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气体泄漏源空间定位方法和系统技术方案

技术编号:43345211 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-15 20:42
本发明专利技术涉及气体泄漏监测领域,公开了一种气体泄漏源空间定位方法和系统,其中,所述方法包括:对待监测场景所在的实际空间进行三维建模,建立三维空间网格编号‑工艺区块名称查找表;用第一面式成像监测仪以第一视觉方向拍摄所述待监测场景,用第二面式成像监测仪以第二视觉方向拍摄所述待监测场景;对第一拍摄画面进行平面网格划分,确定泄漏源所在的第一平面网格编号,以及对第二拍摄画面进行平面网格划分,确定泄漏源所在的第二平面网格编号;将第一平面网格编号和第二平面网格编号分别映射至三维网格空间,根据三维空间网格编号‑工艺区块名称查找表确定泄漏源的位置和对应的工艺区块名称。本发明专利技术可实现对泄漏源三维坐标以及所在工艺区块的识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体泄漏监测领域,具体地涉及一种气体泄漏源空间定位方法,进一步,本专利技术还涉及一种气体泄漏源空间定位系统。


技术介绍

1、石化企业气体泄漏会造成火灾、爆炸等事故,对人民生命财产安全及社会公共安全造成严重危害。为了保证石化企业的安全性,气体泄漏监测是其中重要的一环。

2、目前企业气体泄漏监测主要依靠固定点式监测技术、线式监测技术和面式成像监测技术。其中,固定点式监测技术需要气体飘到传感器周围才能报警,检测效果受开放或者半开放空间中的气流影响,监测有效性差且无法定位泄漏源。基于tdlas等原理的线式检测手段逐步发展起来,但是针对空间气体泄漏需通过多线路扫描确定位置,时效性差。气体泄漏面式成像检测技术由于其大范围、远距离、形象直观等优势逐渐成为气体泄漏检测的有效手段,该技术虽然能够实现泄漏机器识别,对画面中气体进行标记,但是仍需人工判断具体泄漏源位置。

3、有鉴于此,有必要提供一种新的气体泄漏监测技术,以对气体泄漏进行高效、便捷、实时精准监测预警,阻止泄漏造成事故导致严重后果。


技术实现思路

1、本专利技术实施例的目的是为了克服现有技术存在的以上问题,提供一种新的技术方案,以实现对泄漏源的三维坐标以及泄漏源所在工艺区块的高效、便捷、实时、精准识别,阻止泄漏造成事故导致严重后果。

2、为了实现上述目的,本专利技术实施例第一方面提供一种气体泄漏源空间定位方法,所述方法包括:

3、对待监测场景所在的实际空间进行三维建模,对三维建模后的模型进行三维网格划分,并建立三维空间网格编号-工艺区块名称查找表;

4、用第一面式成像监测仪以第一视觉方向拍摄所述待监测场景形成第一拍摄画面,用第二面式成像监测仪以第二视觉方向拍摄所述待监测场景形成第二拍摄画面;其中,所述第一视觉方向和所述第二视觉方向彼此交叉,以使第一面式成像监测仪的监测区域和所述第二面式成像监测仪的监测区域交叉重叠,且交叉重叠的区域覆盖所述待监测场景的所有工艺区块;

5、对第一拍摄画面进行平面网格划分,并根据第一拍摄画面确定泄漏源所在的第一平面网格编号,以及对第二拍摄画面进行平面网格划分,并根据第二拍摄画面确定泄漏源所在的第二平面网格编号;

6、将所述第一平面网格编号和所述第二平面网格编号分别映射至所述三维网格空间,以确定所述泄漏源所在的三维空间网格编号,根据所述三维空间网格编号-工艺区块名称查找表确定所述泄漏源的位置和对应的工艺区块名称。

7、优选地,所述第一面式成像监测仪的安装高度与所述第二面式成像监测仪的安装高度一致,且所述第一视觉方向和所述第二视觉方向在平行于地面的水平面内相互垂直。

8、优选地,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪的性能相同,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪均包括红外成像探测器,所述红外成像探测器为非制冷红外成像探测器。

9、优选地,所述根据拍摄的画面确定泄漏源所在的第一平面网格编号包括:

10、对所述第一面式成像监测仪获取的红外视频图像进行数据预处理以计算出气体云团面积s1;

11、计算第一平面网格内气体云团面积占所在单元网格面积的比例p1;

12、判断是否存在某单一的单元网格持续预设时间t内p1≥设定值,当存在单一的单元网格在所述预设时间t内p1≥设定值时,取该单一的单元网格的编号作为泄漏源所在的第一平面网格编号,当第一平面网格中同时存在多个单元网格在所述预设时间t内p1≥设定值时,取预设时间t内灰度值变化最大的单元网格的编号作为泄漏源所在的第一平面网格编号。

13、优选地,所述根据第二拍摄画面确定泄漏源所在的第二平面网格编号包括:

14、对所述第二面式成像监测仪获取的红外视频图像进行数据预处理以计算出气体云团面积s2;

