基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法及装置。所述方法包括以下步骤：从智能燃气表实时获取燃气流量；从浓度测量单元实时获取燃气浓度；基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏。本发明专利技术基于从智能燃气表实时获取的燃气流量和从浓度测量单元实时获取燃气浓度的融合进行燃气泄漏检测，相对现有技术通过单一的测量用户室内的燃气浓度进行泄漏检测，只能对较明显的泄漏进行有效检测，提高了燃气泄漏检测的精度和泄漏检测的浓度范围，尤其提高了对燃气微弱泄漏的检测能力。微弱泄漏的检测能力。微弱泄漏的检测能力。

【技术实现步骤摘要】
基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法及装置


[0001]本专利技术属于燃气泄漏检测
，具体涉及一种基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着燃气应用的普及，居民用户中的燃气设施因破损、密封不严导致泄漏的现象时有发生，但是行业内对户内泄漏检测方面的措施尚未达到理想状态。一方面，针对居民用户内燃气泄漏的常规检测方法，主要是通过安装燃气报警器进行浓度超限报警。而市场上通用的燃气报警器因灵敏度限制，对一些微小泄漏情况难以有效识别，同时也会因受到其它组分(如调料挥发组分、油烟组分等)的干扰造成频繁误报警；另一方面，发生泄漏后，由于泄漏点位置、形状和大小难以进行有效的测量，使得损失的气量缺少合理估算方法，进而对燃气企业的购销差核算带来偏差。因此，需要既可以实现燃气泄漏更宽的浓度监测范围又可以实现燃气泄漏量合理估算的融合性方法。目前，行业内快速推广的智能燃气表不仅可以直接监测用气流量变化，而且还具备了数据传输和算法分析的功能，是户内融合性安全监测方案的较好载体。
[0003]目前，现有的户内燃气泄漏检测技术一般采用单一的检测手段，对微小泄漏很难进行比较准确的识别和预警。另外，目前户内发生泄漏后对泄漏量的估算缺少有效的方法。

