用于使分散流体的羽流可见以显示其来源的方法和系统技术方案

一种监测由工业设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近空间(3)的流体释放羽流(1)的方法，所述方法包括：a)在所选时间段内利用视频摄像机形成空间(3)的输入视频电影以监测空间(3)；b)将形成的输入视频电影分解为一系列不同的空间频带；c)利用至少一个时间滤波器过滤所述系列空间频带；d)利用一系列所选放大系数(α1，α2，…-αs)放大所述系列过滤的空间频带，其中至少一个放大系数(α1)不同于其它放大系数(α2，…-αs)；和e)重构所述空间(3)的输出视频电影，其中所述流体释放羽流(1)通过显示所述系列放大的过滤的空间频带的重组来强化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于当分散流体的羽流通过可区别的不同流体时使分散流体的羽流可见和由此检测和定位分散流体的羽流的来源的方法和系统。
技术介绍
当用于该说明书和权利要求时，术语可区别的不同流体指的是：由于化学组成、浓度、温度或依赖于这些特性的其它物理性质例如但不限于折射率或荧光特性而可区别。由US专利6,895,335和澳大利亚专利AU200926289已知通过使流体输送羽流可见来检测的已有方法和通常包括大量的利用所关注的流体物质的光谱吸收特征的专业成像系统。这样的系统通常要求热红外照明的背景源以通过吸收一部分所关注的居间物质的辐射来显示所关注物质。替代方法是利用非常高强度源的明确定义的波长(例如激光束)，将其周期性调节至流体吸收频率和然后调节至不吸收的参比频率。照明光束要求一些背景对象作为散射屏，部分照明光束由散射屏返回至测量系统。通过检测吸收波长与未吸收波长的比，可测量所关注物质沿光束路径的浓度和由这些数据构建信息图像。这两种方法及它们已有的多种变体都极其昂贵和很难应用到其中希望检测分散流体排放羽流的多种工况中。特别地，当适合的背景不可得时它们是无效的，例如对于由地面观察升高的设备结构和需要具有天空作为背景时。在一些系统中，该限制可部分地通过使用更多外来光谱技术来减轻，所述外来光谱技术造成甚至更大的光学复杂性和成本，例如特定长波红外传感器的低温冷却。由于上述系统的费用和复杂性，大部分工业设备如精炼厂、化学设备和相关管线仍使用其管线、阀门、法兰和其它密封的费力逐点搜索使用手持式火焰离子化或光离子化检测器来检查。对于大的炼油厂，这可能要每年花费大约一百万美元。不可达到的区域检测不到和测得的量化浓度也不是泄露率的直接指标。通过本专利技术，通过改变两篇最近公布的相关科技文献所公开的方法，提供了使由于泄露导致的羽流可视的方法。第一篇相关科技文献是麻省理工学院(MIT)的计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的CeLui等人发表的\MotionMagnification\，其中提出了一种技术即运动放大，该技术显示了以其它方式不可见或非常难看见的运动。输入是来自固定摄像机的图像序列。该系统自动地将参比帧区段化为\共同命运\的区域，按照邻近、颜色相似和相关联的运动来分组。类似于聚焦显微镜，用户识别区段进行调整并规定运动放大系数。然后再使视频序列根据希望放大所选层的运动。输出序列允许用户在直观显示中看见放大运动的形式和特征，如果物理运动本身已经被放大，则记录下来。第二篇相关科技文献是MITCSAIL和QuantaResearchCambridgeInc的Hoa-YuWu等发表的\EulerianVideoMagificiationforrevealingsubtlechangesintheworld\。该文献描述了视频放大技术，它显示了难以或不可能用肉眼看见的视频中的时间变化并以指标方式显示这些时间变化。该方法称为欧拉视频放大，采用标准视频序列作为输入，对各帧应用空间分解和然后时间过滤。然后将所得信号放大以显示隐藏信息。欧拉视频放大方法可使填充面部时血流中伴随色彩变化的周期性变化具有辨别性，并使其它方式难以察觉到的小的物理运动放大和直接可见。欧拉视频放大方法可以实时运行以显示在用户选择的时间频率下发生的现象。上述科技文献指出运动放大和欧拉视频放大方法可以用于家庭和医疗应用，但未描述设置所述方法以监测由烃流体处理设备排放的流体释放羽流和/或使从地下烃流体沉积自然渗入邻近所述设备和/或沉积的空间或介质的烃流体可见的任何设置。需要改进的稳健的方法和系统，其促进以成本有效和可靠方式检测由烃流体处理设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近所述设备和/或沉积的空间的流体释放羽流。
技术实现思路
