一种燃气泄漏检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种燃气泄漏检测方法及装置。所述方法包括：从检测车获取相同检测时间的甲烷浓度序列A和乙烷浓度序列B；对A、B分别进行背景去噪处理，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB；分别求解AA和BB的峰值点，按照峰值点的幅度大小对峰值点进行排名，并对所述排名进行融合得到综合排名；构建以AA或BB的峰值为因变量、以所述峰值的综合排名为自变量的离散序列，计算所述序列中的突降点，突降点及其前面的峰值点均为燃气泄漏点。本发明专利技术由于基于剔除背景信号后的气体浓度进行燃气泄漏检测，能够消除背景噪声对检测结果的不良影响；由于基于两种气体浓度峰值点的排名进行综合排名，可消除异常数据对检测结果的不良影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气泄漏检测方法与装置


[0001]本专利技术属于有毒气体泄漏检测与定位
，具体涉及一种燃气泄漏检测方法与装置。

技术介绍

[0002]天然气的应用已从民用发展到工业、采暖、制冷、发电、燃气汽车、分布式能源等诸多领域。燃气的广泛应用对国民经济水平的提高和社会事业的发展起到了重要作用。但是随着燃气输配管网大面积的敷设，地下燃气管线越来越密集，也越来越复杂，燃气自身的特性加之管道在制造、安装、使用、管理等诸多方面的不确定因素，使燃气管道在一定程度上存在燃气泄漏的可能性，给城镇燃气管网的安全运行带来巨大挑战。燃气管道发生事故而导致的燃气泄漏事件频繁发生，不仅影响燃气的正常输送，而且还会造成大面积的环境污染，严重的还会引发火灾、爆炸等灾害，给人民的生命财产安全带来极大的威胁。
[0003]燃气泄漏最早采用人工检测方法，耗费时间长，费时费力。为此，已研制出专门用于燃气泄漏检测的检测车，可以对空气中的甲烷浓度进行实时检测，并根据甲烷浓度判断周围是否发生了燃气泄漏。但是由于各种各样的原因，空气中存在一定量的甲烷，这会对检测造成干扰。目前的燃气泄漏检测算法仅仅是根据甲烷的峰值进行判断，并没有考虑到甲烷背景值的影响，很难消除上述干扰的影响，造成在定位时有较多的误报点。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种燃气泄漏检测方法与装置。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种燃气泄漏检测方法，包括：
[0007]从检测车获取相同检测时间的甲烷浓度序列A和乙烷浓度序列B；
[0008]对A、B分别进行背景去噪处理，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB；
[0009]分别求解AA和BB的峰值点，按照峰值点的幅度大小对峰值点进行排名，得到第i个峰值点的排名S
a
(i)、S
b
(i)，融合S
a
(i)、S
b
(i)得到综合排名S(i)；
[0010]构建以AA或BB的峰值为因变量、以所述峰值的综合排名为自变量的离散序列，计算所述序列中相邻峰值点下降幅值超过设定阈值的突降点，所述突降点及其前面的峰值点均为燃气泄漏点。
[0011]进一步地，所述方法还包括对从检测车获取的数据进行预处理的步骤：补充缺失数据，去掉重复数据，剔除异常数据。
[0012]进一步地，所述对A、B分别进行背景去噪处理的方法包括：
[0013]将A、B分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗口内甲烷浓度的最小值A
min
和乙烷浓度的最小值B
min
；
[0014]将A
min
和B
min
分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗
口内数据的平均值，得到甲烷浓度背景值A0和乙烷浓度的背景值B0；
[0015]计算AA＝A
‑
A0，BB＝B
‑
B0，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB。
[0016]更进一步地，滑动时间窗口长度的计算公式为：
[0017]N＝int(l
×
f/v)
[0018]式中，N为窗口长度，其大小为数据采集周期的倍数或滑动时间窗口内的数据个数；l为滑动时间窗口覆盖的检测距离，单位为m；v为检测车行驶速度，单位为m/s；f为数据采集频率，单位H
Z
，int()表示取整运算。
[0019]进一步地，综合排名的方法包括：按照S＝k
a
×
S
a
(i)+k
b
×
S
b
(i)的大小进行排名得到综合排名S(i)，其中，k
a
、k
b
为加权系数，0<k
a
<1，0<k
b
<1，k
a
+k
b
＝1。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种燃气泄漏检测装置，包括：
