本发明专利技术提供了一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置，包括相机、电源管理系统，所述相机为多个，所述电源管理系统对每路相机的电源进行单独控制，所述相机与上位机或云平台之间进行数据通信；所述相机包括相机外腔腔体、相机内腔以及相机电子部件，所述相机内腔位于所述相机外腔腔体内部，所述相机电子部件安装于所述相机内腔中，所述相机外腔腔体内表面与所述相机内腔外表面之间填充有绝热材料。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术的相机具有良好的密封性，相机能够在超低温环境下工作，并且相机具有良好的成像技术以便对整个储罐拍照成像，以便及早发现储罐存在问题，及早应对，降低安全风险和财产损失。
An automatic underwater explosion-proof imaging device for ultra-low temperature liquid hazardous chemicals
【技术实现步骤摘要】
一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置
本专利技术涉及液下成像
，尤其涉及一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置。
技术介绍
随着天然气越来越得到工业和民生广泛应用，液化天然气(LNG)作为比较安全和节省空间的方式越发得到重视，液化气天然气(LNG)的存储库区和存储罐投用越来越多，很多投用的储罐已经多年，由于地质变化、日久变形等各种因素，储罐变形、腐蚀等问题在所难免，市场急需一种能在LNG储罐超低温液下环境对于整个储罐运行状态进行监控和拍照的设备，此类设备目前市面上还没有。
技术实现思路
本专利技术提供了一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置，包括相机、电源管理系统，所述相机为多个，所述电源管理系统对每路相机的电源进行单独控制，所述相机与上位机或云平台之间进行数据通信；所述相机包括相机外腔腔体、相机内腔以及相机电子部件，所述相机内腔位于所述相机外腔腔体内部，所述相机电子部件安装于所述相机内腔中，所述相机外腔腔体内表面与所述相机内腔外表面之间填充有绝热材料，所述相机外腔腔体设有外腔光学玻璃，所述相机内腔设有内腔光学玻璃，所述外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间具有间隙，并对外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间的间隙进行抽真空处理。作为本专利技术的进一步改进，所述相机外腔腔体内表面涂覆红外热反射涂层，所述相机内腔内表面涂覆红外热反射涂层。作为本专利技术的进一步改进，所述绝热材料为聚氨酯发泡料。作为本专利技术的进一步改进，所述相机还包括外腔垫圈，所述相机外腔腔体设有外腔前压框，所述外腔垫圈安装于所述外腔前压框的凹槽内，所述外腔光学玻璃安装于所述外腔垫圈内。作为本专利技术的进一步改进，所述相机内腔包括内腔腔体，所述相机电子部件安装于所述内腔腔体中，所述相机电子部件包括光圈式光阑、驱动器，所述光圈式光阑位置邻近所述内腔光学玻璃，所述驱动器与所述光圈式光阑相连，所述驱动器用于驱动所述光圈式光阑开启或关闭。作为本专利技术的进一步改进，所述光圈式光阑内壁涂覆有红外热反射涂层，所述驱动器为超声波电机。作为本专利技术的进一步改进，所述相机内腔包括内腔前压框、内腔垫圈，所述内腔腔体设有所述内腔前压框，所述内腔垫圈安装于所述内腔前压框的凹槽内，所述内腔光学玻璃安装于所述内腔垫圈内。作为本专利技术的进一步改进，所述相机电子部件包括4K高清相机和激光雷达，所述4K高清相机采用微光CCD成像器件设计相机系统，并以低功耗红外LED进行辅助照明；所述激光雷达用于对储罐内部进行三维成像。作为本专利技术的进一步改进，所述微光CCD成像器件为EMCCD，所述激光雷达为TOF激光雷达。作为本专利技术的进一步改进，所述相机电子部件还包括双路温控与可燃气体检测模块，所述双路温控与可燃气体检测模块包括温控系统和可燃气体检测模块，当相机不工作，或者当相机工作产生的热量不足以维持相机内腔温度时，通过温控模块中的加热模块对相机内腔进行加热进行恒温控制；当可燃气体检测模块内的可燃气体传感器检测到LNG气体时，触发报警信号，并令中控系统切断本路相机的电源，从而起到故障隔离作用。作为本专利技术的进一步改进，所述双路温控与可燃气体检测模块采用双余度设计。作为本专利技术的进一步改进，所述相机电子部件还包括相机PCB主板，所述内腔腔体内部安装有相机内部结构支撑件，所述4K高清相机、激光雷达、所述相机PCB主板安装在所述相机内部结构支撑件上，所述相机PCB主板分别与所述4K高清相机、激光雷达、双路温控与可燃气体检测模块相连，所述相机PCB主板将采集的数据通过千兆以太网发送到上位机或云平台。作为本专利技术的进一步改进，所述相机的视场角为：水平视场角H为92.5°、垂直视场角V为67°，成像距离为8米，使用30台相机均匀排列在距离储罐内壁8米的水平圆环上，每台相机成像角度为12°，即可获得储罐内部水平圆周上的全景图像，使用4层、每层间距10米的水平相机均匀排列在储罐高度方向上，即可获得储罐内部垂直高度上的全景图像。作为本专利技术的进一步改进，所述电源管理系统包括DCS系统、继电器，多个相机分别与多个继电器相连，当相机检测到故障时，会向DCS系统发出故障信号，DCS系统则根据故障信号关闭对应的继电器，从而切断故障相机的电源。作为本专利技术的进一步改进，所述云平台为Hadoop平台。本专利技术的有益效果是：本专利技术的相机具有良好的密封性，相机能够在超低温环境下工作，并且相机具有良好的成像技术以便对整个储罐拍照成像，以便及早发现储罐存在问题，及早应对，降低安全风险和财产损失。附图说明图1是相机的双腔体剖开结构示意图；图2是相机内腔的剖开结构示意图；图3是相机内腔结构示意图；图4是电源控制柜示意图；图5是树形网络结构示意图。