一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法技术

一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其包括为：制作一个带有Linux嵌入式系统、单片机系统及无线通信、摄像头与云台、传感器、电机控制调速驱动、供电、地图与定位和无线通信功能的可移动机器人；将传感器检测到的现场气体浓度值，作为一个已知参数带入机器人上的气体扩散模型中，通过人工智能的方法，进行嵌入式溯源计算；将算得的泄漏源位置定位并导航，机器人向目标位置移动，到达目标位置后，机器人对泄漏源及周边情况进行拍照，通过无线网络将图片及源强信息送回。本发明专利技术能够减少溯源计算时间，精确泄漏源位置信息及实时反馈泄漏源情况，同时由于本发明专利技术中机器人可移动的特性，在布置传感器时可以适当传感器的数量。

A gas leakage tracing method realized by mobile robot

Tracing method using mobile robot to achieve the gas leakage, which comprises: preparing a Linux embedded system, single chip system and wireless communication, camera and PTZ, sensors, motor control, power supply, drive and map positioning and wireless communication function of the mobile robot; the detected gas concentration sensor value, as a known parameter on the robot into the gas diffusion model, through the method of artificial intelligence, the embedded source computing; source location positioning and navigation will be leaked, a robot moving toward the target position, the robot to reach the target position, source of leakage and the surrounding circumstances take pictures, pictures through a wireless network and a strong source of information back to the. The invention can reduce the tracing time, accurately leak the source location information and feed back the leakage source in real time. At the same time, due to the mobile characteristics of the robot in the invention, the number of sensors can be appropriately arranged when the sensor is arranged.

【技术实现步骤摘要】
一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法
本专利技术属于机器人、传感器、安全生产、环境监测
，具体涉及一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法。
技术介绍
目前的工业生产中尤其是化工业，气体种类、浓度的监测已经成为企业安全生产过程中的重要组成部分。在生产过程中，当工业气体发生泄漏时，传感器的监测数据往往是掌握事故现场实况的重要数据。根据传感器传回的数据，借助相关方法找到泄漏源位置，对事故实施补救，特别当气体为危险气体时制定疏散救援方案尤为重要。针对气体泄漏溯源问题，当气体扩散模型(如高斯扩散模型)已知时，当前主流的方法是在泄漏源的下风向选取适当位置放置的测量浓度的传感器，将传感器测量出的气体浓度作为一个已知参数输入气体扩散模型中，通过不断的迭代、优化、修正，最终寻找出达到给定精度的泄漏源位置和强度。当获得了泄漏气体的源强后，可以将此源强数值代入到应急响应的大气扩散模型中去，结合大气扩散模型及一些气象数据计算大气中受污染的各区域物质浓度，然后根据这些浓度值划分不同危险等级的区域，为应急响应和应急救援的决策制定及实施提供判定依据。如果泄漏气体扩散机理未知，通常采用人工智能的方法对反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其包括以下步骤：制作一个带有Linux嵌入式系统、单片机系统及无线通信、摄像头与云台、传感器、电机控制调速驱动、供电、地图与定位和无线通信功能的可移动机器人；供电模块对机器人供电；Linux嵌入式系统模块与单片机系统模块通过串口通信；单片机系统控制传感器模块和电机控制调速驱动模块；Linux嵌入式系统控制摄像头与云台模块、无线通信模块和地图与定位模块。

【技术特征摘要】
1.一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其包括以下步骤：制作一个带有Linux嵌入式系统、单片机系统及无线通信、摄像头与云台、传感器、电机控制调速驱动、供电、地图与定位和无线通信功能的可移动机器人；供电模块对机器人供电；Linux嵌入式系统模块与单片机系统模块通过串口通信；单片机系统控制传感器模块和电机控制调速驱动模块；Linux嵌入式系统控制摄像头与云台模块、无线通信模块和地图与定位模块。2.如权利1要求所述的一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其特征在于：供电模块对Linux嵌入式系统模块、单片机系统模块、地图与定位模块和电机控制调速驱动模块供电。3.如权利1要求所述的一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其特征在于：单片机系统实时采集传感器模块的数据，并立即通过串口传给嵌入式系统。4.如权利1要求所述的一种借助移动机器人实现的气体泄漏溯源方法，其特征在于：传感器采集的数据作为模型参数输入嵌入式系统的气体扩散模型中，进行源强反算。5.如权利4要求所述的源强反算，其特征在于：源强反算的方法采用遗传算法和优化算法。6.如权利1要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，张建文，林青其，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11