用于估算逃逸性排放上的变化的计算机系统及方法技术方案

说明用于估算气体排放上的变化的计算机系统、方法以及装置。一计算机系统可基于来自一设施中的多个气体传感器的传感器输出来监测整体排放水平。所述计算机系统可基于所述多个气体传感器的累积的气体响应因子加权的检测来估算在一时间间隔上的一总排放水平。在维护活动中的排放可酌情被排除。所述总排放水平可针对不同的时间间隔和/或不同的设施估算的总排放水平进行比较。所述计算机系统还可用于对横跨多个设施的排放进行比较或对横跨多个地域的多个设施的排放进行比较。地域的多个设施的排放进行比较。地域的多个设施的排放进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估算逃逸性排放上的变化的计算机系统及方法
相关申请的交叉援引
[0001]本申请主张于2019年11月22日提交的美国临时申请US62/938972的优先权的权益。该上述引用的申请通过援引其整体上在此并入。


[0002]本文所述的多个方面概括而言涉及气体检测系统且更具体地涉及监测逃逸性气体排放。本公开的多个方面涉及由一设施中的一基于传感器网络的排放监测系统识别的针对逃逸性气体排放的收集、分析并作出合适的信息的一种智能数字平台。

技术介绍

[0003]对清洁生活、工作和工业环境的关注已在近几十年来增加。作为泄漏检测和修复(LDAR)计划的一部分，美国环境保护署(EPA))颁布了方法21，以确定和限制来自工业设施(比如炼油厂、化学制造设施等)的气体的逃逸性排放。逃逸性气体可包括但不限于挥发性有机物(VOC)和挥发性危险空气污染物(VHAP)。这种LDAR计划在美国被广泛采用。
[0004]EPA在于1995年11月以EPA
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453/R
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95
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017(可在线获取https：//www3.epa.gov/ttnchie1/efdocs/equiplks.pdf)公布的题为“用于装备泄露排放估算的协议”的一文书中已规定用于测量/估算/监测逃逸性排放的技术。一般地，一工业设施必须采用一可携带的气体监测装备(比如VOC分析仪)在设施的多个个体的部件处进行人工的方法21规定的检查并记录针对各部件的最高测量值。EPA规定的相关因子(correlation factors)随后应用于所述测量的值以近似针对该设施的总排放。
[0005]在EPA方法21的执行中，一检查员在测试时将一抽取手持式探针放置成直接接触部件并跟踪部件的周围、等待一合适的时间量来登记泄露浓度的一读数(可燃部分的混合比)。如果最高浓度读数是在一控制极限(典型地为500
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2000ppm)之上，则所述部件被标记以用于修复。EPA的方法21确定的浓度有时用于通过相关公式(correlation equations)来近似质量流率以评估针对所述设施的年排放泄露速率
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带有不确定的若干源头的一程序。熟知的是，监测并修复逃逸性排放的源头的人工泄露检测方法是资源密集型的且难于适用于难以接近的源头。另外地，EPA的方法21在执行上是昂贵的且会对检查员产生安全顾虑。这种人工检查程序仅查在一设施内的潜在的排放点的一子集合并具备高的时间延迟，因为一些部件可能超过一年未被访问，这造成在长时间内未进行检测的潜在的一泄露。
[0006]许多LDAR计划严重地依靠EPA的方法21。然而，如上所述，方法21具有许多不足，包括：(a)严重依靠利用一可携带的仪器的人工检查；(b)极为无效率(比如，所有检查的部件的仅小的百分率可能具有有效的(active)泄露)；(c)与人工测量相关的安全性问题(比如，技术人员可能必须攀爬塔、可能暴露于诸如高温的不友好的条件下和/或可能需要访问难以到达的部件)；(d)高的人工成本；以及(e)LDAR循环(cycles)之间的长的时间周期(time period)(比如，在大的泄露和排放可依然未被检测的期间(during))。例如，因非频繁监测计划，一些大的泄露可能未以一及时方式被检测到，且因此，总排放估算可能是不准确的。

