输油管壁结蜡厚度测量
来源:北京塞克赛斯科技有限公司 | 作者:Franchise.Yan | 发布时间: 2014-07-09 | 1235 次浏览 | 分享到:
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原油管道 ,普遍存在结蜡现象,必须及时进行清蜡才能实现管道的经济运行。当输油量高于或等于设计输量时,保证完成输送任务是生产中优先考虑的问题。当输油量低于设计输量时 ,管道运行的经济性上升为主要问题。在输油量一定的情况下,随着结蜡层的增厚,管道的总传热系数减小,热力费用下降时,管道的有效内径减小,摩阻变大,动力费用增加。为此,经过一段时间输油后测量输油管道结蜡厚度具有重要的现实意义。
    摄影测量法基本原理为:通过有色光源照射输油管道内壁,在固定位置通过CCD相机拍摄,照亮的结蜡部分在成像中呈现有色光环,并且随着结蜡厚度的增加则成像色环半径尺寸变小。通过机器视觉方式建立数学模型,测算结蜡的厚度。移动测量装置则可以描绘出整个管道结蜡的分布情况。

系统组成图

通过视频采集卡可以采集输油管壁图像,进行后续数字图像处理。通过滤波,边缘识别等一系列机器视觉算法和建模,可以确定出结蜡的厚度及整周的分布情况。具体处理方法在获取实际图像后会做细化和调整,目前机器视觉库及处理方法可达到亚像素级别。

软件设计工作包含参数配置,权限管理,图像采集,数字图像处理,数据回放、数据库及数据导出等模块。

权限管理

权限管理操作包含添加、删除及更新人员组。

权限管理组包含超级管理员、管理员及一般用户。其中超级管理员拥有最高权限,可以进行人员组操作。管理员可以进行程序测试过程中的参数设置修改。一般用户只可以进行结蜡厚度测试操作。

数据库

对输油管壁结蜡厚度测试信息及测试结果进行记录。存储信息采用数据库方式,减少了数据的冗余度,节省了数据的存储空间,实现数据资源的充分共享。数据库技术方便用户查询,对比等管理数据的方式,并且易于扩展,使用第三方应用程序访问数据库。

数据库采用Mysqlaccess,设计数据库时将时间信息作为索引值,保证独一性约束,减少查询时硬盘I/O操作和系统资源的消耗。并且建立触发器,累计时间过长时,自动创建新表来记录数据。

数据回放

输油管壁进行图像采集时做数据流盘处理,当离线回放时将测试数据,配置信息及管壁图像进行对比显示,便于查询并复检。

数据导出

管壁结蜡测试数据可以导出为exceldat等常用数据保存方式,便于matlab等其他软件查看和分析。
    关键技术

CCD摄像头用于构建尺寸测量方案时,需要对整体做检校来消除镜头畸变和拍摄带来的误差,采用检校场或对不同模型测量来建模来实现。

采集的图像受现场环境影响,首先要进行图像的复原和重建,然后进行逐步的形态学分析建立边缘模型,经过图像分割后提取边缘信息,最后基于模型进行尺寸测算。


核心识别流程模块