CN110778923B - 一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，包括数据采集模块、数据分析模块、核验分析模块、信息采集模块、控制器、信号处理模块、报警器、关联管理模块和显示记录平台；数据采集模块用于实时的采集化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息，且外界环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据；本发明是将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性。

Description

一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统

技术领域

本发明涉及寻源定位系统技术领域，具体为一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统。

背景技术

化工厂对管线的维护工作一方面是利用地理信息系统与手持终端相配合来进行人工巡检，另一方面是利用车载检测仪直接的进行人工巡检，上述两种方式均需要大量劳动力的参与，而由于管线的分布范围广，使得巡检工作异常的繁琐、不便。

而在公开号为CN109210387A的文件中，仅是通过压力传感器将不同时刻的测试管道两端与中部位置的压力随时间的变化值收集，再依据智能算法软件将测试物理参数代入并简化原始数学模型，最后采用算法软件对测试获得的数据信息进行运算处理，得到一系列的疑似泄露位置并进行精确分析，以达到高效的检漏定位水平；

且将其与现有的用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统相结合来说，现有的大多是直接依据采集的气体浓度，来进行后续的反馈处理，并未将气体浓度采集过程中的影响因素纳入其中进行分析考虑，且对于气体的传播路径也未进行相应的核验处理，即易存在湿度、温度变化而导致采集的气体浓度受到影响的情况，以及外部装卸货物时的气体挥发与风速风向等，对气体浓度的精确采集造成干扰的情况，使得后续数据的处理精度与真实性大大降低；

且现有的大多是在化工厂的各位置处来设置大量的传感器，以采集其周围的浓度状况并得到相应的泄漏处，其安装与运行成本高、维护检修不便，不能够适应大型工厂、场地，同时针对远离传感器的部分位置处，其泄漏时的定位精度也将受到一定影响；

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，本发明是将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性；

本发明是先对化工厂厂房进行区块化处理，来先行剔除其安全区域，并将其它区域经差异化关联标定，再对每部分进行各自的公式化比对分析，得出相应的处理信号并显示，即将化工厂厂房经区块划分，再将划分后的区块内的管道进行关联划分，并综合关联划分后的各部分的变化量情况，依据叠进式的细致化处理过程，以提高对气体泄漏处的寻源定位精度。

本发明所要解决的技术问题如下：

(1)如何解决现有的大多是直接依据采集的气体浓度，来进行后续的反馈处理，并未将气体浓度采集过程中的影响因素纳入其中进行分析考虑，且对于气体的传播路径也未进行相应的核验处理，即易存在湿度、温度变化而导致采集的气体浓度受到影响的情况，以及外部装卸货物时的气体挥发与风速风向等，对气体浓度的精确采集造成干扰的情况，使得后续数据的处理精度与真实性大大降低的问题；

(2)如何解决现有的大多是在化工厂的各位置处来设置大量的传感器，以采集其周围的浓度状况并得到相应的泄漏处，其安装与运行成本高、维护检修不便，不能够适应大型工厂、场地，同时针对远离传感器的部分位置处，其泄漏时的定位精度也将受到一定影响的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，包括数据采集模块、数据分析模块、核验分析模块、信息采集模块、控制器、信号处理模块、报警器、关联管理模块和显示记录平台；

所述数据采集模块用于实时的采集化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息，且外界环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据，并将其一同传输至数据分析模块，气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据均由传感器采集获取得到，而上述传感器均一同设置于厂房门框、卸货或其它通风口等位置；

所述数据分析模块则据此对其进行浓度级别判定操作，得到实时的一级浓度信号，并将其传输至核验分析模块，即将外界环境因素引入至气体浓度状况内，一同考虑其对浓度传播的影响；

所述信息采集模块用于实时的采集风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据，并将其一同传输至核验分析模块；

所述核验分析模块在接收到实时的一级浓度信号后，则据此对风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据一同进行信息核验操作，得到第一时间级内的内部泄露信号或外部传播信号，并将其经控制器传输至信号处理模块，即对气体浓度的来源方向、传播路径进行核验分析，防止出现误提示等情况；

进而将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性；

所述信号处理模块在接收到实时的外部传播信号后，则控制报警器发出报警，所述信号处理模块在接收到实时的内部泄露信号后，则将与其相对应的化工厂厂房均分为各层区块，据此实时的采集各层区块的区域浓度数据，且依据设置于各层区块处的传感器采集获取得到，并将第二时间级内的各层区块的区域浓度数据与预设值相比较，而第二时间级表示接收到实时的内部泄露信号后的180秒，当其大于等于预设值时，则将该层区块置于集合O内，反之则不做出任何处理，且将集合O传输至关联管理模块；