通过本专利技术，提供一种使由工业设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近所述设备和/或沉积的空间的流体释放羽流可见的方法，所述方法包括：a)在所选时间段内利用视频摄像机对所述空间成像以形成所述空间的输入视频电影；b)将形成的输入视频电影分解为一系列不同的空间频带；c)利用至少一个时间滤波器过滤所述系列空间频带；d)利用一系列所选放大系数(α1，α2，···-αs)放大所述系列过滤的空间频带，其中至少一个放大系数(α1)不同于其它放大系数(α2，···-αs)；和e)重构所述空间的输出视频电影，其中所述流体释放羽流通过显示所述系列放大的过滤的空间频带的重组来强化。步骤b-e可包括称为欧拉视频放大技术的差异空间频带放大技术，和可构造所述方法以强化所述羽流中的流体运动，例如通过强化所述羽流内折射率变化的可见性来进行。所述空间可为大气区域，所述区域置于炼油厂、天然气分布设施、管线、其中包含烃流体的原料转化成可销售化学产品的化学设备或者岸上或离岸原油和/或天然气生产设施形成的烃流体处理设备附近和至少部分包括这些设施。所述方法可使用由至少一个设备监控摄像机形成的视频电影监测所述流体释放羽流，所述流体释放羽流由所述设备的烃流体处理、储存和/或运输装置的泄露形成，和所述方法包括在所述流体释放羽流超出所选规模或组成的情况下向设备操作人员发出警报信号。为了强化从设备或地层渗入邻近空间的烃流体的可见性，所述空间可由产生烃流体荧光的调制光源照明。该荧光的效果是轻微调制所观察流体羽流的颜色，所述颜色变化可通过欧拉视频放大机理放大，该技术由MITCSAIL和QuantaResearchCambridgeInc的Hoa-YuWu等人的科技文献\EulerianVideoMagificiationforrevealingsubtlechangesintheworld\可知。替代地，所述空间可为大气区域或水体，所述区域置于由包含原油和/或天然气的地层形成的地下烃流体沉积附近和至少部分包括该地下烃流体沉积。在这种情况下，所述方法可使用由至少一个视频摄像机形成的视频电影监测流体释放羽流的泄露，所述流体释放羽流由天然气或包含天然气的流体排放至大气或水体而形成。按照本专利技术，还提供一种监测由烃流体处理设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近所述设备和/或沉积的空间的流体释放羽流的系统，所述系统包括：a)在所选时间段内监测所述空间以形成所述空间的输入视频电影的摄像机；b)将形成的输入视频电影分解为一系列不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使由工业设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近所述设备和/或沉积的空间的流体释放羽流可见的方法，所述方法包括：a)在所选时间段内利用视频摄像机对所述空间成像以形成所述空间的输入视频电影；b)将形成的输入视频电影分解为一系列不同的空间频带；c)利用至少一个时间滤波器过滤所述系列空间频带；d)利用一系列所选放大系数(α1，α2，...‑αs)放大所述系列过滤的空间频带，其中至少一个放大系数(α1)不同于其它放大系数(α2，...‑αs)；和e)重构所述空间的输出视频电影，其中所述流体释放羽流通过显示所述系列放大的过滤的空间频带的重组来强化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.09 EP 13187853.01.一种使由工业设备和/或地下烃流体沉积排放至邻近所述设备和
/或沉积的空间的流体释放羽流可见的方法，所述方法包括：
a)在所选时间段内利用视频摄像机对所述空间成像以形成所述空
间的输入视频电影；
b)将形成的输入视频电影分解为一系列不同的空间频带；
c)利用至少一个时间滤波器过滤所述系列空间频带；
d)利用一系列所选放大系数(α1，α2，...-αs)放大所述系列过滤的空
间频带，其中至少一个放大系数(α1)不同于其它放大系数(α2，...-αs)；
和
e)重构所述空间的输出视频电影，其中所述流体释放羽流通过显
示所述系列放大的过滤的空间频带的重组来强化。
2.权利要求1的方法，其中步骤b-e包括称为欧拉视频放大技术
的差异空间频带放大技术。
3.权利要求1或2的方法，其中构造所述方法以强化所述羽流中
的流体运动。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中构造所述方法以强化所述羽
流内折射率变化的可见性。
5.权利要求4的方法，其中所述羽流包括烃流体和所述空间由产
生烃流体荧光的调制光源照明，所述荧光调整所述羽流的颜色和由此
形成的颜色变化由欧拉视频放大技术强化。
6.权利要求1-5任一项的方法，其中所述空间为大气区域，所述
区域置于烃流体运输管线、炼油厂、天然气分布设施、其中包含烃流

\t体的原料转化成可销售化学产品的化学设备或者岸上或离岸原油和/
或天然气生产设施形成的烃流体处理设备附近和至少部分包括这些设
施。
7.权利要求6的方法，其中所述方法使用由至少一个设备监控摄
像机形成的视频电影监测所述流体释放羽流，所述流体释放羽流由所
述设备的烃流...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·老赫斯特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL