JPH09183988A - 気化器パネルの異常監視における温度の変曲点の抽出方法 - Google Patents
気化器パネルの異常監視における温度の変曲点の抽出方法Info
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- JPH09183988A JPH09183988A JP34273895A JP34273895A JPH09183988A JP H09183988 A JPH09183988 A JP H09183988A JP 34273895 A JP34273895 A JP 34273895A JP 34273895 A JP34273895 A JP 34273895A JP H09183988 A JPH09183988 A JP H09183988A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】気化器パネルの氷着状況を赤外線カメラにより
得た温度プロファイルの変曲点により監視する方法にお
いて、ノイズの影響を低減する。 【解決手段】監視対象の気化器パネル1を赤外線カメラ
7で撮影して温度画像を得て、この温度画像を縦方向に
画素が連なる複数の帯状処理単位Wに分割し、夫々の帯
状処理単位毎に、縦方向の温度変化に対応する離散的数
列を求めると共に、これらの数列に対してスプライン曲
線を形成し、これらのスプライン曲線の2回微分演算に
より変曲点を求める
得た温度プロファイルの変曲点により監視する方法にお
いて、ノイズの影響を低減する。 【解決手段】監視対象の気化器パネル1を赤外線カメラ
7で撮影して温度画像を得て、この温度画像を縦方向に
画素が連なる複数の帯状処理単位Wに分割し、夫々の帯
状処理単位毎に、縦方向の温度変化に対応する離散的数
列を求めると共に、これらの数列に対してスプライン曲
線を形成し、これらのスプライン曲線の2回微分演算に
より変曲点を求める
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオープンラック式ベ
ーパライザ等の気化器パネルの異常監視における温度の
変曲点の抽出方法に関するものである。
ーパライザ等の気化器パネルの異常監視における温度の
変曲点の抽出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】海水を加熱源とするLNG気化器である
オープンラック式ベーパライザでは、LNGの負荷に対
して海水の散水量が不足すると、気化器パネルの温度が
次第に下降して氷着が発生し、放置すると下流側の常温
配管に低温液が流入する危険性がある。また海水の水幕
切れが発生する等により気化器パネルへの散水状態が不
均一となると、気化器パネルの温度分布が不均一となっ
て氷着と共に気化器パネルの変形の原因となる応力が発
生する危険性がある。
オープンラック式ベーパライザでは、LNGの負荷に対
して海水の散水量が不足すると、気化器パネルの温度が
次第に下降して氷着が発生し、放置すると下流側の常温
配管に低温液が流入する危険性がある。また海水の水幕
切れが発生する等により気化器パネルへの散水状態が不
均一となると、気化器パネルの温度分布が不均一となっ
て氷着と共に気化器パネルの変形の原因となる応力が発
生する危険性がある。
【0003】そこで作業員がパトロールして監視した
り、適所に温度センサを設置して監視したり、又は気化
器パネルを赤外線カメラで撮影して温度画像により監視
する方法がある。そして、温度画像を用いる方法では、
気化器パネルの温度画像のパターンや温度の絶対値によ
り上述したような異常を監視する方法の他、温度画像か
ら温度の変曲点を求め、この温度の変曲点から推定され
る氷着高さ、即ち氷着の上縁の高さを制御条件として監
視する方法がある。特願平4−341999号の明細書
及び図面参照。
り、適所に温度センサを設置して監視したり、又は気化
器パネルを赤外線カメラで撮影して温度画像により監視
する方法がある。そして、温度画像を用いる方法では、
気化器パネルの温度画像のパターンや温度の絶対値によ
り上述したような異常を監視する方法の他、温度画像か
ら温度の変曲点を求め、この温度の変曲点から推定され
る氷着高さ、即ち氷着の上縁の高さを制御条件として監
視する方法がある。特願平4−341999号の明細書
及び図面参照。
【0004】即ち、後者の方法は、赤外線カメラにより
気化器パネルの赤外線画像(温度画像)を収集し、これ
を縦方向の帯状処理単位、即ちウインドウ毎に画像処理
してパネル縦方向の温度プロファイルを求め、この温度