所述关联管理模块则据此实时的采集与其相对应的各层区块内的管道分布图像，且依据设置于各层区块处的视频监控设备或是经电脑监控设备所形成的监测管路等方式获取得到，并将两端均位于集合O且相连通的管道标定为关联管道，而其它管道则标定为间断管道，即通过视频图像分析技术或是经图像识别技术等方式获取得到，且据此从显示记录平台中调取与关联管道和间断管道相对应的管道导通信息，并分别对其进行连接段泄露分析操作和管道泄漏分析操作，一同得到第三时间段内的连接段检修信号、管道检修信号，并将其反馈至显示记录平台；

所述显示记录平台用于实时的采集关联管道和间断管道的管道导通信息，且还将接收到的实时的连接段检修信号所对应的连接段及其关联管道和管道检修信号所对应的间断管道一同进行显示，进而先对化工厂厂房进行区块化处理，来先行剔除其安全区域，并将其它区域经差异化关联标定，再对每部分进行各自的公式化比对分析，得出相应的处理信号并显示，即将化工厂厂房经区块划分，再将划分后的区块内的管道进行关联划分，并综合关联划分后的各部分的变化量情况，依据叠进式的细致化处理过程，以提高对气体泄漏处的寻源定位精度。

进一步的，所述浓度级别判定操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到实时的化工厂厂房内的气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据，并将其分别标定为Q、W和E；

步骤二：依据公式

得到实时的化工厂厂房内的流动界定浓度值，q、w和e均为修正因子，q大于w大于e且q+w+e＝3.2584；

步骤三：将R与预设值r相比较，当R大于等于预设值r时，则将该化工厂厂房生成一级浓度信号，反之则不生成任何信号进行传输。

进一步的，所述风向标的位置信息表示风向标箭头处指向化工厂厂房的持续时长，且风向标设置于化工厂厂房的厂房门框、卸货或其它通风口等位置的正前方，并依据视频图像分析技术来采集获取，所述卸货车辆的位置信息表示卸货车辆位于化工厂厂房的卸货处的持续时长，并依据视频图像分析技术来采集获取，且风速数据依据传感器来采集获取。

进一步的，所述信息核验操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第一时间级内的风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的平均风速数据，并将其分别标定为T、Y和U，且第一时间级表示接收到实时的一级浓度信号前的300秒，即T表示第一时间级内的风向标箭头处指向化工厂厂房的持续时长，Y表示第一时间级内的卸货车辆位于化工厂厂房的卸货处的持续时长，U表示第一时间级内的化工厂厂房内的平均风速数据，且上述三者均表示同一化工厂厂房处；

步骤二：当T大于其预设范围t的最大值、位于其预设范围t之内和小于其预设范围t的最小值时，则将T分别赋予标定值I1、I2和I3，I1、I2和I3均为正数且I1小于I2小于I3；当Y大于其预设范围y的最大值、位于其预设范围y之内和小于其预设范围y的最小值时，则将Y分别赋予标定值M1、M2和M3，M1、M2和M3均为正数且M1小于M2小于M3；当U大于其预设范围u的最大值、位于其预设范围u之内和小于其预设范围u的最小值时，则将U分别赋予标定值N1、N2和N3，N1、N2和N3均为正数且N1小于N2小于N3；

步骤三：将T、Y和U依次分配权重系数δ、ε和μ，δ大于ε大于μ且δ+ε+μ＝5.2177，再依据公式P＝T*δ+Y*ε+U*μ，得到第一时间级内的化工厂厂房的核验值，并将其与预设值p相比较，当其大于等于预设值p时，则将该化工厂厂房生成内部泄露信号，反之则将该化工厂厂房生成外部传播信号。

进一步的，所述关联管道的管道导通信息包括关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的变化量数据，且依据设置于管道接口处的监测设备、传感器或是经电脑监控设备收集等方式获取得到。

进一步的，所述间断管道的管道导通信息包括间断管道的气体密度与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体压强与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体流量与预设值之差的变化量数据，且依据设置于管道接口处的监测设备、传感器或是经电脑监控设备收集等方式获取得到。

