[發(fā)明專利]基于多智能體的輸油管道分布式協(xié)同泄漏檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710081357.0
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106899664B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張化光;馬大中;馮健;張晨光;汪剛;劉金海;翟小軍;于得勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08B25/08;G08B25/10;F17D5/02;F17D5/06
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁焱

1.一種基于多智能體的輸油管道分布式協(xié)同泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括N個智能體、N個太陽能光伏電源模塊和遠程上位機；

所述各智能體設(shè)置于各監(jiān)控站的輸油管道中，以及兩個監(jiān)控站在之間每間隔m公里處的輸油管道中，所述兩個監(jiān)控站之間共有N個智能體，所述太陽能光伏電源模塊的輸出端連接對應(yīng)智能體的電源輸入端，所述各智能體的信號輸入端連接輸油管道的多路連續(xù)信號輸入接口和多路數(shù)字信號輸入接口，所述各智能體的輸出端連接遠程上位機；

所述太陽能光伏電源模塊，用于為各智能體提供直流24V電源；

所述各智能體，用于實時采集其安裝位置的輸油管道的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號，包括壓力、流量和密度，將采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號進行均值濾波和信號放大，設(shè)定觸發(fā)時間若第時刻采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號滿足更新條件，則更新第時刻采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號作為傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號，否則，將繼續(xù)將上一時刻更新的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號作為傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號，將其傳輸至遠程上位機以及其他接入網(wǎng)絡(luò)的智能體；判斷其實時傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號在時間內(nèi)是否出現(xiàn)異常，即傳輸?shù)膲毫土髁康淖兓翟跁r間內(nèi)是否均超出其設(shè)定閾值，當其狀態(tài)數(shù)據(jù)信號出現(xiàn)異常時根據(jù)深度優(yōu)先搜索來檢查輸油管道上所有監(jiān)控站節(jié)點的輸油工況調(diào)整情況，判斷異常現(xiàn)象是否為泄漏事故，記錄狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并傳輸至遠程上位機；

所述遠程上位機，用于獲取當前接入網(wǎng)絡(luò)中的智能體的位置關(guān)系，得到當前整條輸油管道接入網(wǎng)絡(luò)的多智能體位置關(guān)系拓撲圖G＝(V，E，A)，并將多智能體位置關(guān)系拓撲圖G＝(V，E，A)分別傳送至各接入網(wǎng)絡(luò)的智能體，并接收出現(xiàn)泄漏的智能體在泄漏時刻的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并顯示；

其中，V＝{υ₁，…，υ_i，…υ_n}為多智能體位置關(guān)系拓撲圖的頂點集，υ_i為接入網(wǎng)絡(luò)的第i個智能體作為第i個節(jié)點，若該智能體在監(jiān)控站內(nèi)則該節(jié)點作為監(jiān)控站節(jié)點，否則，該節(jié)點作為閥室節(jié)點，n為當前接入網(wǎng)絡(luò)中的智能體總數(shù)，為多智能體位置關(guān)系拓撲圖的邊集，當某一條邊(υ_i，υ_j)∈E則υ_j為與υ_i有通信任務(wù)的一個相鄰智能體，其中，υ_j∈N_i，N_i為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點υ_i的鄰域智能體節(jié)點集，A＝[a_ij]為多智能體位置關(guān)系拓撲圖中相鄰智能體節(jié)點之間的通信權(quán)重值，當(υ_i，υ_j)∈E，則a_ij＝1，否則a_ij＝0。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多智能體的輸油管道分布式協(xié)同泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述各智能體包括：微處理器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理器、存儲模塊和通訊模塊；

所述信號調(diào)理器的輸入端連接輸油管道的多路連續(xù)信號輸入接口和多路數(shù)字信號輸入接口，所述信號調(diào)理器的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接微處理器，所述微處理器的電源端連接太陽能光伏電源模塊的輸出端，所述微處理器通過通訊模塊與遠程上位機和其他智能體之間進行通訊；

所述信號調(diào)理器，用于將采集的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并對轉(zhuǎn)換后的電壓信號進行二階濾波和穩(wěn)壓處理，將經(jīng)過處理后的信號傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器；

所述A/D轉(zhuǎn)換器，用于將經(jīng)過信號調(diào)理器處理的信號進行A/D轉(zhuǎn)換，并傳輸至微處理器；

所述微處理器，用于設(shè)定觸發(fā)時間若第時刻采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號滿足更新條件，則更新第時刻采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號作為傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號，否則，將繼續(xù)將上一時刻更新的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號作為傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號，將其傳輸至遠程上位機以及其他接入網(wǎng)絡(luò)的智能體；判斷其實時傳輸?shù)臓顟B(tài)數(shù)據(jù)信號在時間內(nèi)是否出現(xiàn)異常，即傳輸?shù)膲毫土髁康淖兓翟跁r間內(nèi)是否均超出其設(shè)定閾值，當其狀態(tài)數(shù)據(jù)信號出現(xiàn)異常時根據(jù)深度優(yōu)先搜索來檢查輸油管道上所有監(jiān)控站節(jié)點的輸油工況調(diào)整情況，判斷異常現(xiàn)象是否為泄漏事故，記錄狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并傳輸至遠程上位機。