本發(fā)明屬于燃?xì)庑孤z測，具體涉及一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著燃?xì)夤芫W(wǎng)的廣泛使用，管道泄漏問題日益嚴(yán)重。泄漏不僅導(dǎo)致能源浪費，還可能引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)的泄漏檢測方法依賴于人工巡檢和簡單的傳感器監(jiān)測，維護(hù)費用高、效率低下且存在漏檢風(fēng)險，并且，基于傳感器監(jiān)測的實時性和準(zhǔn)確性差，無法第一時間發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏風(fēng)險并且給出準(zhǔn)確的泄漏點定位。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的維護(hù)費用高、效率低下、實時性差以及準(zhǔn)確性差的問題，本發(fā)明目的在于提供一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)及方法。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，包括云數(shù)據(jù)中心和若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置，云數(shù)據(jù)中心分別與若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置通信連接，若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置一一對應(yīng)的設(shè)置于燃?xì)夤芫W(wǎng)的若干燃?xì)夤艿捞帯?/p>

4、進(jìn)一步地，燃?xì)夤艿佬孤z測裝置包括主控模組、負(fù)壓泵、傳感器、檢測氣室、檢測管道、若干三通管道、若干空氣過濾器以及若干單向閥，檢測管道設(shè)置于燃?xì)夤艿赖纳戏剑瑱z測管道的末端采用密封結(jié)構(gòu)，且檢測管道的首端與檢測氣室的輸入端固定連接，檢測氣室的輸出端設(shè)置有負(fù)壓泵，且檢測氣室的內(nèi)部設(shè)置有傳感器，傳感器的輸出端與主控模組的輸入端電性連接，主控模組的輸出端與負(fù)壓泵的控制端電性連接，且主控模組的通信端與云數(shù)據(jù)中心通信連接，若干三通管道均勻的串聯(lián)接入檢測管道，且每一三通管道的輸入端設(shè)置有一單向閥和一空氣過濾器。

5、進(jìn)一步地，空氣過濾器的內(nèi)部設(shè)置有過濾膜，過濾膜采用peft疏水小分子膜材料。

6、進(jìn)一步地，傳感器為激光甲烷傳感器。

7、進(jìn)一步地，云數(shù)據(jù)中心包括依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、模型構(gòu)建單元、泄漏檢測定位單元以及啟動策略優(yōu)化單元，數(shù)據(jù)預(yù)處理單元和啟動策略優(yōu)化單元均分別與若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置通信連接。

8、進(jìn)一步地，泄漏檢測定位單元設(shè)置有燃?xì)夤芫W(wǎng)的數(shù)字孿生模型和基于深度學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的泄漏檢測定位模型，啟動策略優(yōu)化單元設(shè)置有基于強化學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的啟動策略優(yōu)化模型。

9、一種燃?xì)夤艿佬孤z測方法，基于燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，方法包括如下步驟：

10、初始化燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，在燃?xì)夤芫W(wǎng)的每一燃?xì)夤艿捞幋罱ㄈ細(xì)夤艿佬孤z測裝置，基于預(yù)設(shè)啟動策略，使用燃?xì)夤艿佬孤z測裝置采集若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)，并發(fā)送至云數(shù)據(jù)中心；

11、基于云數(shù)據(jù)中心，根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)的基本信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并根據(jù)數(shù)字孿生模型、若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)啟動策略，構(gòu)建泄漏檢測定位模型和啟動策略優(yōu)化模型；

12、基于燃?xì)夤艿佬孤z測裝置，基于預(yù)設(shè)啟動策略，采集對應(yīng)位置的實時泄漏檢測數(shù)據(jù)，將燃?xì)夤艿佬孤z測裝置的編號和實時檢測周期作為附加信息，并將實時泄漏檢測數(shù)據(jù)及附加信息上傳至云數(shù)據(jù)中心；

13、基于云數(shù)據(jù)中心，將實時泄漏檢測數(shù)據(jù)輸入數(shù)字孿生模型，并根據(jù)附加信息，對若干實時泄漏檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和矩陣轉(zhuǎn)換，得到同一實時檢測周期的實時泄漏檢測數(shù)據(jù)矩陣；

