CN113720788A - 炼化生产泄漏监测方法、装置、系统及红外成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式提供一种炼化生产泄漏监测方法、装置、系统及红外成像装置，属于泄漏监测技术领域。方法包括：读取控制角度数据，控制所述红外成像装置以所述控制角度数据转动；判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像；接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏。本发明通过控制红外成像装置以预设角度转动，针对不同泄漏目标区域采用不同的红外波段进行图像采集，从而实现在线、实时巡回监测，同时，能排除监测环境对红外成像的干扰，具有响应快、效率高、抗现场干扰能力强的特点。

Description

炼化生产泄漏监测方法、装置、系统及红外成像装置
技术领域
本发明涉及泄漏监测技术领域，具体地涉及一种炼化生产泄漏监测方法、一种炼化生产泄漏监测装置、一种炼化生产泄漏监测系统及一种红外成像装置。
背景技术
在炼化生产过程中，由于设备老化、腐蚀、振动，甚至误操作等原因导致阀门、管线、设备泄漏引起的事故时有发生，目前，生产企业主要依靠安装可燃有毒气体报警器的方法监测泄漏，并且通过开展泄漏检测与修复工作对生产装置潜在泄漏风险点进行周期性检测，仅依靠周期性检测泄漏效率低，同时传统的气体报警器监测响应慢。专利“201810229704.4”公开了一种非接触式远距离监测环境危险气体的泄漏与排放的监测系统，该方法仅采用单条红外线吸收光谱开展泄漏监测，检测效率低，无法直观呈现泄漏结果，同时难以排除监测环境背景辐射对检测的干扰，并且不能成像，影响监测的准确性和结果呈现效果。
发明内容
本发明实施方式的目的是通过针对不同类型的泄漏目标区域采用不同的红外波段采集红外图像进行泄漏监测，以至少解决现有的依靠周期性检测泄漏效率低、气体报警器监测响应慢及无法排除监测环境对红外成像干扰的问题。
为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供一种炼化生产泄漏监测方法，包括：
读取控制角度数据，控制所述红外成像装置以所述控制角度数据转动；
判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像；
接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏。
可选地，所述控制角度数据属于预设的巡回路径数据集合，所述读取控制角度数据，包括：
依次读取所述巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为所述巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取所述巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。
可选地，所述控制角度数据包括泄漏目标区域标识，所述判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型，包括：
获取所述泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与所述泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。
可选地，所述泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，所述依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像，包括：
当所述泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当所述泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
所述第一红外波段为3.1μm～3.4μm，所述第二红外波段为7.2μm～7.8μm，所述第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
可选地，所述接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏，包括：
接收所述第一红外图像及所述第二红外图像，依据所述第一红外图像及所述第二红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏；
接收所述第三红外图像，依据所述第三红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏。
在本发明的第二方面，提供一种炼化生产泄漏监测装置，包括：
第一控制模块，被配置为读取控制角度数据，控制所述红外成像装置以所述控制角度数据转动；
第一判断模块，被配置为判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
第二控制模块，被配置为依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像；
第二判断模块，被配置为接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏。
可选地，所述控制角度数据属于预设的巡回路径数据集合，所述第一控制模块，包括：
