【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于量化气体泄漏的系统和方法专利
本专利技术涉及气体泄露检测的领域，且更具体地涉及用于量化气体泄露的系统和方法。专利技术背景石油、天然气、化学和发电厂工业不断寻求对易挥发气体泄漏的高效原位检测。在这些行业中使用的大多数气体(例如甲烷、丙烷、苯等)当与空气混合时是高度爆炸性的。此外，大多数泄漏气体属于温室气体的类别，且因此促成气候不稳定和温度升高。此外，气体泄漏问题正在对其工业造成利润损失。通常，在大多数发达国家中的法规需要对装备的持续监测，以便控制和减少到最低气体泄漏。现今，存在便于对挥发性有机成分(VOC)和其他气体的检测的许多不同的产品。这些产品中的大多数属于名为“嗅探器”的类别。嗅探器提供准确的气体浓度读数，但承受与检查过程有关的大量劳动力，该检查过程必须在管阀或任何其他气体输送部件附近在本地地被执行。光学气体检测系统也是已知的。不同的气体由在不同光谱带中的不同吸收线表征，这可实现使用不同的滤波器检测不同的气体。一般，光学气体检测系统包括例如都位于相机的杜瓦瓶中的冷却检测器和冷却带通滤波器。由于例如不能够用适合于不同类型气体的不同滤波器替换冷却的带通滤波...
【技术保护点】
1.一种用于量化在指定视场中的气体泄漏的系统，所述系统包括：成像单元，其包括被布置成检测在指定光谱带内的电磁辐射的低温冷却检测器；滤波器组件，其包括：第一非冷却带通滤波器，其被布置成传输范围在第一光谱带内的电磁辐射；以及第二非冷却带通滤波器，其被布置成传输范围在第二光谱带内的电磁辐射；其中，所述第一光谱带与不透明泄漏气体光谱带重合，在所述不透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体发射和吸收电磁辐射，其中，所述第二光谱带与透明泄漏气体光谱带重合，在所述透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体不发射或吸收电磁辐射，并且其中，所述指定光谱带包括所述第一光谱带和所述第二光谱带；其中，所述低温冷却检...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.14 US 62/421,4111.一种用于量化在指定视场中的气体泄漏的系统，所述系统包括：成像单元，其包括被布置成检测在指定光谱带内的电磁辐射的低温冷却检测器；滤波器组件，其包括：第一非冷却带通滤波器，其被布置成传输范围在第一光谱带内的电磁辐射；以及第二非冷却带通滤波器，其被布置成传输范围在第二光谱带内的电磁辐射；其中，所述第一光谱带与不透明泄漏气体光谱带重合，在所述不透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体发射和吸收电磁辐射，其中，所述第二光谱带与透明泄漏气体光谱带重合，在所述透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体不发射或吸收电磁辐射，并且其中，所述指定光谱带包括所述第一光谱带和所述第二光谱带；其中，所述低温冷却检测器被布置成使用所述第一非冷却带通滤波器来生成所述视场的在所述第一光谱带中的至少一个第一光谱带图像，并且使用所述第二非冷却带通滤波器来生成所述视场的在所述第二光谱带中的至少一个第二光谱带图像；以及量化单元，其被布置为：接收所述至少一个第一光谱带图像并接收所述至少一个第二光谱带图像；基于所述至少一个第二光谱带图像和第一预定参考模型在假设没有气体泄漏的情况下确定所述视场的在所述第一光谱带中的至少一个重构的第一光谱带图像；以及通过将所述至少一个第一光谱带图像除以所述至少一个重构的第一光谱带图像来确定至少一个比率图像。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述低温冷却检测器被布置成在中波红外范围内和在长波红外范围内操作。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的系统，其中，所述第一非冷却带通滤波器和所述第二非冷却带通滤波器中没有一个受到用于温度稳定的手段。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的系统，其中，所述第一预定参考模型被布置成将在所述至少一个第二光谱带图像中的每个像素转换成在所述至少一个重构的第一光谱带图像中的相应像素。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的系统，其中，通过将所述至少一个第一光谱带图像中的相应像素除以在所述至少一个重构的第一光谱带图像中的相应像素来确定在所述至少一个比率图像中的每个像素。