14、根據(jù)數(shù)字孿生模型和實時泄漏檢測數(shù)據(jù)矩陣，使用泄漏檢測定位模型，進(jìn)行燃?xì)夤艿佬孤z測定位，得到實時燃?xì)夤艿佬孤c定位結(jié)果，并根據(jù)實時燃?xì)夤艿佬孤c定位結(jié)果，在數(shù)字孿生模型上進(jìn)行預(yù)警可視化；

15、使用啟動策略優(yōu)化模型，對實時燃?xì)夤艿佬孤c定位結(jié)果附近的目標(biāo)燃?xì)夤艿佬孤z測裝置進(jìn)行啟動策略優(yōu)化，得到實時優(yōu)化后啟動策略，并將實時優(yōu)化后啟動策略發(fā)送至對應(yīng)的目標(biāo)燃?xì)夤艿佬孤z測裝置。

16、進(jìn)一步地，基于云數(shù)據(jù)中心，基于云數(shù)據(jù)中心，根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)的基本信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并根據(jù)數(shù)字孿生模型、若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)啟動策略，構(gòu)建泄漏檢測定位模型和啟動策略優(yōu)化模型，包括如下步驟：

17、基于云數(shù)據(jù)中心，根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)的基本信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建燃?xì)夤芫W(wǎng)的3d仿真模型和數(shù)字孿生數(shù)據(jù)庫，結(jié)合3d仿真模型和數(shù)字孿生數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并將若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)存儲至數(shù)字孿生數(shù)據(jù)庫；

18、根據(jù)數(shù)字孿生模型的燃?xì)夤芫W(wǎng)拓?fù)湫畔⒑蛿?shù)字孿生數(shù)據(jù)庫中存儲的若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)，使用深度學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建泄漏檢測定位模型，并生成若干歷史燃?xì)夤艿佬孤c定位結(jié)果；

19、根據(jù)若干歷史燃?xì)夤艿佬孤c定位結(jié)果和預(yù)設(shè)啟動策略，使用強化學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建啟動策略優(yōu)化模型。

20、進(jìn)一步地，泄漏檢測定位模型基于cnn-gnn-bilstm-icpo算法構(gòu)建，且泄漏檢測定位模型包括基于cnn算法構(gòu)建的數(shù)據(jù)特征提取模塊、基于gnn算法構(gòu)建的拓?fù)涮卣魈崛∧K、基于bilstm算法構(gòu)建的泄漏檢測定位預(yù)測模塊以及基于icpo算法構(gòu)建的定位預(yù)測優(yōu)化模塊。

21、進(jìn)一步地，啟動策略優(yōu)化模型基于dqn算法構(gòu)建。

22、本發(fā)明的有益效果為：

23、本發(fā)明公開了一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)及方法，采用云數(shù)據(jù)中心對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析，提高了管理效率和實時性，降低了人力和物力成本投入；燃?xì)夤艿佬孤z測裝置相較于傳統(tǒng)分散設(shè)置的傳感器，維護(hù)便捷，自動化程度高，采集的數(shù)據(jù)精度高，并且避免了燃?xì)庠诳諝庵袚]發(fā)導(dǎo)致檢測準(zhǔn)確性差的問題；根據(jù)實時泄漏檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行批量化泄漏檢測，相較于簡單的閾值分析，具有更高的全面性和準(zhǔn)確性，并且提高了泄漏檢測的智能化程度和分析效率，結(jié)合燃?xì)夤芫W(wǎng)的拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行泄漏點定位，提高了實用性和功能性。

