[發(fā)明專利]一種掃描式氣體泄漏全場預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711160509.2
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107965674B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 大連蘭特科技有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F17D5/02
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種掃描式氣體泄漏全場預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

數(shù)據(jù)采集裝置，用于對氣體的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括光學(xué)氣體傳感器、圖像傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀、電動云臺，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在氣體易泄露區(qū)域及其附近，所述氣體易泄露區(qū)域包括站場、閥室、儲氣庫及氣體輸送管道；

移動式數(shù)據(jù)采集裝置，其位置可以移動，用于對一種或多種特定氣體的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括手持式氣體傳感器；

控制系統(tǒng)，用于對數(shù)據(jù)采集裝置和移動式數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行控制，并對其采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還用于控制報警系統(tǒng)，包括處理器、控制器、存儲設(shè)備、顯示裝置，設(shè)置在監(jiān)控中心；

報警系統(tǒng)，用于當(dāng)檢測到氣體泄漏時，對管理人員進(jìn)行報警，包括聲光報警器，設(shè)置在監(jiān)控中心和氣體易泄露區(qū)域及其附近；

通訊系統(tǒng)，用于控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集裝置、移動式數(shù)據(jù)采集裝置和報警系統(tǒng)之間的通訊；

控制系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)采集裝置掃描采集氣體的濃度數(shù)據(jù)，并通過通訊系統(tǒng)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇啟動報警系統(tǒng)、使用移動式數(shù)據(jù)采集裝置對氣體泄露區(qū)域進(jìn)行掃描采集中的一種或多種方案，其中移動式數(shù)據(jù)采集裝置和氣體泄露區(qū)域由控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到；

當(dāng)控制系統(tǒng)選擇使用移動式數(shù)據(jù)采集裝置對氣體泄露區(qū)域進(jìn)行掃描采集后，控制系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)讀取移動式數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果選擇是否啟動報警系統(tǒng)；

當(dāng)控制系統(tǒng)啟動報警系統(tǒng)時，監(jiān)控中心和特定位置的聲光報警器進(jìn)行報警，所述特定位置由控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到；

處理器實時將數(shù)據(jù)采集裝置和移動式數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)以及控制系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到的分析結(jié)果寫入存儲設(shè)備，供后續(xù)查詢使用；

所述控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括：

控制系統(tǒng)判斷所采集到的每種氣體的濃度是否達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值；

當(dāng)某種氣體濃度數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時，控制系統(tǒng)根據(jù)第一公式計算該種氣體的泄漏點的位置和泄露氣體的質(zhì)量流量，

所述第一公式為：

其中，x_s，y_s為該種氣體泄漏點的位置坐標(biāo)，其中x軸的方向為風(fēng)向風(fēng)速儀測得的風(fēng)向，q為該種泄露氣體的質(zhì)量流量，N為數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)量，K為橫風(fēng)向擴(kuò)散系數(shù)，U為風(fēng)向風(fēng)速儀測得的風(fēng)速，x_i，y_i為激光氣體傳感器所測量區(qū)域的中點的位置坐標(biāo)，其中x軸的方向為風(fēng)向風(fēng)速儀測得的風(fēng)向，C_i為第i個數(shù)據(jù)采集裝置所采集到的該種氣體的濃度，ΔC為預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)采集裝置采集該種氣體時的誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置，還包括：

溫度傳感器，用于測量光學(xué)氣體傳感器檢測區(qū)域附近的溫度，檢測到的溫度數(shù)據(jù)通過通訊系統(tǒng)發(fā)送給控制系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置，還包括：

氣壓傳感器，用于測量光學(xué)氣體傳感器檢測區(qū)域附近的氣壓，檢測到的氣壓數(shù)據(jù)通過通訊系統(tǒng)發(fā)送給控制系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置，還包括：

濕度傳感器，用于測量光學(xué)氣體傳感器檢測區(qū)域附近的濕度，檢測到的濕度數(shù)據(jù)通過通訊系統(tǒng)發(fā)送給控制系統(tǒng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動式數(shù)據(jù)采集裝置，包括：

對多不同氣體進(jìn)行針對性檢測的多種專用氣體傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動式數(shù)據(jù)采集裝置，

設(shè)置于巡檢機(jī)器人上，控制系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)控制巡檢機(jī)器人的移動，并接收其檢測到的數(shù)據(jù)；

還設(shè)置于無人機(jī)上，控制系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)控制無人機(jī)的移動，并接收其檢測到的數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳感器為紅外夜視攝像頭。