具体实施方式本专利技术需要根据特殊工况设计和专利技术一种成像装置，这种装置要求外壳耐低温，内部保温到-40℃以上以便于电路部分良好工作，还需要良好密封防止渗漏，需要防爆设计防止危化品爆炸，需要良好的成像技术以便对整个储罐拍照成像，以便及早发现大罐存在问题，及早应对，降低安全风险和财产损失！本专利技术公开了一种液体危险化学品超低温(-180℃以下)的液下防爆自动化成像装置，用于类似超低温易燃易爆(如液氢、液氧、LNG等)危险化学品大型储罐这种特殊环境下的液下成像,目前该市面上类似装置均只能适用一般常温和非防爆环境。本专利技术的整体技术概括：一.采用多个相机全面覆盖罐体内壁及底部基础由于本专利技术所涉及的LNG储罐体积较大，罐体内壁及底部基础的面积也较大，而单个相机的视场角与成像距离都比较有限，所以必须采用多个相机，按照一定规律进行布局，从而形成对于罐体内壁及底部基础的全面覆盖。每台相机内部包含平面图像CCD传感器与激光三维雷达两种图像传感器，可同时实现平面图像与三维图像的采集功能。二.用双层腔体结构实现绝热防护储罐内LNG的温度为-180℃，而电子元器件的工作温度下限为-40℃，为确保相机及其控制电路能够正常工作，采用双层腔体结构实现绝热防护。相机外腔腔体4和相机内腔5均使用06Ni9低温钢制造，腔体之间填充一定厚度的绝热材料，以防相机内部热量散失过快，导致内腔温度低于-40℃而致使电子元器件失效。同时，相机外腔腔体4和相机内腔5内壁均涂覆红外热反射涂层，以降低内腔热量通过热辐射形式过度散失。在镜头所在的相机外腔腔体4和相机内腔5上分别设有外腔光学玻璃3和内腔光学玻璃53，均采用石英玻璃设计光学窗口，以使得相机能够通过该窗口获取外部的图像信息。外腔光学玻璃3和内腔光学玻璃53之间保留一定的空隙，并予以抽真空处理，以防相机内腔5热量通过对流形式传导到相机外腔腔体4。在内腔光学玻璃53之内，还需设计一个光圈式光阑54，光圈式光阑54内壁涂覆红外热反射涂层，当相机不工作时，关闭光圈式光阑54，以防相机内腔5热量通过内腔光学玻璃53以热辐射形式散失过快。三.过双余度温控系统实现内腔恒温为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：包括相机、电源管理系统，所述相机为多个，所述电源管理系统对每路相机的电源进行单独控制，所述相机与上位机或云平台之间进行数据通信；所述相机包括相机外腔腔体、相机内腔以及相机电子部件，所述相机内腔位于所述相机外腔腔体内部，所述相机电子部件安装于所述相机内腔中，所述相机外腔腔体内表面与所述相机内腔外表面之间填充有绝热材料，所述相机外腔腔体设有外腔光学玻璃，所述相机内腔设有内腔光学玻璃，所述外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间具有间隙，并对外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间的间隙进行抽真空处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种液体危险化学品超低温的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：包括相机、电源管理系统，所述相机为多个，所述电源管理系统对每路相机的电源进行单独控制，所述相机与上位机或云平台之间进行数据通信；所述相机包括相机外腔腔体、相机内腔以及相机电子部件，所述相机内腔位于所述相机外腔腔体内部，所述相机电子部件安装于所述相机内腔中，所述相机外腔腔体内表面与所述相机内腔外表面之间填充有绝热材料，所述相机外腔腔体设有外腔光学玻璃，所述相机内腔设有内腔光学玻璃，所述外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间具有间隙，并对外腔光学玻璃与所述内腔光学玻璃之间的间隙进行抽真空处理。
2.根据权利要求1所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述相机外腔腔体内表面涂覆红外热反射涂层，所述相机内腔内表面涂覆红外热反射涂层。
3.根据权利要求1所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述绝热材料为聚氨酯发泡料。
4.根据权利要求1所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述相机还包括外腔垫圈，所述相机外腔腔体设有外腔前压框，所述外腔垫圈安装于所述外腔前压框的凹槽内，所述外腔光学玻璃安装于所述外腔垫圈内。
5.根据权利要求1所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述相机内腔包括内腔腔体，所述相机电子部件安装于所述内腔腔体中，所述相机电子部件包括光圈式光阑、驱动器，所述光圈式光阑位置邻近所述内腔光学玻璃，所述驱动器与所述光圈式光阑相连，所述驱动器用于驱动所述光圈式光阑开启或关闭。
6.根据权利要求5所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述光圈式光阑内壁涂覆有红外热反射涂层，所述驱动器为超声波电机。
7.根据权利要求5所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述相机内腔包括内腔前压框、内腔垫圈，所述内腔腔体设有所述内腔前压框，所述内腔垫圈安装于所述内腔前压框的凹槽内，所述内腔光学玻璃安装于所述内腔垫圈内。
8.根据权利要求5所述的液下防爆自动化成像装置，其特征在于：所述相机电子部件包括4K高清相机和激光雷达，所述4K高清相机采用微光CCD成像器件设计相机系统，并以低功耗红外LED进行辅助...
【专利技术属性】
技术研发人员：文杰，朱亚伟，陈壁鑫，熊春波，程平，
申请(专利权)人：深圳市奥图威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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