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基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法及装置。
[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基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，包括以下步骤：
[0007]从智能燃气表实时获取燃气流量；
[0008]从浓度测量单元实时获取燃气浓度；
[0009]基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏。
[0010]进一步地，所述方法还包括：将是否存在燃气泄漏的检测结果和/或实时获得的用气量数据和燃气浓度数据上传至总站的上位机。
[0011]更进一步地，所述方法还包括：当检测结果为存在燃气泄漏时，由控制处理单元和/或上位机发送报警提醒信号；泄漏严重时，发送指令至智能燃气表切断供气电磁阀。
[0012]进一步地，所述方法还包括：当检测到存在燃气泄漏时，根据所述燃气流量和燃气浓度，确定燃气泄漏点概略位置：位于智能燃气表的进气侧或出气侧。
[0013]更进一步地，所述基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏，具体包括：
[0014]用q表示从智能燃气表实时获取的燃气流量，用c表示从浓度测量单元实时获取的
智能燃气表用户室内的燃气浓度；根据q、c的大小按以下方法判定是否存在燃气泄漏：
[0015]若c＝0，q＝0，则不存在燃气泄漏；
[0016]若c＝0，0<q
min
≤q≤q
max
，且持续时间不超过第一阈值，则不存在燃气泄漏；其中，q
min
、q
max
分别为智能燃气表用户正常用气时燃气流量的最小值、最大值；
[0017]若0<c≤LEL，q＝0，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到LEL的时间T，若T小于第二阈值，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表进气侧；其中，LEL为引起爆炸的燃气浓度最小值；
[0018]若0<c≤LEL，0<q≤q
min
，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到LEL的时间T，若T小于第二阈值，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；
[0019]若0<c≤LEL，q
min
≤q≤q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；
[0020]若c>LEL，q＝0，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表进气侧；
[0021]若c>LEL，q
min
≤q≤q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；
[0022]若c>LEL，q>q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧。
[0023]更进一步地，燃气浓度预测方法包括：
[0024]基于房间内燃气质量守恒得到：
[0025][0026]式中，t为时间，V为房间体积，c为房间内的燃气浓度，q
x
为燃气泄漏速率，k为房间每小时的换气次数；
[0027]针对(1)式求解以c为变量的微分方程得到燃气浓度的预测模型：
[0028][0029]式中，c0为初始燃气浓度，q
x
基于多个历史时刻的燃气浓度利用最小二乘法进行拟合得到。
[0030]第二方面，本专利技术提供一种基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测装置，包括：
[0031]流量获取模块，用于从智能燃气表实时获取燃气流量；
[0032]浓度获取模块，用于从浓度测量单元实时获取燃气浓度；
[0033]泄漏判定模块，用于基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏。
[0034]进一步地，所述装置还包括数据上传模块，用于将是否存在燃气泄漏的检测结果和/或实时获得的用气量数据和燃气浓度数据上传至总站的上位机。
[0035]更进一步地，所述装置还包括报警模块，用于当检测结果为存在燃气泄漏时，由控制处理单元和/或上位机发送报警提醒信号；泄漏严重时，发送指令至智能燃气表切断供气电磁阀。
[0036]进一步地，所述装置还包括泄漏定位模块，用于当检测到存在燃气泄漏时，根据所述燃气流量和燃气浓度，确定燃气泄漏点概略位置：位于智能燃气表的进气侧或出气侧。
[0037]更进一步地，所述基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏，具体包括：
[0038]用q表示从智能燃气表实时获取的燃气流量，用c表示从浓度测量单元实时获取的智能燃气表用户室内的燃气浓度；根据q、c的大小按以下方法判定是否存在燃气泄漏：
[0039]若c＝0，q＝0，则不存在燃气泄漏；
[0040]若c＝0，0<q
min
≤q≤q
max
，且持续时间不超过第一阈值，则不存在燃气泄漏；其中，q
min
、q
max
分别为智能燃气表用户正常用气时燃气流量的最小值、最大值；
[0041]若0<c≤LEL，q＝0，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到LEL的时间T，若T小于第二阈值，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表进气侧；其中，LEL为引起爆炸的燃气浓度最小值；
[0042]若0<c≤LEL，0<q≤q
min
，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：从智能燃气表实时获取燃气流量；从浓度测量单元实时获取燃气浓度；基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏。2.根据权利要求1所述的智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述方法还包括：将是否存在燃气泄漏的检测结果和/或实时获得的用气量数据和燃气浓度数据上传至总站的上位机。3.根据权利要求2所述的智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述方法还包括：当检测结果为存在燃气泄漏时，由控制处理单元和/或上位机发送报警提醒信号；泄漏严重时，发送指令至智能燃气表切断供气电磁阀。4.根据权利要求1所述的智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述方法还包括：当检测到存在燃气泄漏时，根据所述燃气流量和燃气浓度，确定燃气泄漏点概略位置：位于智能燃气表的进气侧或出气侧。5.根据权利要求4所述的智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，所述基于所述燃气流量和燃气浓度的融合判定是否存在燃气泄漏，具体包括：用q表示从智能燃气表实时获取的燃气流量，用c表示从浓度测量单元实时获取的智能燃气表用户室内的燃气浓度；根据q、c的大小按以下方法判定是否存在燃气泄漏：若c＝0，q＝0，则不存在燃气泄漏；若c＝0，0<q
min
≤q≤q
max
，且持续时间不超过第一阈值，则不存在燃气泄漏；其中，q
min
、q
max
分别为智能燃气表用户正常用气时燃气流量的最小值、最大值；若0<c≤LEL，q＝0，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到LEL的时间T，若T小于第二阈值，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表进气侧；其中，LEL为引起爆炸的燃气浓度最小值；若0<c≤LEL，0<q≤q
min
，存在泄漏风险，进一步预测燃气浓度达到LEL的时间T，若T小于第二阈值，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；若0<c≤LEL，q
min
≤q≤q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；若c>LEL，q＝0，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表进气侧；若c>LEL，q
min
≤q≤q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧；若c>LEL，q>q
max
，则存在燃气泄漏，且泄漏点位于智能燃气表出气侧。6.根据权利要求5所述的智能燃气表和浓度传感器的燃气泄漏检测方法，其特征在于，燃气浓度预测方法包括：基于房间内燃气质量守恒得到：式中，t为时间，V为房间体积，c为房间内的燃气浓度，q
x
为燃气泄漏速率，k为房间每小时的换气次数；针对(1)式求解以c...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴伟，王亮，陈婷婷，柴家凤，翟楠希，王铁强，王凡，
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：