读取单元，被配置为依次读取所述巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为所述巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取所述巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。
可选地，所述控制角度数据包括泄漏目标区域标识，所述第一判断模块，包括：
第一判断单元，被配置为获取所述泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与所述泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。
可选地，所述泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，所述第二控制模块，包括：
控制单元，被配置为当所述泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当所述泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
所述第一红外波段为3.1μm～3.4μm，所述第二红外波段为7.2μm～7.8μm，所述第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
可选地，所述第二判断模块，包括：
第二判断单元，被配置为接收所述第一红外图像及所述第二红外图像，依据所述第一红外图像及所述第二红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏；
接收所述第三红外图像，依据所述第三红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏。
在本发明的第三方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测方法。
在本发明的第四方面，提供一种红外成像装置，包括：
红外成像机构及云台，所述红外成像机构固定连接在所述云台上，所述云台用于接收控制指令以控制所述红外成像机构以预设角度转动；
所述红外成像机构包括气体成像红外机芯、光学镜头及滤光部，所述光学镜头用于收集红外辐射，所述滤光部用于过滤收集到的红外辐射，所述气体成像红外机芯用于依据过滤后的红外辐射生成红外图像；
所述滤光部设置在所述光学镜头及所述气体成像红外机芯之间，所述滤光部包括第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片、支架及控制模块，所述第一滤光片、第二滤光片及第三滤光片固定设置在所述支架上，所述控制模块用于依据接收到的控制指令控制所述支架转动，以使得所述第一滤光片、第二滤光片或第三滤光片置于所述光学镜头及所述气体成像红外机芯之间；
所述第一滤光片波段为3.1μm～3.4μm，所述第二滤光片波段为7.2μm～7.8μm，所述第三滤光片波段为10.5μm～10.8μm。
在本发明的第五方面，提供一种基于红外成像的炼化生产泄漏监测系统，其特征在于，包括：
上述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置；
至少一个上述的红外成像装置；
所述红外成像装置用于采集泄漏目标区域的红外图像，所述监测装置用于控制所述红外成像装置转动、接收所述红外成像装置采集的红外图像以及根据接收到的红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏。
本发明上述技术方案通过控制红外成像装置以预设角度转动，每次转动对应一个泄漏目标区域，针对不同的泄漏目标区域采用不同的红外波段进行红外图像采集，从而实现在线、实时巡回监测，同时，能排除监测环境对红外成像的干扰，解决了炼化生产泄漏检测时现有技术响应慢、效率低、泄漏介质成像结果易受多种因素影响的技术问题，具有响应快、效率高、抗现场干扰能力强的特点。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1提供的炼化生产泄漏监测方法的方法流程图；
图2是本发明实施例1提供的一种炼化生产泄漏监测装置的示意框图；
图3是本发明实施例1提供的终端设备的示意图；
图4是本发明实施例2提供的红外成像装置结构示意图；
图5是本发明实施例2提供的滤光示意图；
图6是本发明实施例2提供的红外巡回监测视场示意图。
附图标记说明
1-气体成像红外机芯，2-光学镜头，3-防爆外壳，4-俯仰控制电机，5-水平跟踪机构，6-高点安装连接件，7-电源接口，8-控制信号接口，9-数据接口，101-第一滤光片，102-第二滤光片，103-第三滤光片，201-第一控制模块，202-第一判断模块，203-第二控制模块，204-第二判断模块，50-终端设备，500-处理器，501-存储器，502-计算机程序。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
实施例1
如图1所示，在本实施例的第一方面，提供一种炼化生产泄漏监测方法，包括：
S100、读取控制角度数据，控制红外成像装置以控制角度数据转动，控制角度数据包括红外成像装置的俯仰角度及回转角度；
S200、判断控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
S300、依据泄漏目标区域类型，控制红外成像装置以对应的红外波段采集泄漏目标区域的红外图像；
S400、接收红外图像，依据红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏。
