殯儀館火化車間煙氣自動(dòng)監(jiān)控探析

1、殯儀館火化車間煙氣自動(dòng)監(jiān)控探析摘要：在現(xiàn)有的火化車間煙氣電視監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出 了一種煙氣自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控方案，當(dāng)煙氣顏色不正常時(shí)可實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)監(jiān)控。關(guān)鍵詞：遺體火化電視監(jiān)控差分算子1引言當(dāng)今遺體的火化絕大部分由火化機(jī)來完成，燃燒遺體會(huì) 產(chǎn)生大量的煙氣，煙氣中包含有各種有害物質(zhì)。因此，對火 化機(jī)燃燒產(chǎn)生的煙氣必須經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)才能向大氣中 排放。排放的煙氣是否正常，一般可以利用煙氣電視監(jiān)控來 觀測。通過煙氣電視監(jiān)控也可以判斷火化機(jī)爐膛內(nèi)的燃燒情 況，尤其是爐膛內(nèi)出現(xiàn)不完全燃燒情況時(shí)，通過煙氣電視監(jiān) 控器觀看得非常明顯，從而可以進(jìn)行相關(guān)操作，使得燃燒充 分，達(dá)到最佳焚化狀態(tài)1。2現(xiàn)

2、狀火化機(jī)的工作過程實(shí)質(zhì)就是遺體的各種成分進(jìn)行強(qiáng)烈 氧化的結(jié)果，在此過程中將發(fā)生各種反應(yīng)，如碳與氧的反應(yīng), 硫與氧的反應(yīng)，氮與氧的反應(yīng)等等，在這些反應(yīng)中，除氫的 燃燒生成水，鈣的燃燒生成cao以外，其余的c02、co、s02、 n02都是氣態(tài)污染物，以上是指在燃燒完全或較完全的情況 下產(chǎn)生的污染物。在不完全燃燒的情況下，還有像氨、硫化 物、瞇、硫醇、苯并茁、乙烯、乙醛及煙塵等污染物的產(chǎn)生。 除此之外還有煙塵顆粒污染、氫氧化物以及噪聲等污染。在我國，現(xiàn)有的大部分殯儀館火化車間所用到煙氣處理 系統(tǒng)一般都有近十幾年的歷史，主要是完成除塵、脫硫以及 去除二惡英（多氯二苯并二惡英）的任務(wù)。排放的煙氣污染

3、是否嚴(yán)重，爐膛內(nèi)燃燒是否完全則通過煙囪排放口放裝的攝 像頭所采集的煙氣顏色來判斷。當(dāng)今所有的火化車間采用的 煙氣電視監(jiān)控系統(tǒng)必須有人工值守，即在煙氣排放過程中需 要人力觀測監(jiān)視器中煙氣排放的視頻畫面，并根據(jù)煙氣顏色 作出相應(yīng)的調(diào)整操作。人長期執(zhí)行這種枯燥的監(jiān)測是不可靠 的，而且在進(jìn)行火化操作時(shí)，遺體火化師不可能一直守在監(jiān) 視器前觀測，經(jīng)常需要在前廳和后廳來回，有時(shí)還經(jīng)常需要 一人負(fù)責(zé)多臺(tái)火化機(jī)、骨灰碾碎設(shè)備、骨灰冷卻裝置等等。 因此，對煙氣的監(jiān)測就不是一個(gè)連續(xù)的過程，從而可能會(huì)造 成大氣的污染，而且如不及時(shí)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整操作，長期不完 全的燃燒也會(huì)浪費(fèi)燃料。3改進(jìn)殯儀館火化車間煙氣電視監(jiān)控器中常

