[发明专利]气体检测系统和方法

说明书

本发明涉及一种便于在被观察场景(14)中检测特定的预定气体的方法和系统。场景中的气体通常与设备中的气体泄漏有关。为此，该系统包括红外相机装置(12)；频闪照明装置(22)，其具有与相机的帧率相匹配的频闪频率；以及处理装置(24)。处理装置被配置为存储通过红外相机装置获得的先前帧；以及将当前帧与存储的先前帧进行比较，并响应于所述比较结果生成输出信号。该系统还包括显示设备(26)，其被配置为至少基于由处理装置生成的输出信号来显示输出图像，以便用于检测特定的预定气体。

技术领域

本发明涉及气体检测系统和气体检测方法，尤其涉及气体泄漏检测系统和检测设备的气体泄漏的方法。

背景技术

在各种工业中，由于各种原因，例如安全、环境、操作要求等，来自设备(例如配电系统中的设备)中不希望的气体泄漏是不可取的。鉴于环境原因，世界各国的环境法规对有害气体和温室气体的泄漏和污染采取了更严格的态度。因此，最好是能够检测气体泄漏并精确定位气体泄漏的位置，以便部署合适的修复方案来解决泄漏。例如，以电气装置中使用的SF₆为例，气体泄漏不仅造成环境损害，还可能导致装置故障。当气体(例如，无色气体)泄漏到环境背景时，会遇到检测泄漏问题，因为人眼察觉不到它们。这些泄漏往往不被注意，造成不良后果。

一种快速、尤其是在远距离检测诸如在电气、化学和石化工业之类的不同的环境背景下的这种气体泄漏的方法是光学气体成像(Optical Gas Imaging，OGI)技术。OGI技术利用在选定波长下工作的气体检测相机，以便观察任何气体泄漏。通过这种方式，可以容易地检测气体泄漏，并且采取必要的步骤来修复与这种泄漏相关的设备。

目前市场上的一些气体检测相机具有通过所谓的“无源”气体检测技术来检测气体泄漏的手段。这种技术采用了一个冷却的检测器和一个冷却的带通滤波器，以便相机检测所述泄漏。

例如US5,001,345中描述的类型的其他相机使用红外激光照明成像来观察气体羽流。在该现有技术文件中，采用持续开启的激光器向被测物(例如管道)提供光子，该被测物品被提供有预热的测试气体，例如SF₆。然后对窄带和宽带滤波器的图像进行比较以检测气体泄漏。

例如US 2015/0369730中描述的那种类型的一些相机利用有源照明和无源气体检测技术，以便能够观察和检测气体泄漏。然而，申请人已经注意到，当背景辐射光子和穿过气体云的光子非常相似时，在这些系统中检测气体泄漏是困难的。此外，这些所谓的传统有源系统/无源系统的处理速度非常慢，并且严格要求相机保持静止，因为相机的移动会影响检测的准确性。

从这方面看，因此本发明的目的是解决这些需求和/或能够更好地检测气体泄漏和/或以不同的方式检测气体泄漏。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测或便于检测被观察场景中的预定气体的系统，其中，所述系统包括：

红外相机装置，被配置为以预定帧率获取被观察场景的红外图像；

照明装置，被配置为向被观察场景辐射预定波长的光子，其中，照明装置在开启状态和关闭状态之间以预定频闪频率被频闪，其中，在开启状态下，预定波长的光子被辐射到被观察场景，在关闭状态下，预定波长的光子不被辐射到被观察场景，并且其中，照明装置的频闪频率与红外相机装置的预定帧率相关联，使得以预定帧率交替地获取有源红外图像和无源红外图像，其中，有源红外图像是在照明装置的开启状态期间由红外相机装置获取的，并且无源红外图像是在照明装置的关闭状态期间由红外相机装置获取的；

处理装置，其中，该处理装置包括：

数据存储设备，被配置为存储由红外相机装置获取的至少一个先前红外图像，其中，所述先前红外图像是有源红外图像或无源红外图像；以及