如此，通过控制红外成像装置以预设角度转动，每次转动对应一个泄漏目标区域，针对不同的泄漏目标区域采用不同的红外波段进行红外图像采集，从而实现在线、实时巡回监测，同时，能排除监测环境对红外成像的干扰，解决了炼化生产泄漏检测时现有技术响应慢、效率低、泄漏介质成像结果易受多种因素影响的技术问题，具有响应快、效率高、抗现场干扰能力强的特点。
具体的，炼化生产泄漏介质包括气体介质和液体介质，特别是在红外透射光谱波段存在指纹吸收特性的气体介质，以及泄漏后与周边环境存在温差的液体介质，例如烷烃、烯烃、苯等，因此，采用红外成像能有效的对炼化生产泄漏介质进行监测。本实施例根据炼化生产工艺分布及现场地形、环境，选择红外成像装置的安装高点并完成安装，以炼化生产装置区中多个装置区块交叉点作为红外成像装置的安装点，其中，炼化生产装置区包括装置区罐区。红外成像装置的安装高度不低于最高装置高度的1.5倍，炼化生产储罐区选择罐区中心为红外成像在线监测装置安装点，安装高度不低于罐区高度的2倍。为了排除监测环境对监测的干扰影响，本实施例根据红外成像装置的高点安装视场情况，建立干扰排除模式，排除水蒸气、高温设备、树木扰动等因素影响，并预设泄漏检测敏感区，泄漏检测敏感区只包含设备，或者设备与天空，或者设备与地面，不能包含树木、高温设备等物质。再结合联合生产工艺流程特点，确定泄漏目标区域，根据生产工艺不同，泄漏目标区域的泄漏介质也不同，依据泄漏目标区域的泄漏介质特点，定义泄漏监测工作模式，例如，针对烷烃介质泄漏的泄漏目标区域选用3.1μm～3.4μm波段红外成像监测，再用7.2μm～7.8μm波段红外成像监测，烯烃气体介质泄漏选用10.5μm～10.8μm波段红外成像监测，液体介质泄漏可选用三个波段的任何一个监测。
确定泄漏目标区域后，完成当前视场泄漏在线监测调试，控制云台转入下一泄漏监测视场，长焦广角镜头2法线与铅直方向的角度不能超过90°。按照上述过程完成所有高点监测视场调试与介质泄漏定义，并锁定每个视场下的泄漏目标区域，即，记录并存储每个泄漏监测视场的红外成像装置的控制角度数据，控制角度数据包括带动红外成像装置运动的云台的俯仰角度及回转角度，同时，将当前控制角度数据与当前视场的泄漏目标区域关联，同时，依据当前视场的泄漏目标区域的泄漏介质类型，确定当前监测视场采用的至少一组红外波段，将红外波段数据与控制角度数据关联，以便根据控制角度数据调整红外成像装置的红外波段，从而针对不同的泄漏目标区域能更准确的获取泄漏介质的红外图像。本实施例中，每个红外成像装置对应于多个泄漏目标区域，即，该红外成像装置需要调整视场，以监测每个泄漏目标区域，将红外成像装置的控制角度数据按照泄漏目标区域的监测顺序依次存储，所有当前红外成像装置的控制角度数据构成巡回路径数据集合，从而能依据巡回路径数据集合控制红外成像装置按预设的泄漏目标区域监测顺序采集图像，其中，预设的泄漏目标区域监测顺序按照炼化生产介质流向设置，以减少交叉干扰的影响。完成所有视场下的调试后，即可进入全天候泄漏红外成像在线监测工作模式，针对每个监测敏感区域，巡回采集每个视场中的泄漏目标区域的红外图像，根据接收到的红外图像，通过图像处理判断是否存在介质泄漏，从而快速、高效、准确的监测炼化生产介质泄漏，及时发现泄漏引发的安全环境风险。
由于需要全天候的对泄漏目标区域进行监测，读取控制角度数据，包括：
依次读取巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。即，按照控制角度数据的存储顺序，依次读取控制角度数据，从而控制云台带动红外成像装置按预设的控制角度数据动作，以使得红外成像装置按预设监测顺序对准泄漏目标区域，当读取完最后一个控制角度数据时，重新读取第一个控制角度数据，如此循环，以实现全天候巡回监测。
为了提高监测精度，针对不同的泄漏目标区域类型需采用不同的红外波段采集图像，故需要将控制角度数据与当前视场的泄漏目标区域类型进行关联，因此，控制角度数据还包括泄漏目标区域标识，判断控制角度数据对应的泄漏目标区域的类型，包括：
获取泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。预先建立不同泄漏目标区域类型的标识列表，每个标识对应于一个泄漏目标区域类型，将控制角度数据中的标识与标识列表中的标识进行匹配，从而通过数据的映射即可判断当前视场的泄漏目标区域类型。
由于针对不同的泄漏目标区域类型需采用不同的红外波段采集图像，泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，因此，本实施例的红外成像装置包括多组可选红外波段，依据泄漏目标区域类型，控制红外成像装置以对应的红外波段采集泄漏目标区域的红外图像，包括：
当泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
第一红外波段为3.1μm～3.4μm，第二红外波段为7.2μm～7.8μm，第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
由于烷烃介质的特征光谱分布在3.1μm～3.4μm及7.2μm～7.8μm两个波段，因此，针对烷烃介质泄漏目标区域，需要切换两个波段以分别在不同波段采集红外图像，以便于判断是否存在介质泄漏。
因此，接收红外图像，依据红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏，包括：
接收第一红外图像及第二红外图像，依据第一红外图像及第二红外图像判断存在泄漏时，判断泄漏目标区域发生泄漏；
接收第三红外图像，依据第三红外图像判断存在泄漏时，判断泄漏目标区域发生泄漏。
针对烷烃介质泄漏目标区域，在其中某一个波段成像的并不一定是泄漏目标区域排放的介质，若在两个波段都成像，则可判断泄漏目标区域介质泄漏，通过两个波段切换成像，能有效的排除其他物质的干扰，准确的判断烷烃介质泄漏目标区域是否有介质泄漏；对于烯烃介质泄漏目标区域，若在10.5μm～10.8μm波段下成像，则可判断烯烃介质泄漏目标区域存在介质泄漏。
