一种气体泄漏的检测方法和系统技术方案

本申请公开了一种气体泄漏的检测方法，包括：根据泄漏信息建立高斯烟羽模型并确定高斯烟羽模型中的泄漏点有效源高以及气体扩散系数；控制飞行装置前往起始位置；利用高斯烟羽模型，并且基于预设的飞行控制算法对飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果。应用本申请的方案，有效地提高了油气管道的气体泄漏的检测效率和安全性，可以得到较为准确的气体泄漏的测绘结果。本申请还提供了一种气体泄漏的检测系统，具有相应技术效果。具有相应技术效果。具有相应技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种气体泄漏的检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及气体监测
，特别是涉及一种气体泄漏的检测方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，长输油气管道已经成为油气资源输送的主要方式，而管道的安全影响着能源供应的可靠性，因此其安全重要性不言而喻。天然气作为易燃、易爆、有毒气体，一旦输气管道本身受到外力破坏发生泄漏或破裂，极易引起火灾及爆炸。天然气管道呈长线状，目前，全天候、全方位的管线监测始终未能实现，在传统的方案中，通常是采用人工巡检方式进行检测。但是，这样的方式不能及时发现管线的突发问题，并且处理事故的效率也比较低。同时，在泄漏事故现场，这样的检测方法也存在着安全隐患，检测结果也不能及时反馈。
[0003]综上所述，如何有效地实现油气管道的气体泄漏的检测，提高检测效率和安全性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种气体泄漏的检测方法和系统，以有效地实现油气管道的气体泄漏的检测，提高检测效率和安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种气体泄漏的检测方法，包括：
[0007]根据泄漏信息建立高斯烟羽模型并确定所述高斯烟羽模型中的泄漏点有效源高以及气体扩散系数；
[0008]控制飞行装置前往起始位置；
[0009]利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果。
[0010]优选的，所述利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果，包括：
[0011]利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的自主飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果。
[0012]优选的，所述利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的自主飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果，包括：
[0013]在控制飞行装置前往起始位置之后，将所述起始位置作为当前的back点；
[0014]控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离，将到达的位置作为当前的待定点，并且检测所述飞行装置在待定点的泄漏气体浓度；其中，当前的待定点在y方向与当前的back点相距第一距离，在z方向与当前的back点相距第二距离；
[0015]判断当前的待定点的泄漏气体浓度是否等于当前的back点的泄漏气体浓度；
[0016]如果等于，则将当前的待定点作为新的back点，并且返回执行所述控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离的操作，以得到新的待定点；
[0017]如果不等于，则按照预设的点位选取方式，选取出N个不同的点位，利用所述高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度，并确定出最接近于当前的back点的泄漏气体浓度的点位，控制所述飞行装置飞到确定出的点位之后，将该点位作为新的back点，并且返回执行所述控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离的操作，以得到新的待定点；N为正整数；
[0018]当判断出飞行结束条件成立时，得到气体泄漏的测绘结果并结束检测。
[0019]优选的，所述按照预设的点位选取方式，选取出N个不同的点位，包括：
[0020]当判断出当前的待定点的泄漏气体浓度低于当前的back点的泄漏气体浓度时，以当前的back点为圆心，以当前的back点与当前的待定点的距离作为半径，从当前的待定点触发，在当前的待定点的高度面上逆时针画一个设定的圆弧，并且在该圆弧上选取N个不同的点位；
[0021]当判断出当前的待定点的泄漏气体浓度高于当前的back点的泄漏气体浓度时，以当前的back点为圆心，以当前的back点与当前的待定点的距离作为半径，从当前的待定点触发，在当前的待定点的高度面上顺时针画一个设定的圆弧，并且在该圆弧上选取N个不同的点位。
[0022]优选的，设定的圆弧为1/4的圆弧，N＝360。
[0023]优选的，在根据泄漏信息建立高斯烟羽模型之后，还包括，在建立的高斯烟羽模型中引入误差项；
[0024]相应的，所述利用所述高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度，包括：
[0025]利用引入了误差项的高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度；
[0026]其中，引入了误差项的高斯烟羽模型表示为：
[0027]C(x,y,z)表示(x,y,z)处的泄漏气体浓度，(x,y,z)表示x，y以及z方向的坐标值，Q表示泄露源强度，σ
