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Patent Searching and Data


Title:
GAS-DETECTION AND GAS-QUANTIFICATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/078193
Kind Code:
A1
Abstract:
The device is presented as an instrument for detecting emission of natural gas and other gas-phase hydrocarbons, comprising the combination of a ruggedised tablet (1) and an infrared camera (2) which are interconnected by an extension cable and can be separated in order to continue working separately, with the tablet (1) being equipped with a protective housing that forms an ergonomic support (3), with carrying loops (5) and a handle (6), also including adjustable straps (4) for carrying on the shoulder. The infrared camera (2) includes an exchangeable lens (7) and an electronic board on which a detector spectrally optimised for the detection of hydrocarbons is incorporated. The tablet-based design allows the software to be updated and modified in the future.

Inventors:
ESTEBAN GARCÍA, José Luis (Sector Músicos, 20 - 4ºA, Tres Cantos, 28760, ES)
GIL JIMÉNEZ, Jesús Manuel (Arzobispo Morcillo, 38 - 1ºB, Madrid, 28029, ES)
Application Number:
ES2016/070769
Publication Date:
May 03, 2018
Filing Date:
October 28, 2016
Export Citation:
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Assignee:
VIRA GAS IMAGING, S.L. (Avda. Gregorio Peces Barba 1, Leganes, 28918, ES)
International Classes:
G01N21/35; G01M3/04
Domestic Patent References:
WO2005001409A22005-01-06
Other References:
IR-PAD 640 INDUSTRIAL | THERMAL INFRARED CAMERA / TABLET SYSTEM, 13 October 2016 (2016-10-13), Retrieved from the Internet [retrieved on 20170421]
OPGAL OPTRONIC INDUSTRIES: "EyeCGas | Infrared Gas Imaging Camera", YOUTUBE, 20 March 2014 (2014-03-20), XP054978630, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170421]
FLIR INFRARED CAMERAS, 25 September 2016 (2016-09-25), Retrieved from the Internet [retrieved on 20170421]
UC3M: "Nueva cámara infrarroja para detectar fugas of gases in the industria", YOUTUBE, 2 October 2015 (2015-10-02), XP054978631, Retrieved from the Internet [retrieved on 20170421]
Attorney, Agent or Firm:
BOTELLA REYNA, Antonio (Velázquez 80, Madrid, 28001, ES)
Download PDF:
Claims:
R E I V I N D I C A C I O N E S

1 -.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, previsto para la detección de emisiones fugitivas de gas natural y otros hidrocarburos en fase gaseosa, caracterizado porque comprende una cámara de infrarrojos desmontable (3), con un detector (8) espectralmente optimizado para la detección de hidrocarburos, asociado a una placa electrónica (9) de conectividad y transmisión de las imágenes captadas a una Tablet (1 ) rugerizada mediante una carcasa (3), dotada de medios de asido ergonómicos, de manera que todos estos elementos se integren en un único conjunto portátil.

2a.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque el sensor de infrarrojo será de tipo "Tecless-LWIR".

3a.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque la cámara (2) cuenta con una carcasa (10) en la que la óptica (7) presenta un carácter intercambiable, incluyendo dicha carcasa medios de anclaje y sujeción del detector a una tapa posterior (12) en la que se establece el conector para el cable que relaciona la cámara con la Tablet. 4a.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque la Tablet (1 ) incluye medios de comunicación WI-FI, GPS, puertos USB, conectividad móvil y medios de transmisión de datos en proximidad (NFC).

5a. -Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque la Tablet (1 ) incluye doble batería, una batería principal y una batería secundaria.

6a.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque la carcasa (3) incluye una pareja de asideros laterales (5), un mango (6) tipo joy stick, así como una correa ajustable (4) de sujeción al hombro del dispositivo.

7a.- Dispositivo para la detección y cuantificación de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque dispone de un kit de lentes intercambiables totalmente calibradas para el sensor y la electrónica con la que se suministra el conjunto.

8a.- Dispositivo para la detección y cuantificacion de gases, según reivindicación 1 a, caracterizado porque la cámara (3) desmontable, es susceptible de conectarse a la Tablet (1 ) a través de un cable con funciones de alargador.

