本項目研究突破了寬波段非制冷IRFPA、檢測波段優選、寬波段紅外物鏡、微弱氣體圖像濾波增強、檢測系統性能評價等理論和關鍵技術,實現了對典型工業危險氣體(烷烴、烯烴,氨氣、六氟化硫、二氧化碳、二氧化硫等)泄漏的遠距離成像檢測和定位,經過專業檢測基地和工業現場檢測驗證,性能達到國際同類產品的先進水平。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、技術分析
危險氣體泄漏是當前工業重大安全隱患之一,迫切需要能夠及時發現泄漏隱患,定點預防重大工業危險氣體泄漏事故的先進檢測技術與裝備。基于氣體特征吸收峰的紅外光譜檢測是泄漏氣體非接觸遙測的有效途徑, 采用制冷型紅外焦平面探測器(IRFPA)已被證明是工業氣體泄露遙測的有效手段,但高昂的價格,且工作壽命也難以適應石油天然氣與化工行業晝夜連續工作的要求。近年來非制冷紅外焦平面探測器性能的迅速提高,使其用于工業氣體泄漏紅外成像檢測成為可能。
本項目提出基于非制冷IRFPA 的工業氣體泄漏成像檢測技術思想,并2011 年起陸續獲得北京市自然基金和首都科技條件平臺科學儀器開發培育項目的支持,針對非制冷 IRFPA 靈敏度偏低,長波紅外波段偏窄等問題, 研究突破了寬波段非制冷IRFPA、檢測波段優選、寬波段紅外物鏡、微弱氣體圖像濾波增強、檢測系統性能評價等理論和關鍵技術,實現了對典型工業危險氣體(烷烴、烯烴,氨氣、六氟化硫、二氧化碳、二氧化硫等)泄漏的遠距離成像檢測和定位,經過專業檢測基地和工業現場檢測驗證,性能達到國際同類產品的先進水平。在完成工程樣機基礎上,近期與北京智慧共享合作研制完成在線式產品樣機,現場應用示范效果明顯,具備批量生產的基本轉化條件。
應用領域:主要用于石油天然氣、化工區、煤化產業等領域工業危險氣體泄漏的檢測、監測和自動報警,防范工業危險氣體泄漏的重大事故的發生。
場 景:與電視監控兼容的在線式監測、手持式或車載移動式巡查、無人機監測。
用 戶:石油天然氣及其附加產品的生產、運輸、儲存和應用全工程、化工產品全工程、煤化產品全工程、日常生活相關產品的用戶等。
合作對象:相關的工業應用企業、資本投資方。
石油天然氣、化工園區以及日常生活領域存在大量工業危險氣體的應用,從陸上、海上和礦中,從沿海到內地,到一帶一路均與能源密切相關,危險工業氣體泄漏檢測是人們普遍關注、急需解決的問題,產品市場規模巨大。
早期主要為國外制冷紅外成像檢測產品,價高且核心器件難以適應行業晝夜連續工作的要求,維護成本高。基于非制冷 IRFPA 的紅外成像檢測技術是近年來的技術應用發展,國外開始有產品推出,依然存在價格問題;國內也有數家企業已或即將推出相關產品, 更多的企業已密切注意應用領域。
基于國產非制冷 IRFPA 及自主知識產權的關鍵技術,可望將產品價格降低到現行產品的 50%以下,由于市場規模巨大,可望產生顯著的經濟效益,此外,該技術和產品的應用,可避免或減少工業氣體泄漏重大事故的發生,具有重要和廣泛的社會效益。
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