进一步的，所述连接段泄露分析操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第三时间级内的关联管道的管道导通信息，并将该关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Ai、Si和Di，i＝1...n，且Ai、Si和Di互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段，则当i＝1时的A1、S1和D1分别表示第三时间级内的该关联管道的第一个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据、第三时间级内的该关联管道的第一个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据和第三时间级内的该关联管道的第一个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据；

步骤二：依据公式

i＝1...n，得到第三时间级内的该关联管道的每个连接段的泄漏值，a、s和d均为连接段泄漏因子，a小于d小于s且a+s+d＝3.5174，再将Fi与预设值f相比较，当其大于等于预设值f时，则将该连接段和该关联管道一同生成连接段检修信号，反之则不生成任何信号。

进一步的，所述管道泄漏分析操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第三时间级内的间断管道的管道导通信息，并将各间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Gk、Hk和Jk，k＝1...m，且Gk、Hk和Jk均互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段，则当k＝1时的G1、H1和J1分别表示第三时间级内的第一个间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据、第三时间级内的第一个间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据和第三时间级内的第一个间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据；

步骤二：依据公式

k＝1...m，得到第三时间级内的各间断管道的泄漏值，g、h和j均为管道泄漏因子，g小于j小于h且g+h+j＝4.6851，再将Kk与预设值L相比较，当其大于等于预设值L时，则将该间断管道生成管道检修信号，反之则不生成任何信号。

本发明的有益效果：

1.本发明是将化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息实时采集，并据此对其进行浓度级别判定操作，即将化工厂厂房内的气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据经标定、公式化修正分析，得到实时的一级浓度信号，即将外界环境因素引入至气体浓度状况内，一同考虑其对浓度传播的影响；

且将风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据实时采集，并依据一级浓度信号来对其进行信息核验操作，即将风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的平均风速数据经标定、赋值化权重分析与比对后，得到第一时间级内的内部泄露信号或外部传播信号，即对气体浓度的来源方向、传播路径进行核验分析，防止出现误提示等情况；

进而将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性；

2.本发明是依据实时的外部传播信号控制报警器发出报警，且还依据实时的内部泄露信号，将与其相对应的化工厂厂房均分为各层区块，据此实时的采集各层区块的区域浓度数据，并将第二时间级内的各层区块的区域浓度数据与预设值相比较，来将部分区块置于集合O内，并据此实时的采集与其相对应的各层区块内的管道分布图像，且将两端均位于集合O且相连通的管道标定为关联管道，而其它管道则标定为间断管道，同时调取与关联管道和间断管道相对应的管道导通信息；

并分别对其进行连接段泄露分析操作和管道泄漏分析操作，即将该关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据经标定、公式化比对分析，以及将各间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据经标定、公式化比对分析，一同得到第三时间段内的连接段检修信号、管道检修信号；

且将实时接收到的连接段检修信号所对应的连接段及其关联管道和管道检修信号所对应的间断管道一同进行显示，进而先对化工厂厂房进行区块化处理，来先行剔除其安全区域，并将其它区域经差异化关联标定，再对每部分进行各自的公式化比对分析，得出相应的处理信号并显示，即将化工厂厂房经区块划分，再将划分后的区块内的管道进行关联划分，并综合关联划分后的各部分的变化量情况，依据叠进式的细致化处理过程，以提高对气体泄漏处的寻源定位精度。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，包括数据采集模块、数据分析模块、核验分析模块、信息采集模块、控制器、信号处理模块、报警器、关联管理模块和显示记录平台；

数据采集模块用于实时的采集化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息，且外界环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据，并将其一同传输至数据分析模块；

数据分析模块则据此对其进行浓度级别判定操作，具体步骤如下：

步骤一：获取到实时的化工厂厂房内的气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据，并将其分别标定为Q、W和E；

步骤二：依据公式

得到实时的化工厂厂房内的流动界定浓度值，q、w和e均为修正因子，q大于w大于e且q+w+e＝3.2584；

步骤三：将R与预设值r相比较，当R大于等于预设值r时，则将该化工厂厂房生成一级浓度信号，反之则不生成任何信号进行传输；

以得到实时的一级浓度信号，并将其传输至核验分析模块，即将外界环境因素引入至气体浓度状况内，一同考虑其对浓度传播的影响；

信息采集模块用于实时的采集风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据，并将其一同传输至核验分析模块，风向标的位置信息表示风向标箭头处指向化工厂厂房的持续时长，卸货车辆的位置信息表示卸货车辆位于化工厂厂房的卸货处的持续时长；