技术实现思路

[0007]在各种说明性的实施例的以下描述中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中通过图解的方式示出了可以在其中实践本公开的方面的各种实施例。将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用其它实施例并且可以进行结构和功能修改。注意的是，在以下描述中讨论了元件之间的各种连接。注意的是，这些连接是通用的，且除非另有说明，否则这些连接可以是直接的或间接的、有线的或无线的，并且本说明书不意欲限制在这个方面。
[0008]一个或多个计算机的一系统能配置成，凭借具有安装在所述系统上的在操作时使所述系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的一组合，所述系统执行特定的操作或动作。一个以上的计算机程序能配置成，凭借包括当由数据处理装置执行时使所述装置执行动作的指令，计算机程序执行特定的操作或动作。一个基本方面包括一种系统，用于估算在配设有多个传感器的一工业设施处的整体逃逸性排放水平上的变化。所述系统还包括一排放监测平台，所述排放监测平台可包括至少一个第一处理器和存储第一计算机可读指令的一第一存储器，当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：基于由所述多个传感器测量的一气体气流，采用本文所公开的一算法，选择针对所述多个传感器的一响应因子；从所述多个传感器接收与在一时间间隔内的气体羽烟流检测关联的传感器输出；基于在与所述多个传感器中的一传感器关联的一传感器输出中的检测事件，确定一排放指示值，其中，所述确定排除与一维护活动对应的那些检测事件；基于针对所述多个传感器的对应的排放指示值和对应的响应因子，确定针对所述工业设施的在所述时间间隔内的一总排放指示值；确定针对所述工业设施的在所述时间间隔内的所述总排放指示值与针对所述设施的在一第二时间间隔内的一第二总排放指示值之间的一差值；以及将所述差值的一指示发送。所述系统还包括：一用户计算设备，配置成在与所述用户计算设备连结的一显示设备上将所述差值的所述指示显示。该方面的其它实施例包括对应的计算机系统、装置以及记录在一个或多个的计算机存储设备上的计算机程序，各配置成执行所述方法的动作。
[0009]实施可包括一个或多个以下的特征。在所述系统中，所述第一存储器将第一计算机可读指令存储为，当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：针对所述多个传感器中的该传感器，基于所述传感器输出和与所述传感器输出对应的模型化的基线值，确定所述检测事件。所述第一存储器将第一计算机可读指令存储为，当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：基于在一第一时间的所述模型化的基线值与基于所述传感器输出的在所述第一时间的一传感器检测峰的一值之间的一差值超过一阈值，确定在所述检测事件中的在所述第一时间(T1)的一检测事件。所述第一存储器将第一计算机可读指令存储为，当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：针对各传感器，确定一信噪比，其中，所述阈值为所述信噪比的一倍数。所述第一存储器将第一计算机可读指令存储为，当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：基于聚合在所述传感器输出中的与所述检测事件关联的峰面积，确定针对该传感器的所述排放指示值。所述第一存储器将第一计算机可读指令存储为，
