永利电玩城

浅谈可燃气体报警器校准检测系统的设计

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2018-01-11 10:50????浏览量:

永利电玩城

可燃气体报警器也称气体泄露检测报警仪器。当工业环境、日常生活环境(如使用天然气的厨房)中可燃性气体发生泄露,可燃气体报警器检测到可燃性气体浓度达到报警器设置的报警值时,可燃气体报警器就会发出声、光报警信号,以提醒采取人员疏散、强制排风、关停设备等安全措施。本文充分利用数字图像处理技术,在动态配气系统的基础上设计了一种可燃气体报警器校准检测系统,符合 JJG693-2011 《可燃气体检测报警器检定规程》的检定项目内容,提高了工作效率及工作质量,也降低了检定工作中人为因素造成的误差出现概率,在一定程度上实现了可燃气体报警器检测工作的自动化。
 
一、装置的基本结构及工作流程设计
本文研制的可燃气体报警器校准检测系统主要由动态配气系统、 数据采集系统及检测主控平台等 3 个部分构成,装置的整体示意图如图 1 所示
 
本校准检测系统中的动态配气系统采用了瑞士 LNI 企业的 Sonimix 2016 全自动高精度气体稀释混合装置,该装置的设计基于临界音速喷嘴原理, 采用不同组合的音速喷嘴, 能对气瓶中的高浓度气体进行大比例稀释混合,实现任意稀释比的气体配制。同时,该装置具有RS232 接口及内置 WiFi 功能,能够将检测数据实时发送至其他上位机,极大地方便了配气系统的数据采集。该系统的工作流程如下:首先由主控机控制供气单元将标准气体和稀释气体送入相应气体单元,通过减压阀和防止污染的金属过滤器连接到混合系统上,主控系统先控制标准气体和稀释气体的管路压力达到预设值后, 使得载气和永利电玩城组分分别通过相应的锐孔部分,再调节锐孔部分的压力输送,使得混合气体达到生成流量所需的压力值后输出。 流量稳定后,实际流过锐孔的气体质量流量可以通过锐孔的滞止压力、温度、大气压力、环境温度、湿度修正系数等参数计算得出,通过标准情况下气体密度可计算出流经锐孔的气体体积流量。 根据所需稀释气体比例自动调取相关参数,则由主控系统控制锐孔部分的开关阀和调压阀, 产生所需浓度的稀释气体以供下一步气体报警器检测需要。
 
2. 检测数据采集系统
本设计中的检测数据采集主要包括两部分:一部分为被检可燃气体报警器的示值;另一部分为可燃气体报警仪的声光报警信号等。其中的重点工作流程主要为被检可燃气体报警器的示值图像采集处理。被检可燃气体报警器的示值图像采集处理主要采用图像识别技术实现,主要工作流程如图 2 所示。
 
报警器示值经 CCD 摄像头拍摄存储为彩色图像,首先需要图像进行预处理工作, 再进行报警器示值的识别。 图像预处理是可燃气体报警器示值图像处理中的一个重要环节,预处理效果的好坏,直接影响到最终示值图像的识别能否实现。 由于摄像头采集到的示值图像为 24 位彩色图像,如果对 24 位彩色图像直接处理,会导致计算量过大,程序运行过慢,且颜色在示值数字的识别中是冗余信息,故首先将图像进行灰度化处理。 本设计中使用了均值法对图像进行灰度化处理,即对 24 位彩色图像的 R 、 G 、 B3 个分量的值取平均值, 然后将这个平均值作为转化后的图像的灰度值以得到灰度图像。在采集图像的过程中,由于受到不同程度的外界因素干扰,图像中夹杂了部分噪声信号,故需对图像进行去噪处理。 在本设计中,噪声的去除采用了目前图像处理技术中应用广泛的中值滤波法。该滤波方法是一种邻域运算, 将邻域像素按灰度值进行排序,再取中间值作为邻域中心像素点的输出值从而得到去噪后图像。随后在去噪后图像的基础上进行示值图像的二值化处理,对图像进行二值化处理之后,图像只有黑白两种颜色,可以使本设计中报警器示值图像轮廓更明显,提高数字字符的识别率。在实际的计量检测工作中,可燃气体报警器的型号各有不同,外形尺寸也有着较大差异,示值区域定位是要从一幅图像中找出一块具有固定长宽比矩形区域,供后续的字符分割和字符识别使用,是影响系统性能的重要因素之一。故在获取报警器示值的二值图像后,采用基于水平、垂直投影相结合的方法来实现示值区域的定位。然后对目标区域中的每个字符进行定位分割, 使每个字符都相互独立用于字符的识别。 数字识别的方法主要有两种:一种是基于统计特征的方法;另一种是基于结构特征的方法。 在具体实现的过程中,常采用的方法有结构特征法、模板匹配法以及神经网络法等。本设计从识别算法的复杂度及运行效率方面考虑,采用了结构特征法,其主要思想是将待识别的字符图像分割成若干个组成单元,提取分割出的每个字符的重心位置、端点数和端点位置、闭合曲线数等 4 个结构特征,从而实现数字字符的识别。在可燃气体报警器的声光报警信号采集中,本设计使用了声级计作为报警声音信号的采集,在报警功能及报警动作值的检查中作为主控平台的信号输入。
 
3. 检测主控平台
根据 JJG693-2011 的内容, 涉及使用标准气体检定的检定项目主要包括报警功能及报警动作值的检查、示值误差、响应时间、重复性及漂移。 故检测主控平台在可燃气体报警器的检测过程中,主要实现上述检测项目流程,其中包括配气系统的控制,检测数据的处理、检测结果的输出等功能。 平台系统App设计采用模块化设计, 主要为动态配气系统的控制模块、检测数据处理模块及检测结果输出模块。在动态配气系统控制模块中,系统根据所需检测的可燃气体报警器类型及检定规程的要求,选取所需的标准气体或零点气体,当检定启动时,系统根据配气装置的输出信号实时读取气体质量流量计的瞬时流量,并可自动控制阀门开合度,精确控制气体流量,测试停止时系统自动关闭阀门。在可燃气体报警器检测流程中,检测数据处理模块主要负责各项目的检测数据处理,并与检定规程中所规定的计量性能要求比较,判断检测结果是否符合要求,并将检测结果输出至输出模块。检测结果输出模块主要实现被检可燃气体报警器的检测原始记录及证书生成功能,检测人员只需将被检报警器的基本信息输入本单位检测业务系统,则检测结果输出模块会自动在数据库中调用相关参数,在检测完成后将原始记录及检定证书或检测报告数据发送至本单位业务系统,直至生成客户所需检定证书或检测报告等。
 
二、总结
国内目前大多可燃气体报警器检测单位基本上都是采用人工手动控制来检测可燃气体报警器,不仅工作强度大,危险系数高而且工作效率低。 部分单位使用的自动永利电玩城检测系统,虽然提高了自动化检测的效率和程度, 但存在动态配气系统不够稳定或报警器检测数据等与单位原有的检测业务系统无法对接等情况,不适合大型可燃气体报警器实验室的实际需求。本系统在设计过程中采用了国外成熟的动态配气系统,并对主控系统及图像识别技术进行改良,同时与本单位的检测业务系统进行了无缝对接。但对照国外先进报警器校准检测系统及国内可燃气体报警器型式评价过程,本系统仍有诸多需增加及改进的功能,以更进一步满足可燃气体报警器型评实验室的实际需求。

相关资讯推荐

Copyright @ 2002-2017 永利电玩城 版权所有
XML 地图 | Sitemap 地图