Description:
DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE GASES

D E S C R I P C I O N

OBJETO DE LA INVENCION

La presente invención se refiere a un dispositivo para la detección y cuantificación de gases, concretamente de emisiones fugitivas de gas natural y otros hidrocarburos en fase gaseosa, adaptado específicamente para la industria del gas y el petróleo.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo de tipo "único" para la detección de gases hidrocarburos, basándose en la tecnología infrarroja y adaptado específicamente para la industria del gas y el petróleo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Aunque se conocen numerosos y variados sistemas y dispositivos para la detección de gases en general, el mercado actual demanda hacerlo con cámaras de tecnología infrarroja.

Las cámaras actuales de mercado de propósito general, presentan una complejidad estructural y funcional, así como un elevado coste de fabricación y por consiguiente de adquisición.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema que se preconiza, determinante de un aparato "único", se constituye a partir de una Tablet rugerizada sobre la que va acoplada, con carácter desmontable, una cámara de infrarrojos, y en donde la Tablet presenta un nivel de rugerizado que permita soportar fuertes caídas, así como ráfagas de lluvia, viento, polvo, así como arena, e incluso vibraciones e impactos en funcionamiento, soportando también humedad, niebla salina, altitud, atmósfera explosiva, radiación solar, extremos térmicos, impactos térmicos, congelación/descongelación y cambio táctico del modo de espera al operativo, posibilitando emplazamientos peligrosos, y estando equipada, además de con la oportuna pantalla táctil, con un GPS, con medios de conexión WI-FI, puertos de conexión USB, conectividad móvil y transmisión de datos en proximidad (NFC), conectores con patillas Pogo o similares por la parte inferior y posterior, así como una batería principal y una batería secundaria de litio.

La Tablet va alojada en un soporte ergonómico que incluye para su manejo dos asas, una para cada mano, así como un mango tipo joy stick, desmontable, además de incluir una correa ergonómica con tirantes ajustable para colgar de los hombros, lo que facilitan el trabajo frente a la cámara de mano tradicional, más pesada y que produce cansancio en el operario, permitiendo soltar la cámara sin tener que asirla continuamente.

La cámara de infrarrojos se integra de esta manera con la Tablet, tanto de forma mecánica, eléctrica como respecto a los datos obtenidos por la misma.

El dispositivo incorporará un software de programación para la operación en tiempo real y análisis en gabinete de resultados, con la correspondiente interface de usuario en la pantalla táctil, ofreciendo una amplia conectividad con terceros, permitiendo optimizar la detección de la fuga correspondiente, determinando la frecuencia del procesado, la transparencia del procesado, el nivel de contraste de la imagen procesada, además de complementarse con el registro de las imágenes y realizar la fusión de la imagen visible con la imagen térmica o de gas, ponderando la relación de fusión entre ambas imágenes.

Dicho software incluirá herramientas de adquisición de la imagen térmica y herramientas de análisis de dicha imagen, de acuerdo con unos parámetros de adquisición y perfiles lineales para representación en una gráfica de los valores correspondientes, incluyendo también herramientas de post-procesado de la imagen térmica para la visualización en gabinete de la imagen guardada. La interfaz asociada al software incluirá asimismo botones de control de la visualización, de la velocidad de reproducción, del tiempo de refresco de la imagen de gas así como de ajuste del contraste global de la imagen, con perfiles y ajustes de visibilidad mediante el oportuno análisis, con exportación de la imagen en vídeo. Adicionalmente se ha previsto un software de cuantificacion que incorpora un algoritmo de cuantificacion de la nube de gas basado en técnicas de tratamiento y reconocimiento de imagen, densidad de absorción infrarroja y en textos de referencia correspondientes a modelización de pluma de gas, algoritmo de cuantificacion y factores de correlación.

El dispositivo permite ejecutar aplicaciones auxiliares, así como la generación automática de informes, tanto de serie como a petición específica de cada cliente, así como la posibilidad de georreferenciacion y que dicha georreferenciacion sea accesible a través de aplicaciones estándar.

El citado software permitirá igualmente la identificación de los puntos de fuga sobre planos de la instalación en varios formatos. Por su parte, la cámara de infrarrojos se basa en una tecnología de infrarrojos espectralmente optimizada para la detección de hidrocarburos, que define un sensor de infrarrojos, complementado con la correspondiente óptica que con una electrónica básica de componentes para la conectividad y la transmisión de la señal eléctrica en imagen procesada por SW van alojadas en una carcasa, todo ello sin necesidad de sistemas de refrigeración ni partes móviles.