如图2所示，本实施例还提供一种炼化生产泄漏监测装置，包括：
第一控制模块201，被配置为读取控制角度数据，控制红外成像装置以控制角度数据转动，控制角度数据包括红外成像装置的俯仰角度及回转角度；
第一判断模块202，被配置为判断控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
第二控制模块203，被配置为依据泄漏目标区域类型，控制红外成像装置以对应的红外波段采集泄漏目标区域的红外图像；
第二判断模块204，被配置为接收红外图像，依据红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏。
可选地，控制角度数据属于预设的巡回路径数据集合，第一控制模块201，包括：
读取单元，被配置为依次读取巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。
可选地，控制角度数据包括泄漏目标区域标识，第一判断模块202，包括：
第一判断单元，被配置为获取泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。
可选地，泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，第二控制模块203，包括：
控制单元，被配置为当泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
第一红外波段为3.1μm～3.4μm，第二红外波段为7.2μm～7.8μm，第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
可选地，第二判断模块204，包括：
第二判断单元，被配置为接收第一红外图像及第二红外图像，依据第一红外图像及第二红外图像判断存在泄漏时，判断泄漏目标区域发生泄漏；
接收第三红外图像，依据第三红外图像判断存在泄漏时，判断泄漏目标区域发生泄漏。
如图3所示，本实施例还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的基于关联参数的基于红外成像的炼化生产泄漏监测方法。
如图4所示，本实施例的终端设备50包括：处理器500、存储器501以及存储在所述存储器501中并可在所述处理器500上运行的计算机程序502，例如进行区块链账户评价的程序。所述处理器500执行所述计算机程序502时实现上述方法实施例中的步骤，例如，图1所示的基于红外成像的炼化生产泄漏监测方法的相关步骤。或者，所述处理器500执行所述计算机程序502时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序502可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器501中，并由所述处理器500执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序502在终端设备50中的执行过程。例如，所述计算机程序502可以被分割成第一控制模块201、第一判断模块202、第二控制模块203和第二判断模块204(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
第一判断模块202，被配置为判断控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
第二控制模块203，被配置为依据泄漏目标区域类型，控制红外成像装置以对应的红外波段采集泄漏目标区域的红外图像；
第二判断模块204，被配置为接收红外图像，依据红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏。
所述终端设备50可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备50可包括，但不仅限于，处理器500、存储器501。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备50的示例，并不构成对终端设备50的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器500可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器501可以是终端设备50的内部存储单元，例如终端设备50的硬盘或内存。所述存储器501也可以是终端设备50的外部存储设备，例如所述终端设备50上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器501还可以既包括终端设备50的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器501用于存储所述计算机程序以及终端设备50所需的其他程序和数据。所述存储器501还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例2
如图4所示，本实施例提供一种红外成像装置，包括：
红外成像机构及云台，红外成像机构固定连接在云台上，云台用于接收控制指令以控制红外成像机构以预设的俯仰角度及回转角度转动；
红外成像机构包括气体成像红外机芯1、光学镜头2及滤光部，光学镜头2用于收集红外辐射，滤光部用于过滤收集到的红外辐射，气体成像红外机芯1用于依据过滤后的红外辐射生产红外图像；
