燃气泄漏无人智能激光巡检系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111750281A(43)申请公布日2020.10.09(21)申请号202010637567.5H04L29/08(2006.01)(22)申请日2020.07.05G08B25/08(2006.01)(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号(72)发明人杜鹏飞金积君杨森森徐凌峰王安岩周江维凃程旭包福兵陈然李想许好好(74)专利代理机构杭州奥创知识产权代理有限公司33272代理人王佳健(51)Int.Cl.F17D5/02(2006.01)F16M3/00(2006.01)F16M7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称燃气泄漏无人智能激光巡检系统(57)摘要本发明涉及一种燃气泄漏无人智能激光巡检系统。本发明包括巡航小车、六轴机械臂、激光吸收光谱智能传感单元、数据远传模块和云端控制中心。本发明中的巡航小车与六轴机械臂通过数据融合和空间数据解耦获得智能传感单元的精确定位及其姿态重构。激光吸收光谱智能传感单元获得激光吸收光谱信号，用于判断燃气泄漏与否，并通过数据远传模块将监测点的空间信息和泄漏量传至云端控制中心。本发明通过使用六轴机械臂搭载激光吸收光谱智能传感单元来检测燃气管道是否存在泄露，能够检测漏检系统难以涉足的巡检盲点。同时通过云端控制中心对六轴机械臂与六轴机械臂搭载的激光吸收光谱智能传感单元进行控制，收集检测数据，实现高自动化智能检测。CN111750281ACN111750281A权利要求书1/1页1.燃气泄漏无人智能激光巡检系统，包括巡航小车、六轴机械臂、激光吸收光谱智能传感单元、数据远传模块和云端控制中心，其特征在于：所述的六轴机械臂的固定端设置在巡航小车上，巡航小车的移动端设置有激光吸收光谱智能传感单元，所述巡航小车与六轴机械臂通过数据融合和空间数据解耦获得激光吸收光谱智能传感单元的精确定位及其姿态重构；所述的激光吸收光谱智能传感单元获得激光吸收光谱信号，用于判断燃气泄漏与否，并通过数据远传模块将监测点的空间信息和泄漏量传至云端控制中心。2.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的云端控制中心根据泄漏数据对巡航小车的状态进行实时调整，所述的巡航小车状态分为动态快速巡检状态和静态泄漏点精确定位状态。3.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的六轴机械臂上搭载有处理模块以及与处理模块连接的存储模块、定位模块和所述的数据远传模块；所述的存储模块储存云端控制中心发送的操作指令，通过处理模块读取后，进行存储；所述的定位模块用于对六轴机械臂进行定位，将定位数据发送至处理模块，从而确定所述的激光吸收光谱智能传感单元的具体位置；所述的处理模块通过数据远传模块与云端控制中心连接，用于云端控制中心传输控制信息至六轴机械臂，同时发送检测数据给云端控制中心。4.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的激光吸收光谱智能传感单元的激光波长可根据燃气光谱特性进行调整。5.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的巡航小车搭载陀螺仪、加速度传感器和速度传感器，用于定位信息采集；巡航小车根据场站管路布置通过云端控制中心或者现场进行轨道预设，并可通过云端控制中心进行路径优化。6.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的云端控制中心通过声光报警器、自动发邮件或短信方式对可疑泄漏点的泄漏量和位置进行预警。7.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：还搭载有可充电锂电池或其它电池、太阳能板和自动循迹充电方式进行续航。8.根据权利要求1所述的燃气泄漏无人智能激光巡检系统，其特征在于：所述的泄漏量在发送云端控制中心之前经过了PAA降维处理算法。2CN111750281A说明书1/3页燃气泄漏无人智能激光巡检系统技术领域[0001]本发明涉及可燃气检测技术领域，具体指一种由地面无人巡航器搭载激光吸收光谱系统的燃气泄漏巡检系统，属智能传感技术领域。背景技术[0002]燃气是优质的燃料和化工原料，在生产、生活过程中，燃气更多地被用作燃料使用，其燃烧完全，单位发热量大，燃烧后产物对环境影响小。大范围燃气普及情况下，由于管道的老化、地质结构变化等因素，燃气管道泄漏事故频频发生。而且，据可靠统计，燃气在管道运输过程中的泄漏量会占到运输总量的10%。燃气管道出现泄漏，不但会对人们的生命财产安全构成威胁，还会造成环境污染，所以开展燃气管路泄漏及其智能装备的研发非常必要。[0003]目前，燃气管道泄漏检测和定位主要有以下检测方法：加臭法、红外激光检漏检测法、压力法和流