当所述第一计算机可读指令由所述至少一个第一处理器执行时，所述第一计算机可读指令使所述排放监测平台：基于聚合在所述传感器输出中的与所述检测事件关联的峰高度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机系统，包括：至少一个处理器；一数据存储，配置成存储与一工业设施的工厂操作对应的存档的数据；以及一非暂态计算机可读存储器，存储计算机可读指令，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，所述计算机可读指令使一平台：后处理与允许所述工业设施的排放的评估的工厂操作、算法和直观的图形用户界面的一组合对应的所述存档的数据，其中，所述工厂操作包括在一时间间隔内的与气体羽烟流检测关联的一气体气流；从所述数据存储中确定一响应因子为：其中，X1
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Xn为所述气体气流中的任何气体的摩尔比，F1
‑
Fn为所述气体气流中的所述任何气体的种类的个体的响应因子；从所述数据存储接收与所述时间间隔关联的所述存档的数据；基于所述存档的数据中的多个检测事件，确定一排放指示值为：其中，S
i
是来自传感器i的针对所述时间间隔的一累积排放检测值，而F
i
是在传感器i处的针对所述气体气流的一整体响应因子，其中，所述确定排除与一维护活动对应的那些检测事件；基于针对所述时间间隔的在所述存档的数据中的对应的排放指示值和对应的响应因子，采用所述算法，确定在所述时间间隔内的针对所述工业设施的一总排放指示值；确定在所述时间间隔内的针对所述工业设施的总排放指示值和在一第二时间间隔内的针对所述设施的一第二总排放指示值之间的一差值；以及将所述差值的一指示发送；以及一用户计算设备，配置成在与所述用户计算设备连结的一显示设备上将所述差值的所述指示显示在所述直观的图形用户界面上，其中，所述直观的图形用户界面输出一全盘的分析和权衡以允许所述工业设施的排放的评估。2.如权利要求1所述的计算机系统，其中，所述存储器将计算机可读指令存储为，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，使所述平台：基于与所述时间间隔关联的所述存档的数据和与所述时间间隔对应的模型化的基线值，确定针对所述时间间隔的所述检测事件。3.如权利要求2所述的计算机系统，其中，所述存储器将计算机可读指令存储为，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，使所述平台：基于在一第一时间的模型化的基线值与基于与所述时间间隔关联的所述存档的数据的在所述第一时间的一传感器检测峰的一值之间的一差值超过一阈值，确定在所述检测事件中的在所述第一时间(T1)的一检测事件。4.如权利要求1所述的计算机系统，其中，
所述存储器将计算机可读指令存储为，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，使所述平台：基于聚合在与所述时间间隔关联的所述存档的数据中的与所述检测事件关联的峰面积，确定所述排放指示值。5.如权利要求1所述的计算机系统，其中，所述存储器将计算机可读指令存储为，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，使所述平台：基于聚合在与所述时间间隔关联的所述存档的数据中的与所述检测事件关联的峰高度，确定所述排放指示值。6.如权利要求1所述的计算机系统，其中，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，所述计算机可读指令使所述平台：从所述用户计算设备接收一维护时间间隔的指示和与所述维护活动关联的一位置；基于所述位置，确定与所述维护时间间隔关联的所述存档的数据；基于所述时间间隔，确定在所述维护时间间隔关联的所述存档的数据中的在所述位置处的一个或多个的检测事件。7.如权利要求1所述的计算机系统，其中，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，所述计算机可读指令使所述平台：确定在一第三时间间隔内的一第三总排放指示值和在第四时间间隔内的一第四总排放指示值；基于所述总排放指示值和所述第二总排放指示值的一和，确定一第一聚合的总排放指示值；基于所述第三总排放指示值和所述第四总排放指示值的一和，确定一第二聚合的总排放指示值；基于在所述第一聚合的排放指示值和所述第二聚合的排放指示值之间的一差值，确定在排放上的一聚合的变化；以及将所述总排放指示值、所述第二总排放指示值、所述第三总排放指示值、所述第四总排放指示值以及在排放上的所述聚合的变化发给所述用户计算设备。8.如权利要求7所述的计算机系统，其中，所述用户计算设备配置成：在所述显示设备上显示所述总排放指示值、所述第二总排放指示值、所述第三总排放指示值、所述第四总排放指示值以及在排放上的所述聚合的变化中的一个或多个。9.如权利要求1所述的计算机系统，其中，当所述计算机可读指令由所述至少一个处理器执行时，所述计算机可读指令使所述平台：确定针对一第二设施的在所述时间间隔内的一第三总排放指示值；确定在所述总排放指示值和所述第三总排放指示值之间的一第二差值；以及将所述第二差值的一指示发给所述用户计算设备；