如图5所示，滤光部设置在光学镜头2及气体成像红外机芯1之间，滤光部包括第一滤光片101、第二滤光片102、第三滤光片103、支架及控制模块，第一滤光片101、第二滤光片102及第三滤光片103固定设置在支架上，控制模块用于依据接收到的控制指令控制支架转动，以使得第一滤光片101、第二滤光片102或第三滤光片103置于光学镜头2及气体成像红外机芯1之间；
第一滤光片101波段为3.1μm～3.4μm，第二滤光片102波段为7.2μm～7.8μm，第三滤光片103波段为10.5μm～10.8μm。
其中，气体成像红外机芯1为炼化介质成像专用红外机芯，光学镜头2为长焦广角镜头。红外成像装置还包括防爆外壳3，俯仰控制电机4，水平跟踪机构5，高点安装连接件6，电源接口7、控制信号接口8和数据接口9，长焦广角镜头与炼化介质成像专用红外机芯连接，二者置于防爆外壳3内，仅露出长焦广角镜头的观测面，俯仰控制电机4位于防爆外壳3两侧的对称位置，水平跟踪机构5一端与俯仰控制电机4连接，另一端与高点安装连接件6连接，与俯仰控制电机4共同构成云台，电源接口7、控制信号接口8和数据接口9置于水平跟踪机构5的侧面，通过内部空心结构连接至炼化介质成像专用红外机芯和长焦广角镜头，炼化介质成像专用红外机芯和长焦广角镜头通过控制信号接口8接收控制信号，通过数据接口9传输采集到的红外图像。滤光部设置在长焦广角镜头与炼化介质成像专用红外机芯之间，第一滤光片101、第二滤光片102及第三滤光片103互成120度的夹角固定设置在支架上，通过控制模块控制支架转动从而实现滤光片的切换，从而实现不同红外波段的切换。控制模块包括外围电路及电机，电机用于带动支架转动，外围电路用于接收控制指令从而控制电机转动。
通过控制滤光片的切换，使得炼化介质成像专用红外机芯至少覆盖3.1μm～3.4μm、7.2μm～7.8μm、10.5μm～10.8μm三个大气红外透射光谱波段对炼化生产气体类介质泄漏监测，噪声等效温差不超过50mk@25℃，像元尺寸不大于25μm x 25μm，用于炼化生产气体、液体类介质泄漏监测；所述长焦广角镜头2焦距不低于50mm，视场角大于12°，红外光平均透过率大于80％，可电动调焦，所述防爆外壳3防爆标识等级不低于exdIIBT4。
以下以储罐区的监测为例说明监测过程：
如图6所示，储罐区泄漏高点巡回监测视场中，泄漏巡回循序顺序为301→302→304→305→306→307→301，303为非泄漏敏感区，因此303不作为泄漏目标区域监测，控制云台以预设的俯仰角和回转角转动，以使长焦广角镜头的中心对准敏感区，依据当前敏感区的泄漏类型控制滤光部选择合适的滤光片进行滤光，例如，当炼化介质成像专用红外机芯工作在3.1μm～3.4μm波段时，在泄漏目标区域304中监测到泄漏气体介质烟云，进一步将成像专用红外机芯切换到7.2μm～7.8μm波段工作，泄漏目标区域304中仍然呈现出泄漏气体介质烟云，所监测到的泄漏气体介质烟云与成像画面天空背景形成鲜明对比，从而能明显的判定出泄漏监测目标区域是否泄漏。
本实施例还提供一种基于红外成像的炼化生产泄漏监测系统，其特征在于，包括：
如上述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置；
至少一个如上述的红外成像装置；
红外成像装置用于采集泄漏目标区域的红外图像，监测装置用于控制红外成像装置转动、接收红外成像装置采集的红外图像以及根据接收到的红外图像判断泄漏目标区域是否泄漏。
监测装置通过总线与多个红外成像装置通信连接，实现对各红外成像装置的控制及数据交换。
综上所述，本发明通过控制红外成像装置以预设角度转动，每次转动对应一个泄漏目标区域，针对不同的泄漏目标区域通过切换滤光片以不同的红外波段进行红外图像采集，从而实现在线、实时巡回监测，同时，能排除监测环境对红外成像的干扰，解决了炼化生产泄漏检测时现有技术响应慢、效率低、泄漏介质成像结果易受多种因素影响的技术问题，具有响应快、效率高、抗现场干扰能力强的特点。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (13)

1.一种炼化生产泄漏监测方法，其特征在于，包括：
读取控制角度数据，控制所述红外成像装置以所述控制角度数据转动；
判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像；
接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏。
2.根据权利要求1所述的炼化生产泄漏监测方法，其特征在于，所述控制角度数据属于预设的巡回路径数据集合，所述读取控制角度数据，包括：
依次读取所述巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为所述巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取所述巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。
3.根据权利要求1所述的炼化生产泄漏监测方法，其特征在于，所述控制角度数据包括泄漏目标区域标识，所述判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型，包括：
获取所述泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与所述泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。
4.根据权利要求1所述的炼化生产泄漏监测方法，其特征在于，所述泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，所述依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像，包括：
