气体泄漏发现早期由于自动化三维跟踪技术

研究人员开发了一种方法来创建一个3 d的形象提供详细信息的泄露的气云等泄漏位置、体积和浓度。新的自动检测方法可以用来提供早期预警、评估风险或确定最好的方法解决泄漏。

”随着社会的快速发展,目前大型设施位于世界各地的有毒、有害、易燃易爆化学品存储,”研究小组领导人梁的徐说安徽光学和力学研究所、中国科学院。“如果有泄漏这些设施之一,重要的是快速了解其成分、浓度、位置和分布。”

研究人员描述他们视杂志出版集团的新方法光学表达。它结合了信息从两个远程傅里叶变换红外光谱(FTIR)成像系统与GPS精确定位信息和陀螺仪传感器创建的3 d图像叠加在谷歌地球上的气云数字地图。

“以前,当泄漏发生时,气体移动特定位置和方向不能确定,”胡Yunyou说,这篇论文的第一作者。“我们的方法创建一个气云的三维重建可以用来准确地找到泄露气体的纬度和经度。这个信息是非常重要的决定谁会暴露和迅速停止泄漏,减少气体释放到大气中。”

添加一个三维

红外光谱被广泛用于远程气态污染物的定量检测由于其高灵敏度、高分辨率和能力来执行实时测量的探测距离约5公里。然而,一个红外光谱遥感成像系统只提供2 d气体泄漏的信息。

获得3 d图像,研究人员使用两个系统获得的二维测量从不同的角度气体云。这些信息随后空间注册使用全球定位系统(GPS)和陀螺仪传感器获得的位置信息。将数据放入计算机断层扫描成像算法称为联合代数重建技术(SART)产生一个气云的三维重建。

“每体素,或3 d像素,在3 d重建气体云包含3 d信息对气体的经度,纬度,浓度和高度相对于地面,”胡锦涛说。“监视空间使用GPS的精确定位和陀螺仪传感器是关键制作3 d定量重建气体云。”

捕获气体泄漏

研究人员在室外现场试验测试了他们的方法,他们使用了两个扫描红外光谱遥感成像系统进行远程监控的少量的六氟化硫和甲烷释放两分钟大约有315立方米的空间。他们能够成功地生成3 d娱乐气体云的经度,纬度,海拔和气体的浓度分布。

“应用我们的技术在真实的场景中,两个或两个以上的扫描红外光谱成像系统需要安装在监控区域形成cross-scanning网络,”胡锦涛说。“我们的方法可以用来创建一个3 d重建的煤气泄漏云,反过来,被用来找到泄漏源,并提供预警信息。”

研究人员目前正在努力优化重建方法和测试系统在实际工业环境的计划。

参考:胡胡锦涛Y, Y,徐L,等。三维重建的煤气泄漏云基于两个扫描红外光谱遥感成像系统。选择表达,OE。2022;30 (14):25581 - 25596。doi:10.1364 / OE.460640

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