易燃易爆气体泄漏检测系统研究

摘要

随着工业自动化、生产智能化的发展，人们的生产生活对于机器的依赖关系也发生了巨大的变化。在很多的工业生产场景中，都会用到大量的可燃气体，一般为了满足生产需求，保证这些气体物质的纯净度，通常不会在这些气体中加入有颜色或者有味道的物质作为标记，这样就导致这些气体具有了无色无味且易燃易爆的特性。这些气体一旦在运输或储存的过程中发生了泄漏，将会给企业和社会带来巨大的危害。
　　本论文中，基于红外成像原理的气体检测技术具有更灵活、检测范围更大、稳定性更强、针对性更强等优点。相较于主动式红外气体检测技术，被动式红外气体检测技术具有装置更简单、检测效果更稳定和性价比更高的优点。
　　本文设计出了易燃易爆气体泄漏检测系统。该系统包括气体红外图象处理算法部分和负责图象采集以及视频处理的硬件部分。
　　算法部分，根据气体泄漏红外图像具有对比度低、背景中含有动态背景、噪声多等特点，传统的气体检测算法，往往不能得到完整的气体目标图像，设计了背景差分与多帧间间隔差分相融合的方法，实现对气体目标的图象信息的多方面累积，使检测得到的气体目标图像更完整，最后在对气体图象的噪声处理方面，使用了基于气体图象的形态学特征的去噪方法。
　　硬件部分，设计以非制冷焦平面探测器以及TL8148视频处理器为核心的的气体泄漏红外成像检测系统。具体内容包括了，对非制冷焦平面探测器的选取、对滤光片的选取以及配置、介绍了视频处理硬件平台的结构和DVR RDK视频应用开发软件包。
　　最后，对在实验室中使用的气体泄漏红外成像检测实验系统作了介绍，并展示了实验效果。验证了本文对于易燃易爆气体泄露检测系统的设计，实现了对于易燃易爆且不可见气体的检测，实现检测效果的实时性。

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