当所述泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当所述泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
所述第一红外波段为3.1μm～3.4μm，所述第二红外波段为7.2μm～7.8μm，所述第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
5.根据权利要求4所述的炼化生产泄漏监测方法，其特征在于，所述接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏，包括：
接收所述第一红外图像及所述第二红外图像，依据所述第一红外图像及所述第二红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏；
接收所述第三红外图像，依据所述第三红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏。
6.一种炼化生产泄漏监测装置，其特征在于，包括：
第一控制模块，被配置为读取控制角度数据，控制所述红外成像装置以所述控制角度数据转动；
第一判断模块，被配置为判断所述控制角度数据对应的泄漏目标区域类型；
第二控制模块，被配置为依据所述泄漏目标区域类型，控制所述红外成像装置以对应的红外波段采集所述泄漏目标区域的红外图像；
第二判断模块，被配置为接收所述红外图像，依据所述红外图像判断所述泄漏目标区域是否发生泄漏。
7.根据权利要求6所述的炼化生产泄漏监测装置，其特征在于，所述控制角度数据属于预设的巡回路径数据集合，所述第一控制模块，包括：
读取单元，被配置为依次读取所述巡回路径数据集合中的控制角度数据，判断当前读取的控制角度数据是否为所述巡回路径数据集合中的最后一个控制角度数据，若是，读取所述巡回路径数据集合中的第一个控制角度数据，重复上述过程；若否，读取下一个控制角度数据。
8.根据权利要求6所述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置，其特征在于，所述控制角度数据包括泄漏目标区域标识，所述第一判断模块，包括：
第一判断单元，被配置为获取所述泄漏目标区域标识，从预设的泄漏目标区域类型表中匹配与所述泄漏目标区域标识对应的泄漏目标区域类型。
9.根据权利要求6所述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置，其特征在于，所述泄漏目标区域类型包括烷烃介质泄漏及烯烃介质泄漏，所述第二控制模块，包括：
控制单元，被配置为当所述泄漏目标区域类型为烷烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置先以第一红外波段采集第一红外图像，再以第二红外波段采集第二红外图像；
当所述泄漏目标区域类型为烯烃介质泄漏时，控制所述红外成像装置以第三红外波段采集第三红外图像；
所述第一红外波段为3.1μm～3.4μm，所述第二红外波段为7.2μm～7.8μm，所述第三红外波段为10.5μm～10.8μm。
10.根据权利要求9所述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置，其特征在于，所述第二判断模块，包括：
第二判断单元，被配置为接收所述第一红外图像及所述第二红外图像，依据所述第一红外图像及所述第二红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏；
接收所述第三红外图像，依据所述第三红外图像判断存在泄漏时，判断所述泄漏目标区域发生泄漏。
11.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任一项权利要求所述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测方法。
12.一种红外成像装置，其特征在于，包括：
红外成像机构及云台，所述红外成像机构固定连接在所述云台上，所述云台用于接收控制指令以控制所述红外成像机构以预设的角度转动；
所述红外成像机构包括气体成像红外机芯、光学镜头及滤光部；所述光学镜头用于收集红外辐射，所述滤光部用于过滤收集到的红外辐射，所述气体成像红外机芯用于依据过滤后的红外辐射生成红外图像；
所述滤光部设置在所述光学镜头及所述气体成像红外机芯之间，所述滤光部包括第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片、支架及控制模块，所述第一滤光片、第二滤光片及第三滤光片固定设置在所述支架上，所述控制模块用于依据接收到的控制指令控制所述支架转动，以使得所述第一滤光片、第二滤光片或第三滤光片置于所述光学镜头及所述气体成像红外机芯之间；
所述第一滤光片波段为3.1μm～3.4μm，所述第二滤光片波段为7.2μm～7.8μm，所述第三滤光片波段为10.5μm～10.8μm。
13.一种基于红外成像的炼化生产泄漏监测系统，其特征在于，包括：
权利要求6-10中任一项权利要求所述的基于红外成像的炼化生产泄漏监测装置；
至少一个权利要求12所述的红外成像装置；
所述红外成像装置用于采集泄漏目标区域的红外图像，所述监测装置用于控制所述红外成像装置转动、接收所述红外成像装置采集的红外图像以及根据接收到的红外图像判断泄漏目标区域是否发生泄漏。
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