而且其中，所述用户计算设备配置成在所述显示设备上显示所述总排放指示值、所述第三总排放指示值和所述第二差值中的一个或多个。10.如权利要求1所述的计算机系统，其中，所述确定针对所述工业设施的总排放指示值包括：确定针对所述存档的数据的对应的排放指示值和对应的响应因子的乘积的一和。11.一种方法，包括：从一数据存储接收存档的数据，所述存档的数据对应于与在一时间间隔内的气体羽烟流检测关联的工厂操作；针对所述存档的数据：基于所述存档的数据中的多个检测事件，确定一个或多个排放指示值；以及基于一气体气流的组分和所述气体气流中的任何气体的种类的响应因子，确定与所述存档的数据关联的针对所述气体气流的一响应因子；基于所述一个或多个的排放指示值和对应的响应因子，确定针对一设施的在所述时间间隔内的一总排放指示值；确定针对所述设施的在所述时间间隔内的所述总排放指示值和针对所述设施的在一第二时间间隔内的一第二总排放指示值之间的一差值；以及将所述差值的一指示送给一用户计算设备的一直观的图形用户界面上。12.如权利要求11所述的方法，其中，确定针对所述气体气流的所述响应因子包括：确定所述气体气流中的至少一个气体种类及其响应因子。13.如权利要求11所述的方法，还包括：针对所述存档的数据，基于与所述存档的数据对应的模型化的基线值，确定所述检测事件。14.如权利要求13所述的方法，还包括：基于在一第一时间的所述模型化的基线值与基于所述存档的数据的在所述第一时间的一传感器检测峰的一值之间的一差值超过一阈值，确定在所述多个检测事件中在所述第一时间(T1)的一检测事件。15.如权利要求11所述的方法，其中，针对所述存档的数据确定所述一个或多个的排放指示值包括：基于将与所述存档的数据中的与所述检测事件关联的峰幅值聚合，确定所述排放指示值。16.如权利要求11所述的方法，其中，在所述存档的数据中，所述多个检测事件排除与一维护活动对应的一个或多个的检测事件，所述方法还包括：从一用户计算设备接收一维护时间间隔的指示和与所述维护活动关联的一位置；基于所述位置，确定与所述维护时间间隔关联的所述存档的数据；以及基于所述时间间隔，确定与所述维护时间间隔关联的所述存档的数据中的在所述位置处的所述一个或多个的检测事件。17.如权利要求11所述的方法，还包括：确定针对一第二设施的在所述时间间隔内的一第三总排放指示值；
确定在所述总排放指示值和所述第三总排放指示值之间的一第二差值；以及将所述第二差值的一指示送给所述用户计算设备。18.一种非暂态计算机可读介质，存储有被执行时使如下进行的指令：接收来自一设施中的多个传感器的与在一时间间隔内的气体浓度测量关联的多个传感器输出；针对所述多个传感器中的一传感器：基于在与该传感器关联的一传感器输出中的多个检测事件，确定一排放指示值，其中，在该传感器输出中，所述多个检测事件排除与一维护活动对应的一个多个的检测事件；以及基于一气体气流的组分和所述气体气流中的任何气体的种类的响应因子，确定针对所述气体气流的一响应因子；以及基于针对所述多个传感器的对应的排放指示值和对应的响应因子，确定针对所述设施的在所述时间间隔内的一总排放指示值。19.如权利要求18所述的非暂态计算机可读介质，还存储有被执行时使如下进行的指令：确定针对所述设施的在所述时间间隔内的所述总排放指示值和针对所述设施的在一第二时间间隔内的一第二总排放指示值之间的一差值；以及将所述差值的一指示送给一用户计算设备。20.一种计算机系统，包括：至少一个处理器；一数据存储，配置成存储与一工业设施的工厂操作对应的存...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文峰，林玲颖，阿里莎，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：