プロファイルに関して変曲点を求めることにより、パネ
ル表面の氷着高さを検出し、その高さとアンバランスに
より異常を検出するものである。
気化器パネルの赤外線画像(温度画像)を収集し、これ
を縦方向の帯状処理単位、即ちウインドウ毎に画像処理
してパネル縦方向の温度プロファイルを求め、この温度
プロファイルに関して変曲点を求めることにより、パネ
ル表面の氷着高さを検出し、その高さとアンバランスに
より異常を検出するものである。
【0005】この従来の方法においては、温度プロファ
イルの変曲点は、温度を画像の輝度に置き換えたもの
を、縦方向に1画素毎に差分をとって離散的数列を得た
後、更にこの数列の差分をとり、例えば、1回目の差分
の値が、設定値α(αは3程度の値)以上で、且つ2回
目の差分の絶対値が、設定値β(βは許容誤差範囲に定
める数)に入る点を氷着に起因する温度の変曲点として
抽出している。
イルの変曲点は、温度を画像の輝度に置き換えたもの
を、縦方向に1画素毎に差分をとって離散的数列を得た
後、更にこの数列の差分をとり、例えば、1回目の差分
の値が、設定値α(αは3程度の値)以上で、且つ2回
目の差分の絶対値が、設定値β(βは許容誤差範囲に定
める数)に入る点を氷着に起因する温度の変曲点として
抽出している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図3は、あるウインド
ウにおける気化器パネルの温度プロファイルの例を示す
もので、この例に示すように気化器パネルの縦方向の温
度プロファイルには、パネルの表面に沿わない海水の流
れ等に起因する温度のノイズが画像中に現れて局所的な
凹凸が生じことがある。このような温度プロファイルの
場合に、上述した差分法により変曲点を抽出すると、ノ
イズによる局所的な変曲点を抽出してしまって、氷着に
起因する大局的な温度の変曲点が抽出できなくなる場合
がある。本発明は、このような従来の方法の課題を解決
することを目的とするものである。
ウにおける気化器パネルの温度プロファイルの例を示す
もので、この例に示すように気化器パネルの縦方向の温
度プロファイルには、パネルの表面に沿わない海水の流
れ等に起因する温度のノイズが画像中に現れて局所的な
凹凸が生じことがある。このような温度プロファイルの
場合に、上述した差分法により変曲点を抽出すると、ノ
イズによる局所的な変曲点を抽出してしまって、氷着に
起因する大局的な温度の変曲点が抽出できなくなる場合
がある。本発明は、このような従来の方法の課題を解決
することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、監視対象の気化器パネルを赤外線
カメラで撮影して温度画像を得て、この温度画像を縦方
向に画素が連なる複数の帯状処理単位に分割し、夫々の
帯状処理単位毎に、縦方向の温度変化に対応する離散的
数列を求めると共に、これらの数列に対してスプライン
曲線を形成し、これらのスプライン曲線の2回微分演算
により変曲点を求める気化器パネルの異常監視における
温度の変曲点の抽出方法を提案する。このような構成に
おいては、離散的数列の隣接点間がスプライン曲線で滑
らかに接続されるため、ノイズに起因する局所的な凹凸
が平滑化される。そして、このスプライン曲線の変曲点
は、周知のように2階微分することにより求めることが
できるので、こうして氷着に起因する大局的な温度の変
曲点のみが正確に抽出できる。
ために、本発明では、監視対象の気化器パネルを赤外線
カメラで撮影して温度画像を得て、この温度画像を縦方
向に画素が連なる複数の帯状処理単位に分割し、夫々の
帯状処理単位毎に、縦方向の温度変化に対応する離散的
数列を求めると共に、これらの数列に対してスプライン
曲線を形成し、これらのスプライン曲線の2回微分演算
により変曲点を求める気化器パネルの異常監視における
温度の変曲点の抽出方法を提案する。このような構成に
おいては、離散的数列の隣接点間がスプライン曲線で滑
らかに接続されるため、ノイズに起因する局所的な凹凸
が平滑化される。そして、このスプライン曲線の変曲点
は、周知のように2階微分することにより求めることが
できるので、こうして氷着に起因する大局的な温度の変
曲点のみが正確に抽出できる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図1は本発明の方法を適用する装置の全体構成を示
すものであり、符号1は気化器、即ちオープンラック式
ベーパライザを示すものであり、このオープンラック式