24、本發(fā)明的其他有益效果將在具體實施方式中進(jìn)一步進(jìn)行說明。

技術(shù)特征：

1.一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：包括云數(shù)據(jù)中心和若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置，所述的云數(shù)據(jù)中心分別與若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置通信連接，若干所述的燃?xì)夤艿佬孤z測裝置一一對應(yīng)的設(shè)置于燃?xì)夤芫W(wǎng)的若干燃?xì)夤艿?9)處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的燃?xì)夤艿佬孤z測裝置包括主控模組(1)、負(fù)壓泵(2)、傳感器(3)、檢測氣室(4)、檢測管道(5)、若干三通管道(6)、若干空氣過濾器(7)以及若干單向閥(8)，所述的檢測管道(5)設(shè)置于燃?xì)夤艿?9)的上方，檢測管道(5)的末端采用密封結(jié)構(gòu)，且檢測管道(5)的首端與檢測氣室(4)的輸入端固定連接，所述的檢測氣室(4)的輸出端設(shè)置有負(fù)壓泵(2)，且檢測氣室(4)的內(nèi)部設(shè)置有傳感器(3)，所述的傳感器(3)的輸出端與主控模組(1)的輸入端電性連接，所述的主控模組(1)的輸出端與負(fù)壓泵(2)的控制端電性連接，且主控模組(1)的通信端與云數(shù)據(jù)中心通信連接，若干所述的三通管道(6)均勻的串聯(lián)接入檢測管道(5)，且每一三通管道(6)的輸入端設(shè)置有一單向閥(8)和一空氣過濾器(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的空氣過濾器(7)的內(nèi)部設(shè)置有過濾膜，所述的過濾膜采用peft疏水小分子膜材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的傳感器(3)為激光甲烷傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的云數(shù)據(jù)中心包括依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理單元、模型構(gòu)建單元、泄漏檢測定位單元以及啟動策略優(yōu)化單元，所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理單元和啟動策略優(yōu)化單元均分別與若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置通信連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的泄漏檢測定位單元設(shè)置有燃?xì)夤芫W(wǎng)的數(shù)字孿生模型和基于深度學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的泄漏檢測定位模型，所述的啟動策略優(yōu)化單元設(shè)置有基于強化學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的啟動策略優(yōu)化模型。

7.一種燃?xì)夤艿佬孤z測方法，基于如權(quán)利要求1-6任一所述的燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)，其特征在于：所述的方法包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測方法，其特征在于：基于云數(shù)據(jù)中心，基于云數(shù)據(jù)中心，根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)的基本信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并根據(jù)數(shù)字孿生模型、若干歷史泄漏檢測數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)啟動策略，構(gòu)建泄漏檢測定位模型和啟動策略優(yōu)化模型，包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測方法，其特征在于：所述的泄漏檢測定位模型基于cnn-gnn-bilstm-icpo算法構(gòu)建，且泄漏檢測定位模型包括基于cnn算法構(gòu)建的數(shù)據(jù)特征提取模塊、基于gnn算法構(gòu)建的拓?fù)涮卣魈崛∧K、基于bilstm算法構(gòu)建的泄漏檢測定位預(yù)測模塊以及基于icpo算法構(gòu)建的定位預(yù)測優(yōu)化模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種燃?xì)夤艿佬孤z測方法，其特征在于：所述的啟動策略優(yōu)化模型基于dqn算法構(gòu)建。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于燃?xì)庑孤z測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種燃?xì)夤艿佬孤z測系統(tǒng)及方法。所述的系統(tǒng)包括云數(shù)據(jù)中心和若干燃?xì)夤艿佬孤z測裝置。所述的燃?xì)夤艿佬孤z測裝置包括主控模組、負(fù)壓泵、傳感器、檢測氣室、檢測管道、若干三通管道、若干空氣過濾器以及若干單向閥。所述的方法包括如下步驟：初始化系統(tǒng)；構(gòu)建數(shù)字孿生模型、泄漏檢測定位模型以及啟動策略優(yōu)化模型；采集實時泄漏檢測數(shù)據(jù)；對若干實時泄漏檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和矩陣轉(zhuǎn)換；使用泄漏檢測定位模型，進(jìn)行燃?xì)夤艿佬孤z測定位；使用啟動策略優(yōu)化模型，進(jìn)行預(yù)設(shè)啟動策略優(yōu)化。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的維護(hù)費用高、效率低下、實時性差以及準(zhǔn)確性差的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：趙昌文,趙慶林,王玉飛,程思宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京諾成新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14