سیستم پایش مقاوم شعله فلر مبتنی بر تحلیل دینامیک آنتروپی در شرایط دشوار محیطی

پایش مداوم شعله مشعل های فلر در صنایع نفت و گاز از اهمیت بالایی برخوردار است اما شرایط محیطی دشوار، پس زمینه ی پیچیده کوهستانی، رطوبت و شرجی، اغتشاشات ناشی از گرما و غیره فرآیند تشخیص بصری شعله را با چالش مواجه می کند. در این مقاله یک سیستم پایش تصویری مقاوم برای نظارت بر شعله فلر در چنین شرایطی پیشنهاد شده است که صرفا بر پردازش تصویر متکی است و به حسگرهای ویژه یا شبکه های یادگیری عمیق نیاز ندارد. روش پیشنهادی شامل مراحل تثبیت ویدئو جهت حذف تاثیر لرزش دوربین، استخراج کانال قرمز تصویر جهت تاکید بر درخشندگی طیف شعله، فیلترگذاری گوسی برای کاهش نویز، میانگین گیری گروهی فریم ها برای هموارسازی تغییرات تصادفی، تفاضل زمانی پی درپی برای آشکارسازی حرکت و تغییرات شعله، اعمال فیلتر آنتروپی برای تشخیص نواحی با الگوی نوری آشفته شعله، آستانه گذاری و عملیات مورفولوژی (حذف نواحی کوچک، انبساط و پرکردن حفره ها) است. خروجی، الگوریتم ماسک باینری ناحیه شعله و مساحت شعله است که به عنوان یک حسگر نرم عمل کرده و اطلاعاتی لحظه ای از وضعیت شعله ارائه می دهد. نتایج کیفی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش های متداول در برابر پس زمینه های مشابه رنگ شعله و اثر شیمری نوسانات ناشی از گرمای شدید پایدارتر بوده و نرخ هشدار اشتباه کمتری دارد. این سیستم با دوربین های معمولی قابل پیاده سازی است و می تواند به عنوان یک راهکار اقتصادی برای نظارت ایمن بر مشعل های فلر (خصوصا در زمان توفان و شرایط جوی حاد) به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

پایش ، فلر ، تشخیص شعله ، پردازش تصویر ، فیلتر ، آنتروپی ، پس زمینه ی پیچیده ، شرایط شیمری