核验分析模块在接收到实时的一级浓度信号后，则据此对风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据一同进行信息核验操作，具体步骤如下：

步骤一：获取到第一时间级内的风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的平均风速数据，并将其分别标定为T、Y和U，且第一时间级表示接收到实时的一级浓度信号前的300秒；

步骤二：当T大于其预设范围t的最大值、位于其预设范围t之内和小于其预设范围t的最小值时，则将T分别赋予标定值I1、I2和I 3，I 1、I2和I 3均为正数且I1小于I2小于I3；当Y大于其预设范围y的最大值、位于其预设范围y之内和小于其预设范围y的最小值时，则将Y分别赋予标定值M1、M2和M3，M1、M2和M3均为正数且M1小于M2小于M3；当U大于其预设范围u的最大值、位于其预设范围u之内和小于其预设范围u的最小值时，则将U分别赋予标定值N1、N2和N3，N1、N2和N3均为正数且N1小于N2小于N3；

步骤三：将T、Y和U依次分配权重系数δ、ε和μ，δ大于ε大于μ且δ+ε+μ＝5.2177，再依据公式P＝T*δ+Y*ε+U*μ，得到第一时间级内的化工厂厂房的核验值，并将其与预设值p相比较，当其大于等于预设值p时，则将该化工厂厂房生成内部泄露信号，反之则将该化工厂厂房生成外部传播信号；

以得到第一时间级内的内部泄露信号或外部传播信号，并将其经控制器传输至信号处理模块，即对气体浓度的来源方向、传播路径进行核验分析，防止出现误提示等情况；

进而将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性；

信号处理模块在接收到实时的外部传播信号后，则控制报警器发出报警，信号处理模块在接收到实时的内部泄露信号后，则将与其相对应的化工厂厂房均分为各层区块，据此实时的采集各层区块的区域浓度数据，并将第二时间级内的各层区块的区域浓度数据与预设值相比较，当其大于等于预设值时，则将该层区块置于集合O内，反之则不做出任何处理，且将集合O传输至关联管理模块；

关联管理模块则据此实时的采集与其相对应的各层区块内的管道分布图像，并将两端均位于集合O且相连通的管道标定为关联管道，而其它管道则标定为间断管道，且据此从显示记录平台中调取与关联管道和间断管道相对应的管道导通信息，关联管道的管道导通信息包括关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的变化量数据，间断管道的管道导通信息包括间断管道的气体密度与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体压强与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体流量与预设值之差的变化量数据；

并分别对其进行连接段泄露分析操作和管道泄漏分析操作，具体步骤如下：

步骤一：获取到第三时间级内的关联管道的管道导通信息，并将该关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Ai、Si和Di，i＝1...n，且Ai、Si和Di互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段；

步骤二：依据公式

i＝1...n，得到第三时间级内的该关联管道的每个连接段的泄漏值，a、s和d均为连接段泄漏因子，a小于d小于s且a+s+d＝3.5174，再将Fi与预设值f相比较，当其大于等于预设值f时，则将该连接段和该关联管道一同生成连接段检修信号，反之则不生成任何信号；

步骤一：获取到第三时间级内的间断管道的管道导通信息，并将各间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Gk、Hk和Jk，k＝1...m，且Gk、Hk和Jk均互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段；

步骤二：依据公式

k＝1...m，得到第三时间级内的各间断管道的泄漏值，g、h和j均为管道泄漏因子，g小于j小于h且g+h+j＝4.6851，再将Kk与预设值L相比较，当其大于等于预设值L时，则将该间断管道生成管道检修信号，反之则不生成任何信号；

即一同得到第三时间段内的连接段检修信号、管道检修信号，并将其反馈至显示记录平台；

显示记录平台用于实时的采集关联管道和间断管道的管道导通信息，且还将接收到的实时的连接段检修信号所对应的连接段及其关联管道和管道检修信号所对应的间断管道一同进行显示，进而先对化工厂厂房进行区块化处理，来先行剔除其安全区域，并将其它区域经差异化关联标定，再对每部分进行各自的公式化比对分析，得出相应的处理信号并显示，即将化工厂厂房经区块划分，再将划分后的区块内的管道进行关联划分，并综合关联划分后的各部分的变化量情况，依据叠进式的细致化处理过程，以提高对气体泄漏处的寻源定位精度。

