一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114857508A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210541156.5(22)申请日2022.05.17(71)申请人浙江农林大学地址311300浙江省杭州市临安区武肃街666号(72)发明人孙雨玘张靖渝叶海芬宁景苑连俊博刘权黄科涛吴子安张建锋惠国华(74)专利代理机构杭州天麟知识产权代理事务所(特殊普通合伙)33374专利代理师占宇(51)Int.Cl.F17D5/02(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统及方法(57)摘要本发明公开了一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统及方法。该系统包括云服务器和监测装置，所述监测装置包括控制装置、移动气体检测装置和多个气体传感器，所述气体传感器位于甲烷气体输送管道正下方且沿甲烷气体输送管道走向等间距设置，所述移动气体检测装置包括位于甲烷气体输送管道正下方且与甲烷气体输送管道走向一致的导轨以及设置在导轨上且可沿导轨移动的移动气体检测模块，所述移动气体检测模块能够与控制装置无线通信，所述气体传感器与控制装置电连接，所述控制装置能够与云服务器无线通信。本发明能够快速精确的定位甲烷气体输送管道的气体泄漏点，减少人员伤亡和经济损失。CN114857508ACN114857508A权利要求书1/3页1.一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，包括云服务器(1)和监测装置，所述监测装置包括控制装置(2)、移动气体检测装置和多个气体传感器(3)，所述气体传感器(3)位于甲烷气体输送管道(6)正下方且沿甲烷气体输送管道(6)走向等间距设置，所述移动气体检测装置包括位于甲烷气体输送管道(6)正下方且与甲烷气体输送管道(6)走向一致的导轨(4)以及设置在导轨(4)上且可沿导轨(4)移动的移动气体检测模块(5)，所述移动气体检测模块(5)能够与控制装置(2)无线通信，所述气体传感器(3)与控制装置(2)电连接，所述控制装置(2)能够与云服务器(1)无线通信。2.根据权利要求1所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，所述移动气体检测模块(5)包括可沿导轨(4)移动的移动模块(7)，所述移动模块(7)上设有支架(8)，所述支架(8)上设有多个位于不同高度的气体检测模块(9)，所述移动模块(7)上还设有微处理器(10)和第一无线通信模块(11)，所述微处理器(10)分别与移动模块(7)、气体检测模块(9)和第一无线通信模块(11)电连接。3.根据权利要求2所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，所述气体检测模块(9)沿竖直方向等间距设置。4.根据权利要求1或2或3所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，所述控制装置(2)包括控制器和第二无线通信模块，所述控制器分别与气体传感器(3)、第二无线通信模块电连接。5.根据权利要求1或2或3所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，所述导轨(4)的长度与甲烷气体输送管道(6)长度一致。6.根据权利要求1或2或3所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，所述气体传感器(3)位于导轨(4)下方。7.一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位方法，用于权利要求2所述的一种地下甲烷气体输送管道泄漏定位系统，其特征在于，包括以下步骤：S1：将位于甲烷气体输送管道正下方的气体传感器从左至右依次编号为1、2……k，k为甲烷气体输送管道正下方的气体传感器的总数，将支架上的气体检测模块从下至上依次编号为1、2……m，m为支架上的气体检测模块的总数；S2：每个气体传感器都实时检测其所在位置的甲烷浓度并发送给控制装置，当编号为v的气体传感器检测到其所在位置的甲烷浓度超过设定值时，1≤v≤k，控制装置根据编号为v的气体传感器的位置规划出移动气体检测模块在导轨上的检测路径，将检测路径的起点设定为检测点，从检测路径的起点开始每间隔距离D设定一个检测点，L为检测路径的长度，E为正整数，从检测路径的起点至终点依次将检测路径上的检测点编号为1、2……n，n＝E+1；S3：控制装置将检测路径以及检测路径上的n个检测点都发送给移动气体检测装置；S4：移动气体检测模块沿检测路径移动，每移动到一个检测点进行一次检测，每次检测时，移动气体检测模块上的m个不同高度的气体检测模块分别采集一次甲烷浓度，最终得到检测矩阵G，并将检测矩阵G发送给控制装置；2CN114857508A权利要求书2/3页其中，GSij表示在编号为j的检测点处编号为i的气体检测模块检测到的甲烷浓度值，1≤i≤m，1≤j≤n；S5：对检测矩阵G内的每个甲烷浓度值都进行归一化处理，得到矩阵P；其中，PSij表示GSij归一化后