[0021]数据获取模块，用于从检测车获取相同检测时间的甲烷浓度序列A和乙烷浓度序列B；
[0022]背景去噪模块，用于对A、B分别进行背景去噪处理，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB；
[0023]排名融合模块，用于分别求解AA和BB的峰值点，按照峰值点的幅度大小对峰值点进行排名，得到第i个峰值点的排名S
a
(i)、S
b
(i)，融合S
a
(i)、S
b
(i)得到综合排名S(i)；
[0024]泄漏检测模块，用于构建以AA或BB的峰值为因变量、以所述峰值的综合排名为自变量的离散序列，计算所述序列中相邻峰值点下降幅值超过设定阈值的突降点，所述突降点及其前面的峰值点均为燃气泄漏点。
[0025]进一步地，所述装置还包括预处理模块，用于对从检测车获取的数据进行预处理：补充缺失数据，去掉重复数据，剔除异常数据。
[0026]进一步地，所述对A、B分别进行背景去噪处理的方法包括：
[0027]将A、B分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗口内甲烷浓度的最小值A
min
和乙烷浓度的最小值B
min
；
[0028]将A
min
和B
min
分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗口内数据的平均值，得到甲烷浓度背景值A0和乙烷浓度的背景值B0；
[0029]计算AA＝A
‑
A0，BB＝B
‑
B0，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB。
[0030]更进一步地，滑动时间窗口长度的计算公式为：
[0031]N＝int(l
×
f/v)
[0032]式中，N为窗口长度，其大小为数据采集周期的倍数或滑动时间窗口内的数据个数；l为滑动时间窗口覆盖的检测距离，单位为m；v为检测车行驶速度，单位为m/s；f为数据采集频率，单位H
Z
，int()表示取整运算。
[0033]进一步地，综合排名的方法包括：按照S＝k
a
×
S
a
(i)+k
b
×
S
b
(i)的大小进行排名得到综合排名S(i)，其中，k
a
、k
b
为加权系数，0<k
a
<1，0<k
b
<1，k
a
+k
b
＝1。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：从检测车获取相同检测时间的甲烷浓度序列A和乙烷浓度序列B；对A、B分别进行背景去噪处理，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB；分别求解AA和BB的峰值点，按照峰值点的幅度大小对峰值点进行排名，得到第i个峰值点的排名S
a
(i)、S
b
(i)，融合S
a
(i)、S
b
(i)得到综合排名S(i)；构建以AA或BB的峰值为因变量、以所述峰值的综合排名为自变量的离散序列，计算所述序列中相邻峰值点下降幅值超过设定阈值的突降点，所述突降点及其前面的峰值点均为燃气泄漏点。2.根据权利要求1所述的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述方法还包括对从检测车获取的数据进行预处理的步骤：补充缺失数据，去掉重复数据，剔除异常数据。3.根据权利要求1所述的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述对A、B分别进行背景去噪处理的方法包括：将A、B分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗口内甲烷浓度的最小值A
min
和乙烷浓度的最小值B
min
；将A
min
和B
min
分别输入到一个长度相等的滑动时间窗口，计算每一时刻滑动时间窗口内数据的平均值，得到甲烷浓度背景值A0和乙烷浓度的背景值B0；计算AA＝A
‑
A0，BB＝B
‑
B0，得到剔除背景信号后的甲烷浓度AA和乙烷浓度BB。4.根据权利要求3所述的燃气泄漏检测方法，其特征在于，滑动时间窗口长度的计算公式为：N＝int(l
×
f/v)式中，N为窗口长度，其大小为数据采集周期的倍数或滑动时间窗口内的数据个数；l为滑动时间窗口覆盖的检测距离，单位为m；v为检测车行驶速度，单位为m/s；f为数据采集频率，单位H
Z
，int()表示取整运算。5.根据权利要求1所述的燃气泄漏检测方法，其特征在于，综合排名的方法包括：按照S＝k
a
×
S
a
(i)+k
b
×
S
b
(i)的大小进行排名得到综合排名S(i)，其中，k
a
、k
b
为加权系数，0<k
a
<1，0<k
b
<1，k
a
+k
b
＝1。6.一种燃气泄漏检测装置，包括：数据获取模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，王嵩梅，何少平，张研超，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：