一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，在工作过程中，先由数据采集模块将化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息实时采集，而外界环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据，并将其一同传输至数据分析模块；

数据分析模块则据此对其进行浓度级别判定操作，即将化工厂厂房内的气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据经标定、公式化修正分析，得到实时的一级浓度信号，并将其传输至核验分析模块，即将外界环境因素引入至气体浓度状况内，一同考虑其对浓度传播的影响；

信息采集模块将风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据实时采集，并将其一同传输至核验分析模块，而风向标的位置信息表示风向标箭头处指向化工厂厂房的持续时长，卸货车辆的位置信息表示卸货车辆位于化工厂厂房的卸货处的持续时长；

核验分析模块则依据实时的一级浓度信号，对风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据一同进行信息核验操作，即将风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的平均风速数据经标定、赋值化权重分析与比对后，得到第一时间级内的内部泄露信号或外部传播信号，并将其经控制器传输至信号处理模块，即对气体浓度的来源方向、传播路径进行核验分析，防止出现误提示等情况；

进而将气体浓度状况与外界环境因素相结合，经公式化修正分析后，依据得出的浓度信号对风向、风速与外部干扰项一同进行赋值化权重分析，并通过得出的内外部信号做出相应的后续处理，即将气体浓度经精确化的判定分析后，再对其进行二次的来源、路径核验，以充分清除外界的干扰项，提高后续数据的处理精度与真实性；

信号处理模块则依据实时的外部传播信号控制报警器发出报警，信号处理模块还依据实时的内部泄露信号，将与其相对应的化工厂厂房均分为各层区块，据此实时的采集各层区块的区域浓度数据，并将第二时间级内的各层区块的区域浓度数据与预设值相比较，当其大于等于预设值时，则将该层区块置于集合O内，反之则不做出任何处理，且将集合O传输至关联管理模块；

关联管理模块则据此实时的采集与其相对应的各层区块内的管道分布图像，并将两端均位于集合O且相连通的管道标定为关联管道，而其它管道则标定为间断管道，且据此从显示记录平台中调取与关联管道和间断管道相对应的管道导通信息；

而关联管道的管道导通信息包括关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的变化量数据；

而间断管道的管道导通信息包括间断管道的气体密度与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体压强与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体流量与预设值之差的变化量数据；

并分别对其进行连接段泄露分析操作和管道泄漏分析操作，即将该关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据经标定、公式化比对分析，以及将各间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据经标定、公式化比对分析，一同得到第三时间段内的连接段检修信号、管道检修信号，并将其反馈至显示记录平台；

显示记录平台将关联管道和间断管道的管道导通信息实时采集，且还将实时接收到的连接段检修信号所对应的连接段及其关联管道和管道检修信号所对应的间断管道一同进行显示，进而先对化工厂厂房进行区块化处理，来先行剔除其安全区域，并将其它区域经差异化关联标定，再对每部分进行各自的公式化比对分析，得出相应的处理信号并显示，即将化工厂厂房经区块划分，再将划分后的区块内的管道进行关联划分，并综合关联划分后的各部分的变化量情况，依据叠进式的细致化处理过程，以提高对气体泄漏处的寻源定位精度。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据分析模块、核验分析模块、信息采集模块、控制器、信号处理模块、报警器、关联管理模块和显示记录平台；

所述数据采集模块用于实时的采集化工厂厂房内的气体浓度数据与外界环境信息，且外界环境信息包括环境温度数据和环境湿度数据，并将其一同传输至数据分析模块；

所述数据分析模块则据此对其进行浓度级别判定操作，得到实时的一级浓度信号，并将其传输至核验分析模块；

所述信息采集模块用于实时的采集风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据，并将其一同传输至核验分析模块；

所述核验分析模块在接收到实时的一级浓度信号后，则据此对风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的风速数据一同进行信息核验操作，得到第一时间级内的内部泄漏信号或外部传播信号，并将其经控制器传输至信号处理模块；

所述信号处理模块在接收到实时的外部传播信号后，则控制报警器发出报警，所述信号处理模块在接收到实时的内部泄漏信号后，则将与其相对应的化工厂厂房均分为各层区块，据此实时的采集各层区块的区域浓度数据，并将第二时间级内的各层区块的区域浓度数据与预设值相比较，当其大于等于预设值时，则将该层区块置于集合O内，反之则不做出任何处理，且将集合O传输至关联管理模块；