y
，σ
z
分别表示y方向和z方向的无量纲气体扩散系数，μ表示风速，H表示泄漏点有效源高，R为引入的误差项，且S
i
为与坐标值正相关的误差参数，F
i
为随机数。
[0028]优选的，在建立的高斯烟羽模型中引入误差项之后，还包括：将修正参数项引入高斯烟羽模型；
[0029]相应的，所述利用引入了误差项的高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度，包括：
[0030]利用引入了误差项以及修正参数项的高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度，并且按照预设规则进行所述高斯烟羽模型中的修正参数项的更新；
[0031]其中，引入了误差项以及修正参数项的高斯烟羽模型表示为：
[0032]A为引入的修正参数项，且B
i
为与坐标值正相关的修正参数，D
i
为随机数。
[0033]优选的，所述按照预设规则进行所述高斯烟羽模型中的修正参数项的更新，包括：
[0034]在所述确定出最接近于当前的back点的泄漏气体浓度的点位，控制所述飞行装置飞到确定出的点位，将该点位作为新的back点之后，在返回执行所述控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离的操作之前，检测出新的back点的泄漏气体浓度；
[0035]确定出能够使得新的back点的泄漏气体浓度的计算值等于检测值的目标高斯烟羽模型，并且将所述目标高斯烟羽模型中的修正参数项存储至目标数据库中；
[0036]基于所述目标数据库进行所述高斯烟羽模型中的修正参数项的更新；
[0037]其中，所述目标数据库中存储了初始的修正参数项以及从各次的目标高斯烟羽模型中的修正参数项。
[0038]优选的，所述基于所述目标数据库进行所述高斯烟羽模型中的修正参数项的更新，包括：
[0039]确定出所述目标数据库中存储的各个修正参数项的平均值，并利用所述平均值进行所述高斯烟羽模型中的修正参数项的更新。
[0040]优选的，还包括：
[0041]当所述目标高斯烟羽模型中的修正参数项与更新之前的高斯烟羽模型中的修正参数项的差值的绝对值超出预设范围时，放弃本次针对修正参数项的更新，并且放弃将本次的目标高斯烟羽模型中的修正参数项存储至目标数据库中。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体泄漏的检测方法，其特征在于，包括：根据泄漏信息建立高斯烟羽模型并确定所述高斯烟羽模型中的泄漏点有效源高以及气体扩散系数；控制飞行装置前往起始位置；利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果。2.根据权利要求1所述的气体泄漏的检测方法，其特征在于，所述利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果，包括：利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的自主飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果。3.根据权利要求2所述的气体泄漏的检测方法，其特征在于，所述利用所述高斯烟羽模型，并且基于预设的自主飞行控制算法对所述飞行装置进行飞行路径的控制，得到气体泄漏的测绘结果，包括：在控制飞行装置前往起始位置之后，将所述起始位置作为当前的back点；控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离，将到达的位置作为当前的待定点，并且检测所述飞行装置在待定点的泄漏气体浓度；其中，当前的待定点在y方向与当前的back点相距第一距离，在z方向与当前的back点相距第二距离；判断当前的待定点的泄漏气体浓度是否等于当前的back点的泄漏气体浓度；如果等于，则将当前的待定点作为新的back点，并且返回执行所述控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离的操作，以得到新的待定点；如果不等于，则按照预设的点位选取方式，选取出N个不同的点位，利用所述高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气体浓度，并确定出最接近于当前的back点的泄漏气体浓度的点位，控制所述飞行装置飞到确定出的点位之后，将该点位作为新的back点，并且返回执行所述控制所述飞行装置从当前的back点出发，移动目标距离的操作，以得到新的待定点；N为正整数；当判断出飞行结束条件成立时，得到气体泄漏的测绘结果并结束检测。4.根据权利要求3所述的气体泄漏的检测方法，其特征在于，所述按照预设的点位选取方式，选取出N个不同的点位，包括：当判断出当前的待定点的泄漏气体浓度低于当前的back点的泄漏气体浓度时，以当前的back点为圆心，以当前的back点与当前的待定点的距离作为半径，从当前的待定点触发，在当前的待定点的高度面上逆时针画一个设定的圆弧，并且在该圆弧上选取N个不同的点位；当判断出当前的待定点的泄漏气体浓度高于当前的back点的泄漏气体浓度时，以当前的back点为圆心，以当前的back点与当前的待定点的距离作为半径，从当前的待定点触发，在当前的待定点的高度面上顺时针画一个设定的圆弧，并且在该圆弧上选取N个不同的点位。5.根据权利要求4所述的气体泄漏的检测方法，其特征在于，设定的圆弧为1/4的圆弧，N＝360。
6.根据权利要求3所述的气体泄漏的检测方法，其特征在于，在根据泄漏信息建立高斯烟羽模型之后，还包括，在建立的高斯烟羽模型中引入误差项；相应的，所述利用所述高斯烟羽模型，计算出N个点位各自的泄漏气...

【专利技术属性】
技术研发人员：温凯，王伟，李熠辰，殷雄，闪向营，韩旭，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：