[發(fā)明專利]一種溫度變化場(chǎng)景下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天然氣泄漏的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911343856.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111080976B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡運(yùn)德;穆剛;張勇濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京優(yōu)航機(jī)電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G08B21/16
• 分類號(hào): G08B21/16;G06N3/08
• 代理公司: 北京萬(wàn)科園知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;陳憲忠

本發(fā)明公開(kāi)了一種溫度變化場(chǎng)景下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天然氣泄漏的方法及裝置，包括：利用天然氣濃度探測(cè)器獲取相應(yīng)的探測(cè)器原始數(shù)據(jù)，將溫度、真實(shí)的天然氣泄漏濃度、探測(cè)器原始數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)集一；利用所述數(shù)據(jù)集一創(chuàng)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并訓(xùn)練：利用天然氣濃度探測(cè)器和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)函數(shù)獲得使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度；計(jì)算使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度變化量；計(jì)算使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度變化率；計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的濃度變化量總和；預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間后使用場(chǎng)景中的天然氣泄漏濃度；如果超過(guò)預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值，則進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在溫度劇烈變化使用場(chǎng)景下，高精度、高靈敏度地檢測(cè)天然氣泄漏情況，并減少因?yàn)槊舾刑筋^的個(gè)體差異造成的監(jiān)測(cè)結(jié)果有差異的情況，能夠預(yù)測(cè)未來(lái)的天然氣濃度，提前報(bào)警，且成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)天然氣泄漏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度變化場(chǎng)景下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天然氣泄漏的方法及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前各類天然氣泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多是針對(duì)常溫使用場(chǎng)景下或某個(gè)特定溫度使用場(chǎng)景下(高溫或低溫使用場(chǎng)景)監(jiān)測(cè)泄漏氣體濃度，不能持續(xù)在高溫、低溫以及溫度劇烈變化的場(chǎng)景下使用，也沒(méi)有針對(duì)性地考慮溫度變化對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響。我國(guó)幅員遼闊，季節(jié)交替明顯，而且在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)附近隨著車輛運(yùn)行時(shí)間的增加，溫度變化較為劇烈，例如在冬季零下10度的使用場(chǎng)景下，車輛運(yùn)行半小時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度就可以高達(dá)60多度，所以常見(jiàn)的天然氣濃度探測(cè)器不能適應(yīng)這種惡劣場(chǎng)景。

當(dāng)前各類天然氣泄漏濃度檢測(cè)方法只是取得天然氣濃度探測(cè)器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單均值、過(guò)濾極值等處理，由于各個(gè)敏感頭都有一定離散性，所以會(huì)造成監(jiān)測(cè)結(jié)果有偏差，而且只能等到泄漏濃度到達(dá)閾值后才能檢測(cè)報(bào)警，不能根據(jù)濃度變化情況對(duì)濃度變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)判。

當(dāng)前特殊使用場(chǎng)景下使用的通常為特制的天然氣濃度探測(cè)器，并且會(huì)增加探測(cè)器個(gè)數(shù)，這會(huì)導(dǎo)致成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的溫度變化場(chǎng)景下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天然氣泄漏的方法及裝置，實(shí)現(xiàn)在溫度劇烈變化使用場(chǎng)景下，高精度、高靈敏度地檢測(cè)天然氣泄漏情況，并減少因?yàn)槊舾刑筋^的個(gè)體差異造成的監(jiān)測(cè)結(jié)果有差異的情況，能夠預(yù)測(cè)未來(lái)的天然氣濃度，提前報(bào)警，且成本較低。

本發(fā)明所述的溫度變化場(chǎng)景下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天然氣泄漏的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

S1：獲得數(shù)據(jù)集一，具體為：在不同溫度T、不同天然氣泄漏濃度N下，利用天然氣濃度探測(cè)器獲取相應(yīng)的探測(cè)器原始數(shù)據(jù)N₀，將溫度T、真實(shí)的天然氣泄漏濃度N、探測(cè)器原始數(shù)據(jù)N₀關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)集一；

S2：利用所述數(shù)據(jù)集一訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：

N＝g(T)*N₀ (公式一)

其中，N表示真實(shí)的天然氣泄漏濃度，T表示溫度，N₀表示利用天然氣濃度探測(cè)器獲取的探測(cè)器原始數(shù)據(jù),g(T)表示通過(guò)所述數(shù)據(jù)集一訓(xùn)練得到的天然氣泄露濃度與溫度之間的關(guān)系函數(shù)；

S3：計(jì)算使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度，具體為：利用天然氣濃度探測(cè)器和步驟S2中獲得的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)N＝g(T)*N₀，獲得使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度N；

S4：計(jì)算使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度增加量：

ΔN_i＝N_i-N_i-1 (公式二)

其中，ΔN_i表示使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度變化量，N_i表示第i次利用步驟S3獲得的使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度，N_i-1表示第i-1次利用步驟S3獲得的使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度，i為大于1的整數(shù)；

S5：計(jì)算使用場(chǎng)景中真實(shí)的天然氣泄漏濃度變化率：