ベーパライザは周知のように、上部ヘッダー管2と下部
ヘッダー管3間にフィンを備えたチューブ4を連続的に
列設して気化器パネル5を構成し、この気化器パネル5
の上部の両側側面に構成した海水トラフ6から海水を幕
状に均一に流下させて、下部ヘッダー管3から流入する
LNGを気化させる構成である。
る。図1は本発明の方法を適用する装置の全体構成を示
すものであり、符号1は気化器、即ちオープンラック式
ベーパライザを示すものであり、このオープンラック式
ベーパライザは周知のように、上部ヘッダー管2と下部
ヘッダー管3間にフィンを備えたチューブ4を連続的に
列設して気化器パネル5を構成し、この気化器パネル5
の上部の両側側面に構成した海水トラフ6から海水を幕
状に均一に流下させて、下部ヘッダー管3から流入する
LNGを気化させる構成である。
【0009】符号7は赤外線カメラであり、この赤外線
カメラ7は監視対象としての気化器パネル5を視野8内
に対応させて撮影可能な位置に設置する。図1において
は、赤外線カメラ7は気化器パネル5の正面側から撮影
している状態を表しているが、気化器パネル5の設置状
態に応じて斜め方向から撮影したり、また1台のカメラ
で複数の気化器パネル5を視野8内に対応させて撮影す
るように構成することもできる。
カメラ7は監視対象としての気化器パネル5を視野8内
に対応させて撮影可能な位置に設置する。図1において
は、赤外線カメラ7は気化器パネル5の正面側から撮影
している状態を表しているが、気化器パネル5の設置状
態に応じて斜め方向から撮影したり、また1台のカメラ
で複数の気化器パネル5を視野8内に対応させて撮影す
るように構成することもできる。
【0010】符号9は処理手段であり、この処理手段9
は赤外線カメラ7からの気化器パネル5の温度画像を処
理して監視し、所定の異常発生時に警報手段10を動作
させたり、下部ヘッダー管3へのLNG供給ライン14
に設けた制御弁11を制御手段12により安全動作させ
たりする構成である。
は赤外線カメラ7からの気化器パネル5の温度画像を処
理して監視し、所定の異常発生時に警報手段10を動作
させたり、下部ヘッダー管3へのLNG供給ライン14
に設けた制御弁11を制御手段12により安全動作させ
たりする構成である。
【0011】以上の構成において、処理手段9は、まず
赤外線カメラ7により得た気化器パネル5の温度画像
を、監視対象外の個所のマスキング処理や、斜め方向か
らの監視においては補正処理等の前処理を行った後、図
2に示すように、縦方向に画素が連なる複数の帯状処理
単位W(W1,W2,W3,…)、即ちウインドウに分割する。
尚、この図2における矩形枠13内が有効な一画面を示
すものである。例えば一画面の画素は、128×64とし、
この場合、前記帯状処理単位Wの分割数は8又は16とな
る。また温度画像の分解能は例えば64とする等、適宜に
設定することができ、また温度画像は必要に応じて分解
能に対応する階調の濃淡画像やカラー画像等でCRT等
に表示する。
赤外線カメラ7により得た気化器パネル5の温度画像
を、監視対象外の個所のマスキング処理や、斜め方向か
らの監視においては補正処理等の前処理を行った後、図
2に示すように、縦方向に画素が連なる複数の帯状処理
単位W(W1,W2,W3,…)、即ちウインドウに分割する。
尚、この図2における矩形枠13内が有効な一画面を示
すものである。例えば一画面の画素は、128×64とし、
この場合、前記帯状処理単位Wの分割数は8又は16とな
る。また温度画像の分解能は例えば64とする等、適宜に
設定することができ、また温度画像は必要に応じて分解
能に対応する階調の濃淡画像やカラー画像等でCRT等
に表示する。
【0012】次いで処理手段9は、夫々の帯状処理単位
Wにおいて、縦方向に連なる画素の温度対応量、例えば
濃淡画像における夫々の画素の輝度の値を高さ方向に並
べて、縦方向の温度変化、即ち温度プロファイルに対応
する離散的数列を求め、この離散的数列に対してスプラ
イン曲線を形成する。
Wにおいて、縦方向に連なる画素の温度対応量、例えば
濃淡画像における夫々の画素の輝度の値を高さ方向に並
べて、縦方向の温度変化、即ち温度プロファイルに対応
する離散的数列を求め、この離散的数列に対してスプラ
イン曲線を形成する。
【0013】形成するスプライン曲線は、一般的な3次
スプライン曲線とするほか、これよりも高次の適宜のス
プライン曲線を適用することができる。また3次スプラ
イン曲線の形成方法は、周知の適宜の方法を適用するこ
とができる。例えば、金元敏明「CAEのための数値図