La citada óptica comprenderá un kit de lentes intercambiables, estando la cámara calibrada para las diferentes ópticas con las que se suministre. El dispositivo presentará varios rangos de calibración en temperatura, así como una baja relación señal-ruido.

Por su parte, el sensor de infrarrojo será de tipo Tecless-LWIR, que permite reducir drásticamente costes con las mismas prestaciones que otros sistemas o equipos de mercado usados para el mismo fin, con un reducido tamaño, bajo peso y óptimas prestaciones.

También decir que al ser la cámara de infrarrojos desmontable, esto facilita su mantenimiento, haciendo posible el uso de la cámara en lugares menos accesibles, al poder ser desmontada de la Tablet y conectarse mediante un cable alargador.

El dispositivo permite integrar tablets homologadas por el cliente sin necesidad de cambiar ni la cámara ni el software.

De igual manera, al ser la Tablet el soporte del software y el interface con el operador (HMI) permite absoluta flexibilidad para añadir aplicaciones y que se pueda dedicar la Tablet a otras funciones.

Por su parte, el entorno Tablet es mucho más familiar y amigable para un operador, facilitando el acceso a menús al ser táctil.

En cuanto al rugerizado de la solución, facilita su uso industrial y en malas condiciones climatológicas y ambientales, y posibilita su uso con guantes de trabajo. Uso para zona clasificada del conjunto pendiente.

El uso de la Tablet abre y facilita su conectividad con terceros, disponiendo de interfaces universales (USB 3.0, WiFI, conectividad móvil, HDMI, ...). Permite la trasmisión online de imágenes o vídeos.

El algoritmo de cuantificación incorporado permite con el tratamiento de imagen térmica y absorción IR determinar la tasa de escape del gas. A partir de esta estructuración, el peso del sistema obtenido presenta una mejora en portabilidad cuantificada en más de medio kilogramo más ligero frente a opciones comerciales de mercado.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1 .- Muestra una vista en perspectiva de un dispositivo para la detección de gases realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

Las figuras 2, 3, 4, 5 y 6.- Muestran sendas vistas en perfil, alzado frontal, planta superior, planta inferior y alzado posterior del dispositivo de la figura anterior, con su mando o joy stick desmontado.

La figura 7.- Muestra, finalmente, una vista en explosión de la cámara de infrarrojos que participan en el dispositivo de la invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el dispositivo que se preconiza está constituido a partir una Tablet (1 ) a la que está asociada una cámara de infrarrojos (2) a través de una carcasa (3) ergonómica, con correas adaptables (4) para colgado sobre el hombro, dos agarraderos laterales (5) dispuestos sobre la cara posterior de la carcasa (3) para manejo por parte del operario, y un mango central (6) tipo joy-stick con carácter desmontable, y que aparece representado en la figura 1 .

La carcasa (3) da a la Tablet (1 ) un carácter rugerizado, en orden a protegerla de polvo, humedad, golpes, etc.

Por su parte, la cámara de infrarrojos (2) mostrada en explosión en la figura 7, incluye una óptica (7), un detector espectralmente optimizado para la detección de hidrocarburos y que constituye un sensor de infrarrojos (8), en combinación con una placa electrónica (9), todo ello alojado en una carcasa (10) y sujeto en el interior de ésta mediante un anillo (1 1 ), fijándose el conjunto a una tapa inferior (12) mediante tornillos (15) y separadores (14), contando dicha tapa inferior con una abertura o paso (13) para el cable de conexión que relaciona la cámara con la Tablet (1 ), estableciéndose entre la óptica (7) y la carcasa (10) una junta de estanqueidad (16).

Las características y funciones de los componentes anteriormente referidos se han descrito en el apartado anterior, de manera tal que el dispositivo permite detectar emisiones fugitivas de gas u otros hidrocarburos y procesarlas convenientemente para conseguir unos datos fiables, procesados e interpretados a través del correspondiente software de programación asociado a la Tablet. Solo resta señalar por último que, tal y como se ha dicho con anterioridad, la cámara de infrarrojos (2) presentará un carácter desmontable de la carcasa (3), de manera que ésta se pueda utilizar a través de un cable alargador, en orden a permitir acceder a lugares de difícil accesibilidad.