發(fā)布時間：2021-12-12 02:15

　　隨著石油化工企業(yè)生產裝置大型化、自動化程度不斷提高,生產過程中常伴有VOCs（Volatile Organic Compounds）氣體泄漏,安全隱患巨大;傳統(tǒng)氣體檢測方法主要依賴于傳感器進行人為判斷,檢測結果不準確,效率低。隨著光學氣體成像技術的發(fā)展,基于紅外熱像的氣體檢測技術,以其成像清晰、定位準確、檢測范圍較大等優(yōu)勢引起了業(yè)界廣泛關注。論文以紅外光學氣體成像理論為基礎,對氣體泄漏檢測方法進行深入研究,論文主要工作如下:（1）利用雙目實驗云臺進行雙目標定,提出景深距離匹配算法,進行紅外與可見光圖像配準對齊,采用圖像融合評價機制進行匹配結果分析,算法實時性及準確性滿足了后期檢測需要。（2）氣體泄漏檢測預處理:對采集到的紅外視頻序列進行圖像增強、去噪等預處理,提高紅外圖像信噪比;通過背景建模及前景圖像提取,消除視頻序列中靜止物體信息,利用視覺差異性特征,確定紅外特征性區(qū)域,排除非氣體泄漏區(qū)域的大部分干擾,提高后續(xù)氣體檢測準確性。（3）利用紅外圖像信息,對泄漏氣體特征進行綜合分析,將泄漏氣體區(qū)域與非泄漏氣體干擾區(qū)域準確區(qū)分,并對泄漏氣體濃度進行定性分析,最終實現氣體泄漏檢測算法。通過大量... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１紅外成像原理圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｉｍａｇｉｎｇ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??

子伏特），因此??吸收光譜的波長均在０．７８－３００｜ｉｍ內，與紅外光波段相對應。分子所含特征基團具有差??異性，會產生不同的氣體光譜圖，每種ＶＯＣｓ氣體都有其特定吸收峰的位置，也就是光??譜帶［２｜］。通過紅外吸收光譜確定的官能團，能夠對ＶＯＣｓ氣體分子進行結構的識別。因??此利用氣體分子對紅外輻射選擇性吸收的特性，是紅外光學氣體成像設備的設計關鍵。??２．３平臺搭建及硬件設備選型??光學氣體成像裝置利用紅外線輻射成像技術將ＶＯＣｓ氣體的紅外輻射圖像實時??顯示出來。其工作原理如圖２．２所示，氣體成像儀根據檢測氣體種類不同，選取合適的??濾光片，通過制冷型設備（斯特林制冷機）及焦平面紅外探測器（ＩＲＦＰＡ），將氣體發(fā)??出的紅外輻射轉化為電信號，經過視頻信號處理呈現在顯示器上，使肉眼不可見的ＶＯＣｓ??氣體進行直觀顯示。??．？?Ｓ?ｋ?２?＿Ｋ?視頻?顯??ｍ?一￣＾?ｆ?器?探測器？Ｓ?一＾處理—器??身寸頭?個??????｜????制冷系統(tǒng)??圖２．?２氣體成像儀工作原理圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｇａｓ?ｉｍａｇｅｒ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ??石化企業(yè)其產品多為碳氫化合物，其中的低碳組分具有很強的揮發(fā)性。產品餾分組??成越輕，沸點越低，揮發(fā)性越高。企業(yè)生產過程中由于受到工藝技術及設備的限制，較??輕液態(tài)組分極易汽化并擴散到空氣中，形成ＶＯＣｓ氣體。以較易揮發(fā)的汽油、原油為例，??汽油揮發(fā)排放的ＶＯＣｓ氣體主要是Ｃ３？Ｃ５的烯烴和烷烴；原油揮發(fā)排放的ＶＯＣｓ氣體??主要是Ｃ１？Ｃ６的烷烴。大多數ＶＯＣｓ氣體紅外波段均在３？５ｎｍ之間，以石油化工企業(yè)??常見的ＶＯ

?大連海事大學專業(yè)學位碩士學位論文???強??度?．??值??Ｘ１０１９??Ｉ?Ｉ?：??１０００．０?１６００．０?２２００．０?２８００．０?３４００．０?４０００．０?４６００．０?５２００．０?５８００．０?６４００．０?７０００．０??波長ｃｎｒ】??圖２．３甲烷氣體紅外光譜圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｇａｓ??強??度??值??Ｘ?ｌ〇１９??ｊＵｌ?ｍＡ?．食．??１０００．０?１６００．０?２２００．０?２８００．０?３４００．０?４０００．０?４６００．０?５２００．０?５Ｂ００．０?６４００．０?７０００．０??波長ｃｍ－１??圖２．?４硫化氫氣體紅外光譜圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｓｕｌｆｉｄｅ?ｇａｓ??強??度?－?－??值??Ｘ１０＇９??ｆＬ?里???，??ｌｉｌｉｌＢ?，?，?，?，?，?（ｉｉ???１０００．０?１６００．０?２２００．０?２８００．０?３４００．０?４０００．０?４６００．０?５２００．０?５８００．０?６４００．０?７０００．０??波長ｃｍ－ｉ??圖２．?５乙烯氣體紅外光譜圖??Ｆｉｇ．?２．５?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ｅｔｈｙｌｅｎｅ?ｇａｓ??－７?－??


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