形処理」初版(1994−9−25)共立出版株式会社
参照。
スプライン曲線とするほか、これよりも高次の適宜のス
プライン曲線を適用することができる。また3次スプラ
イン曲線の形成方法は、周知の適宜の方法を適用するこ
とができる。例えば、金元敏明「CAEのための数値図
形処理」初版(1994−9−25)共立出版株式会社
参照。
【0014】図4は、図3に示した温度プロファイルに
ついて形成した3次スプライン曲線であり、ノイズに起
因する局所的な凹凸が平滑化されている。
ついて形成した3次スプライン曲線であり、ノイズに起
因する局所的な凹凸が平滑化されている。
【0015】このようなスプライン曲線の変曲点は、周
知のように2階微分することにより求めることができ
る。例えば図4の3次スプライン曲線が、下記の3次式
で表されるとすると、 f(x)=ax3 −bx2 +cx+d 1階微分は、 f′(x)=3ax2 −2bx+c 2階微分は、 f″(x)=6ax−2b となり、よって変曲点は、 6ax−2b=0 を満
たす位置、即ちx=b/3a で示される位置に決定
できる。
知のように2階微分することにより求めることができ
る。例えば図4の3次スプライン曲線が、下記の3次式
で表されるとすると、 f(x)=ax3 −bx2 +cx+d 1階微分は、 f′(x)=3ax2 −2bx+c 2階微分は、 f″(x)=6ax−2b となり、よって変曲点は、 6ax−2b=0 を満
たす位置、即ちx=b/3a で示される位置に決定
できる。
【0016】このようにして変曲点の位置、即ち氷着個
所の上縁の高さを求めた後、処理手段9は、上述した特
願平4−341999号の明細書及び図面に開示されて
いるような適宜の手法、例えば、a.夫々の高さを設定
値と比較して、それ以上の場合、またはb.夫々の高さ
の差を求め、この差を設定値と比較して、それ以上の場
合に警報手段10や制御手段12に制御出力を発生する
構成とする等の処理を所定の時間毎に時々刻々と行って
気化器1を監視することができる。
所の上縁の高さを求めた後、処理手段9は、上述した特
願平4−341999号の明細書及び図面に開示されて
いるような適宜の手法、例えば、a.夫々の高さを設定
値と比較して、それ以上の場合、またはb.夫々の高さ
の差を求め、この差を設定値と比較して、それ以上の場
合に警報手段10や制御手段12に制御出力を発生する
構成とする等の処理を所定の時間毎に時々刻々と行って
気化器1を監視することができる。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、監視対
象の気化器パネルを赤外線カメラで撮影して温度画像を
得て、この温度画像を縦方向に画素が連なる複数の帯状
処理単位に分割し、夫々の帯状処理単位毎に温度プロフ
ァイルを求めて、その変曲点により気化器の監視を行う
方法を適用するに際して、温度プロファイルの差分を取
って逐次微分して行く方法と比較して次のような効果が
ある。 a.ノイズが多い赤外画像(温度画像)であっても、そ
のノイズに影響されずに正確に温度変曲点を求めること
ができる。 b.従って、この温度変曲点が示している気化器パネル
の氷着点の位置も誤差なく正確に求めることができる。 c.処理が単純化され、処理時間の短縮が図れる。
象の気化器パネルを赤外線カメラで撮影して温度画像を
得て、この温度画像を縦方向に画素が連なる複数の帯状
処理単位に分割し、夫々の帯状処理単位毎に温度プロフ
ァイルを求めて、その変曲点により気化器の監視を行う
方法を適用するに際して、温度プロファイルの差分を取
って逐次微分して行く方法と比較して次のような効果が
ある。 a.ノイズが多い赤外画像(温度画像)であっても、そ
のノイズに影響されずに正確に温度変曲点を求めること
ができる。 b.従って、この温度変曲点が示している気化器パネル
の氷着点の位置も誤差なく正確に求めることができる。 c.処理が単純化され、処理時間の短縮が図れる。
【図1】 本発明を適用する装置の全体構成を示す系統
図である。
図である。
【図2】 温度画像を複数の帯状処理単位に分割した状
態を模式的に示す説明図である。
態を模式的に示す説明図である。
【図3】 温度画像の複数の帯状処理単位のうちのいず
れかについての、縦方向の温度変化、即ち温度プロファ
イルの一例を示すものである。
れかについての、縦方向の温度変化、即ち温度プロファ
イルの一例を示すものである。
【図4】 図3の温度プロファイルについて形成した3
次スプライン曲線を示すものである。
次スプライン曲線を示すものである。
1 気化器(オープンラック