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其中，所述量化单元还被布置成基于所述至少一个比率图像、指定的成像单元的参数和指定的泄漏气体参数来确定在所述至少一个比率图像的每个像素中的所述泄漏气体的质量。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其中，所述量化单元还被布置成基于所述至少一个比率图像、指定的成像单元的参数、指定的环境条件和第二预定参考模型来确定在所述指定视场中的所述泄漏气体的流速。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述量化单元还被布置成：在所述至少一个比率图像中确定具有第一区域轮廓并且包括具有高于或低于预定信噪比(SNR)阈值的SNR值的像素的第一区域；基于在所述第一区域轮廓中的像素的数量和指定的成像单元的参数来确定所述第一区域轮廓的第一区域轮廓长度；基于在所述第一区域中的像素的数量和所述指定的成像单元的参数来确定所述第一区域的第一区域面积；以及基于所述第一区域轮廓长度、所述第一区域面积和所述指定的环境条件来确定在所述指定视场中的所述泄漏气体的流速，其中，所述指定的环境条件包括泄漏气体温度、环境温度和风速。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的系统，还包括非均匀性(NUC)和坏像素置换(BPR)单元，其被布置成在由所述量化单元接收所述至少一个第一光谱带图像和所述至少一个第二光谱带图像中的图像之前对所述至少一个第一光谱带图像和所述至少一个第二光谱带图像进行NUC和BPR，并且其中，所述量化单元还被布置成在确定所述至少一个重构的光谱带图像之前和在确定所述至少一个比率图像之前对所述至少一个第一光谱带图像取平均并对所述至少一个第二光谱带图像取平均。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的系统，还包括滤波器切换机构，所述滤波器切换机构被布置成在所述第一非冷却带通滤波器和所述第二非冷却带通滤波器之间互换，从而将所述第一非冷却带通滤波器或所述第二非冷却带通滤波器定位在光学器件和所述低温冷却检测器之间。11.根据权利要求1-10中的任一项所述的系统，其中，所述低温冷却检测器被布置成在预定数量的气体泄漏检测循环中的每个气体泄漏检测循环处交替地生成所述指定视场的多个第一光谱带图像和所述指定视场的多个第二光谱带图像。12.根据权利要求11所述的系统，还包括检测单元，其被布置成：在所述预定数量的气体泄漏检测循环中的每个气体泄漏检测循环处接收交替地所生成的多个第一光谱带图像和多个第二光谱带图像；在每个气体泄漏检测循环处基于所述多个第一光谱带图像的至少一部分来确定被怀疑为在所述指定视场中的气体泄漏的第一变化，并且确定所述多个第一光谱带图像中的包括其所述第一变化的至少一个第一光谱带图像；在每个气体泄漏检测循环处基于所述多个第二光谱带图像的至少一部分来确定被怀疑为在所述指定视场中的气体泄漏的第二变化，并确定所述多个第一光谱带图像中的包括其所述第二变化的至少一个第二光谱带图像；在每个气体泄漏检测循环处基于所确定的第一变化、所确定的第二变化、包括所述第一变化的所述至少一个第一光谱带图像和包括所述第二变化的所述至少一个第二光谱带图像中的至少一者来确定所述第一变化和/或所述第二变化是否是气体泄漏；以及确定在所述预定数量的气体检测循环中的气体泄漏检测的总数，并且基于气体检测的所述总数和预定气体泄漏检测阈值来进一步确定对气体泄漏警报的激活是否是需要的。13.一种量化在指定视场中的泄漏气体的方法，所述方法包括：通过低温冷却检测器并使用第一非冷却带通滤波器来生成所述指定视场的在与不透明泄漏气体光谱带重合的第一光谱带中的至少一个第一光谱带图像，在所述不透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体发射和吸收电磁辐射，以及通过所述低温冷却检测器并使用第二非冷却带通滤波器来生成所述指定视场的在与透明泄漏气体光谱带重合的第二光谱带中的至少一个第二光谱带图像，在所述透明泄漏气体光谱带中所述泄漏气体不发射或吸收电磁辐射；由量化单元基于所述至少一个第二光谱带图像和第一预定参考模型在...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧内斯特·格林贝格，吉尔·阿布拉莫维奇，奥默·亚纳伊，
申请(专利权)人：奥普加尔光电工业有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL
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