15、计算第二平面网格内气体云团面积占所在单元网格面积的比例p2;

16、判断是否存在某单一的单元网格持续预设时间t内p2≥预设值,当存在单一的单元网格在所述预设时间t内p2≥设定值时,取该单一的单元网格的编号作为泄漏源所在的第二平面网格编号,当第二平面网格中同时存在多个单元网格在所述预设时间t内p2≥预设值时,取预设时间t内灰度值变化最大的单元网格的编号作为泄漏源所在的第二平面网格编号。

17、优选地,所述预设时间t为4s-6s,所述设定值为75%-85%。

18、优选地,所述数据预处理包括:对所述红外视频图像依次进行滤波去噪声、帧间差分、形态学运算和轮廓检测。

19、优选地,所述方法还包括:当根据所述第一拍摄画面或根据所述第二拍摄画面确认有泄漏源时,对泄漏源所在的位置和工艺区块名称进行报警提示。

20、优选地,所述将所述第一平面网格编号和所述第二平面网格编号分别映射至所述三维网格空间包括:

21、对第一平面网格进行坐标轴转换,以使第一平面网格与三维网格空间的第一基准面平行,将所述第一平面网格编号映射至第一基准面上;

22、对第二平面网格进行坐标轴转换,以使第二平面网格与三维网格空间的第二基准面平行,将所述第二平面网格编号映射至第二基准面上;

23、根据第一基准面上的第一平面网格编号和所述第二基准面上的第二平面网格编号共同确定泄漏源所在的三维空间网格编号;

24、所述第一基准面垂直于所述第二基准面,且所述第一基准面和所述第二基准面均为垂直于所述三维网格空间的第三基准面的竖直面。

25、本专利技术实施例第二方面提供一种气体泄漏源空间定位系统,所述系统包括:

26、建模模块,对待监测场景所在的实际空间进行三维建模,对三维建模后的模型进行三维网格划分,并建立三维空间网格编号-工艺区块名称查找表;

27、第一面式成像监测仪和第二面式成像监测仪,所述第一面式成像监测仪用于以第一视觉方向拍摄所述待监测场景形成第一拍摄画面,所述第二面式成像监测仪用于以第二视觉方向拍摄所述待监测场景形成第二拍摄画面;其中,所述第一视觉方向和所述第二视觉方向彼此交叉,以使第一面式成像监测仪的监测区域和所述第二面式成像监测仪的监测区域交叉重叠,且交叉重叠的区域覆盖所述待监测场景的所有工艺区块;

28、泄漏源识别模块,对第一拍摄画面进行平面网格划分,并根据第一拍摄画面确定泄漏源所在的第一平面网格编号,以及对第二拍摄画面进行平面网格划分,并根据第二拍摄画面确定泄漏源所在的第二平面网格编号;

29、泄漏源定位模块,将所述第一平面网格编号和所述第二平面网格编号分别映射至所述三维网格空间,以确定所述泄漏源所在的三维空间网格编号,根据所述三维空间网格编号-工艺区块名称查找表确定所述泄漏源的位置和对应的工艺区块名称。

30、本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果:

31、本专利技术实施例提供的技术方案对待监测场景的实际空间进行三维建模,可以建立三维空间网格编号-区块名称查找表,通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述第一面式成像监测仪的安装高度与所述第二面式成像监测仪的安装高度一致,且所述第一视觉方向和所述第二视觉方向在平行于地面的水平面内相互垂直。

3.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪的性能相同,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪均包括红外成像探测器,所述红外成像探测器为非制冷红外成像探测器。

4.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述根据拍摄的画面确定泄漏源所在的第一平面网格编号包括:

5.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述根据第二拍摄画面确定泄漏源所在的第二平面网格编号包括:

6.根据权利要求4或5所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述预设时间T为4s-6s,所述设定值为75%-85%。

7.根据权利要求4或5所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述数据预处理包括:对所述红外视频图像依次进行滤波去噪声、帧间差分、形态学运算和轮廓检测。

8.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述方法还包括:当根据所述第一拍摄画面或根据所述第二拍摄画面确认有泄漏源时,对泄漏源所在的位置和工艺区块名称进行报警提示。

9.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述将所述第一平面网格编号和所述第二平面网格编号分别映射至所述三维网格空间包括:

10.一种气体泄漏源空间定位系统,其特征在于,所述系统包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述第一面式成像监测仪的安装高度与所述第二面式成像监测仪的安装高度一致,且所述第一视觉方向和所述第二视觉方向在平行于地面的水平面内相互垂直。

3.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪的性能相同,所述第一面式成像监测仪和所述第二面式成像监测仪均包括红外成像探测器,所述红外成像探测器为非制冷红外成像探测器。

4.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述根据拍摄的画面确定泄漏源所在的第一平面网格编号包括:

5.根据权利要求1所述的气体泄漏源空间定位方法,其特征在于,所述根据第二拍摄画面确定泄漏源所在...

【专利技术属性】
技术研发人员:迟晓铭李明骏孙健胡绪尧张贺朱亮肖安山魏新明王振
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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