所述关联管理模块则据此实时的采集与其相对应的各层区块内的管道分布图像，并将两端均位于集合O且相连通的管道标定为关联管道，而其它管道则标定为间断管道，且据此从显示记录平台中调取与关联管道和间断管道相对应的管道导通信息，并分别对其进行连接段泄漏分析操作和管道泄漏分析操作，一同得到第三时间级内的连接段检修信号、管道检修信号，并将其反馈至显示记录平台；

所述显示记录平台用于实时的采集关联管道和间断管道的管道导通信息，且还将接收到的实时的连接段检修信号所对应的连接段及其关联管道和管道检修信号所对应的间断管道一同进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述浓度级别判定操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到实时的化工厂厂房内的气体浓度数据、环境温度数据和环境湿度数据，并将其分别标定为Q、W和E；

步骤二：依据公式

得到实时的化工厂厂房内的流动界定浓度值，q、w和e均为修正因子，q大于w、w大于e且q+w+e＝3.2584；

步骤三：将R与预设值r相比较，当R大于等于预设值r时，则将该化工厂厂房生成一级浓度信号，反之则不生成任何信号进行传输。

3.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述风向标的位置信息表示风向标箭头处指向化工厂厂房的持续时长，所述卸货车辆的位置信息表示卸货车辆位于化工厂厂房的卸货处的持续时长。

4.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述信息核验操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第一时间级内的风向标与卸货车辆的位置信息，以及化工厂厂房内的平均风速数据，并将其分别标定为T、Y和U，且第一时间级表示接收到实时的一级浓度信号前的300秒；

步骤二：当T大于其预设范围t的最大值、位于其预设范围t之内和小于其预设范围t的最小值时，则将T分别赋予标定值I1、I2和I 3，I 1、I2和I 3均为正数且I1小于I2、I 2小于I3；当Y大于其预设范围y的最大值、位于其预设范围y之内和小于其预设范围y的最小值时，则将Y分别赋予标定值M1、M2和M3，M1、M2和M3均为正数且M1小于M2、M2小于M3；当U大于其预设范围u的最大值、位于其预设范围u之内和小于其预设范围u的最小值时，则将U分别赋予标定值N1、N2和N3，N1、N2和N3均为正数且N1小于N2、N2小于N3；

步骤三：将T、Y和U依次分配权重系数δ、ε和μ，δ大于ε、ε大于μ且δ+ε+μ＝5.2177，再依据公式P＝T*δ+Y*ε+U*μ，得到第一时间级内的化工厂厂房的核验值，并将其与预设值p相比较，当其大于等于预设值p时，则将该化工厂厂房生成内部泄漏信号，反之则将该化工厂厂房生成外部传播信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述关联管道的管道导通信息包括关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的变化量数据，关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的变化量数据。

6.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述间断管道的管道导通信息包括间断管道的气体密度与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体压强与预设值之差的变化量数据，间断管道的气体流量与预设值之差的变化量数据。

7.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述连接段泄漏分析操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第三时间级内的关联管道的管道导通信息，并将该关联管道的每个连接段的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，该关联管道的每个连接段的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Ai、Si和Di，i＝1...n，且Ai、Si和Di互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段；

步骤二：依据公式

得到第三时间级内的该关联管道的每个连接段的泄漏值，a、s和d均为连接段泄漏因子，a小于d、d小于s且a+s+d＝3.5174，再将Fi与预设值f相比较，当其大于等于预设值f时，则将该连接段和该关联管道一同生成连接段检修信号，反之则不生成任何信号。

8.根据权利要求1所述的一种用于化工厂的气体泄漏点逆向寻源定位系统，其特征在于，所述管道泄漏分析操作的具体步骤如下：

步骤一：获取到第三时间级内的间断管道的管道导通信息，并将各间断管道的气体密度与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体压强与预设值之差的平均变化量数据，各间断管道的气体流量与预设值之差的平均变化量数据分别标定为Gk、Hk和Jk，k＝1...m，且Gk、Hk和Jk均互为一一对应，第三时间级表示与第二时间级相同的时间段；

步骤二：依据公式

得到第三时间级内的各间断管道的泄漏值，g、h和j均为管道泄漏因子，g小于j、j小于h且g+h+j＝4.6851，再将Kk与预设值L相比较，当其大于等于预设值L时，则将该间断管道生成管道检修信号，反之则不生成任何信号。

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