式ベーパライザ) 2 上部ヘッダー管 3 下部ヘッダー管 4 チューブ 5 気化器パネル 6 海水トラフ 7 赤外線カメラ 8 視野 9 処理手段 10 警報手段 11 制御弁 12 制御手段 13 矩形枠 14 LNG供給ライン W(W1,W2,W3,…) 帯状処理単位
式ベーパライザ) 2 上部ヘッダー管 3 下部ヘッダー管 4 チューブ 5 気化器パネル 6 海水トラフ 7 赤外線カメラ 8 視野 9 処理手段 10 警報手段 11 制御弁 12 制御手段 13 矩形枠 14 LNG供給ライン W(W1,W2,W3,…) 帯状処理単位
Claims (2)
- 【請求項1】 監視対象の気化器パネルを赤外線カメラ
で撮影して温度画像を得て、この温度画像を縦方向に画
素が連なる複数の帯状処理単位に分割し、夫々の帯状処
理単位毎に、縦方向の温度変化に対応する離散的数列を
求めると共に、これらの数列に対してスプライン曲線を
形成し、これらのスプライン曲線の2回微分演算により
変曲点を求めることを特徴とする気化器パネルの異常監
視における温度の変曲点の抽出方法 - 【請求項2】 スプライン曲線は3次以上の多項式とし
て求めることを特徴とする請求項1記載の気化器パネル
の異常監視における温度の変曲点の抽出方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34273895A JPH09183988A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 気化器パネルの異常監視における温度の変曲点の抽出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34273895A JPH09183988A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 気化器パネルの異常監視における温度の変曲点の抽出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09183988A true JPH09183988A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18356117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34273895A Pending JPH09183988A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 気化器パネルの異常監視における温度の変曲点の抽出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09183988A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140126262A (ko) * | 2013-04-22 | 2014-10-30 | 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 | 온도 제어식 가스 분배를 위한 방법 및 시스템 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34273895A patent/JPH09183988A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140126262A (ko) * | 2013-04-22 | 2014-10-30 | 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 | 온도 제어식 가스 분배를 위한 방법 및 시스템 |
JP2014214874A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドAir Productsand Chemicalsincorporated | 温度制御式の気体を分配する方法及びシステム |
US9279541B2 (en) | 2013-04-22 | 2016-03-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and system for temperature-controlled gas dispensing |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060612 |