[發明專利]化工材料泄漏源定位方法及裝置

在審

• 申請號: 202210433556.4
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114828302A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 李沐;林凡;林澤楷
• 申請（專利權）人: 廣州杰賽科技股份有限公司;廣東工業大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04N5/247;H04L67/12;G01M3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅

1.一種化工材料泄漏源定位方法，其特征在于，包括：

主機根據預先構建的無線傳感監控網絡獲取當前采集周期的監測數據；其中，所述無線傳感監控網絡包括一主機、與所述主機連接的至少一個路由器、若干個攝像頭和每一個所述路由器下級聯的多組布置在攝像頭上的各類氣體傳感器，且各個所述氣體傳感器每隔一采集周期將收集到的監測數據通過所述路由器發送給所述主機；

所述主機將當前采集周期的監測數據代入到預設的隸屬度函數，得到當前采集周期的各個類別的監測數據，并將各個類別的監測數據與對應類別的超標閾值比較，以確定數據異常的傳感器節點；其中，數據異常的傳感器節點為監測數據大于對應類別的超標閾值的氣體傳感器；

所述主機將數據異常的傳感器節點所在的攝像頭作為距離未知節點最近的信標節點；其中，所述未知節點指的是待定位的化工材料泄漏源，信標節點指的是攝像頭；

所述主機根據各個信標節點的坐標，采用基于灰狼優化的DV_Hop定位算法確定未知節點的位置，以得到化工材料泄漏源。

2.如權利要求1所述的化工材料泄漏源定位方法，其特征在于，每個攝像頭之間通過地址間隔在檢測區域內的各個干道上縱橫向布置設計，且所述地址間隔通過如下公式計算：

其中，C_skip(d)為每個攝像頭之間的地址間隔，C_m為氣體傳感器的數量，d為路由器所在深度，L_m為基于無線傳感監控網絡的拓撲結構的最大深度，R_m為與氣體傳感器相連最多的路由器的總數。

3.如權利要求1所述的化工材料泄漏源定位方法，其特征在于，所述基于灰狼優化的DV_Hop定位算法具體包括：

利用信標節點間的最小跳數與相對最優跳數的差值，對信標節點間的最小跳數進行優化，得到信標節點間的修正最小跳數；

計算未知節點的平均跳距，并根據所述未知節點的平均跳距和信標節點間的修正最小跳數，計算未知節點與各個信標節點的估算距離；

以未知節點到各個信標節點的真實距離與估算距離最小化為目標函數，采用改進的灰狼算法確定所述未知節點的位置。

4.如權利要求3所述的化工材料泄漏源定位方法，其特征在于，所述利用信標節點間的最小跳數與相對最優跳數的差值，對信標節點間的最小跳數進行優化，得到信標節點間的修正最小跳數，具體包括：

根據如下公式計算信標節點間的相對最優跳數：

其中，H_i,j為信標節點i與信標節點j之間的相對最優跳數，d_i,j為信標節點i與信標節點j之間的實際距離，R為信標節點的通行半徑；

根據如下計算信標節點間的最小跳數和相對最優跳數的偏差系數：

其中，h_i,j為信標節點i與信標節點j之間的最小跳數，μ_i,j為信標節點i與信標節點j之間的最小跳數和相對最優跳數的偏差系數；

根據信標節點間的偏差系數和最小跳數，得到信標節點間的修正最小跳數：

其中，∈_i,j＝1-μ_i,j²

其中，為信標節點i與信標節點j之間的修正最小跳數。