4、見的煙氣顏色有 黑色、黃褐色、白色、無色等，其主要成因及應(yīng)采取的調(diào)整 措施見表1:根據(jù)常見的煙氣顏色不同，本文提出一種變"被動(dòng)監(jiān)測”為“主動(dòng)監(jiān)測”的設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)的框圖如圖1所示。在原有的煙氣電視監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)的煙氣 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)增加了煙氣顏色正常判別和自動(dòng)報(bào)警功能。煙 氣在攝像機(jī)鏡頭上通過光學(xué)成像形成視頻信號(hào)，這時(shí)的視頻 信號(hào)還是模擬信號(hào)。然后通過圖像采集部件采集模擬圖像數(shù) 據(jù),并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（a/d轉(zhuǎn)換）。上位機(jī)在接 收到圖像的數(shù)字信號(hào)后，一方面可以將其傳送至顯示裝置進(jìn) 行實(shí)時(shí)圖像顯示，另一方面可以將接收的數(shù)字圖像進(jìn)行處 理、運(yùn)算和分析，判別煙氣顏色是否正

5、常，不正常時(shí)還可進(jìn) 行自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控的功能。顏色的判別是本系統(tǒng)中的一個(gè)核心問題。我們將煙氣顏 色為無色或氣浪稱之為正常；將顏色為黑色、黃褐色和白色 稱之為不正常顏色。當(dāng)煙氣顏色正常時(shí)，煙氣幾乎透明，攝 像機(jī)拍攝到的視頻圖像為背景圖像；當(dāng)顏色不正常時(shí)，拍攝 到的視頻圖像幾乎為一種顏色，也就是說相鄰像素之間的色 差非常小。因此，可以利用鄰域差分算子對圖像進(jìn)行判別。2. 1鄰域差分算法常用的鄰域差分算子有拉普拉斯（lpalace）算子、四 鄰域差分算子、點(diǎn)銳度函數(shù)（psf）3°拉普拉斯算子4 5 和點(diǎn)銳度函數(shù)主要是對圖像進(jìn)行二階微分運(yùn)算，計(jì)算中心像 素與周圍8個(gè)相鄰像素之間的差分，

6、因此拉普拉斯算子又稱 之為8鄰域差分算子，它和點(diǎn)銳度函數(shù)的區(qū)別在于相鄰像素 權(quán)值的不同；四鄰域差分算子可以認(rèn)為是拉普拉斯算子的簡 化形式，它忽略了中心像素與對角像素之間的關(guān)系，減少了 計(jì)算量。由于本文只需要對煙氣是否透明進(jìn)行判斷，因此采 用四鄰域差分算子即可。四鄰域差分函數(shù)的矩陣形式3：2.2二值化處理為了方便對差分結(jié)果進(jìn)行分析和輸出，本文將差分結(jié)果 進(jìn)行二值化處理。其算法的主要思想是選定一個(gè)閾值t,將 差分結(jié)果與閾值t進(jìn)行比較，差分結(jié)果小于或等于閾值t的 差分值設(shè)定為0,大于閾值t的差分值設(shè)定為lo二值化算 法公式如下：當(dāng)s=1時(shí)，繼續(xù)保持煙氣監(jiān)控；當(dāng)s=0時(shí)，上位機(jī)發(fā)出 報(bào)警命令實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)

7、控的功能。閾值t的選擇需要根據(jù)具體 的拍攝背景而進(jìn)行設(shè)定。3結(jié)論本文在現(xiàn)有的火化車間煙氣電視監(jiān)控的基礎(chǔ)上提出了 一種煙氣自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控方案，克服了當(dāng)前煙氣監(jiān)控系統(tǒng)“被 動(dòng)監(jiān)測”的局面；對控制遺體火化過程中的環(huán)境污染、減輕 遺體火化師的勞動(dòng)強(qiáng)度等方面都具有非常重大的意義。參考文獻(xiàn)1盧軍火化機(jī)原理與操作m.北京：中國社會(huì)出版 社，2004. 82民政部職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心編.遺體火化師.北京：中國社會(huì)出版社2006. 103 王鴻南，鐘文，汪靜圖像清晰度評(píng)價(jià)方法研究j 北京：中國圖象圖形學(xué)報(bào)2004. 64 chenguojin. study on contrast evaluation function of cmos digital cameral usa： proceedings of the 2005 ieee/asme international conference on advanced intelligent mechatro