窑炉的“人工看火”,热电偶测温响应时间长,温度检测滞后等现象在一定程度上阻碍了过程工业的发展。 本文针对目前过程工业中温度监控的缺点,采用了高效的数字信号处理器DSP和微控制器ARM为核心,并结合数字图像处理技术,构建了工业窑炉温度场实时监控系统。该系统借鉴国内外锅炉火焰研究的一些理论成果,将图像处理技术用于工业窑炉的“看火”和温度测控上,能够较好的解决目前窑炉温度检测的一些缺点。 该系统的开发包括硬件部分的设计、控制软件的开发以及控制算法的研究。本文着重对系统的硬件设计部分进行了介绍,主要工作包括论证了窑炉中火焰图像温度检测的可行性;给出了基于DSP和ARM图像采集和处理的总体方案,硬件设计、电路原理图和相应的底层软件开发模块;论述了嵌入式操作系统的移植,人机界面的设计以及与上位机通信的手段等等。 本文最后对系统开发进行了总结,并对系统的不足给出了几点改进意见。对进一步的研发提出了展望。