CN112577672A - 基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统 - Google Patents
基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提出基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，涉及数据监测技术领域，其中，系统包括：云台扫描式测量探头、多个开放式遥感探头和反光板；对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域；获取目标监测区域的中心位置，并在中心位置设置云台扫描式测量探头；根据目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板；通过云台扫描式测量探头根据预设路线对目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过多个开放式探头和对应的反光板对目标监测区域中的甲烷进行扫描；根据扫描结果确定甲烷的泄漏信息，并基于泄漏信息进行报警处理。由此，提高测量精度，实现准确、快速判断泄漏点位置信息，以进行快速响应。
Description
技术领域
本申请涉及数据监测技术领域，尤其涉及一种基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统。
背景技术
近年来，我国天然气场站规模逐步扩大，从有人值守发展为无人值守。天然气场站内部管路复杂、法兰连接处与阀门数量多，目前针对天然气管道的泄漏问题，依然需要定期人工巡检。由于缺乏有效的检漏手段，现场工作人员常规检测方式依然采用肥皂泡喷覆设备表面进行检漏，该方法可靠性差，检漏效果不理想。也有部分场站在可泄露位置安装甲烷传感器，根据场站实际工况确定传感器安装数量，其检测方式测量精度低、响应速度慢，由于气体的漂浮性导致泄露位置无法准确定位。
相关技术中，多采用人工肥皂泡喷式、电化学传感器等传统检测手段，其存在测量精度低、响应时间长，人工成本高等问题，无法准确、快速判断天然气无人场站泄漏点位置信息；或者是定点安装传统监测装置，其监测范围小，安装数量多成本高，智能化程度低。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，以实现提高测量精度，实现准确、快速判断泄漏点位置信息，以进行快速响应、保证安全性。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，包括：
云台扫描式测量探头、多个开放式遥感探头和反光板；
对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域；
获取所述目标监测区域的中心位置，并在所述中心位置设置所述云台扫描式测量探头；
根据所述目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板；
通过所述云台扫描式测量探头根据预设路线对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过所述多个开放式探头和对应的反光板对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描；
根据扫描结果确定所述甲烷的泄漏信息，并基于所述泄漏信息进行报警处理。
在本申请的一个实施例中，所述根据所述目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板，包括：
在所述目标监测网格区域的第一条边上等距设置所述第一条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头；
在所述目标监测网格区域的第二条边上等距设置所述第二条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头；
在所述目标监测网格区域的第一条边对应的第三条边设置第一反光板；
在所述目标监测网格区域的第二条边对应的第四条边设置第二反光板。
在本申请的一个实施例中，所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，还包括：
所述云台扫描式测量探头包括升降杆，以使控制所述云台扫描式测量探头上下移动。
在本申请的一个实施例中，所述云台扫描式测量探头还包括：检测仪、摄像头和云台；
所述检测仪和所述摄像头通过云台进行各个操作，以使沿在每个网格区域中设定好的监测位点路径的扫描动作。
在本申请的一个实施例中，所述云台扫描式测量探头还包括：雨刷器；
控制所述雨刷器按照预设周期动作，以使所述检测仪接收信号的强度。
在本申请的一个实施例中，所述通过所述多个开放式探头和对应的反光板对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，包括：
所述多个开放式探头利用对应的边界上布置所述反光板将发出的激光进行反射并接收，以测量出激光路径上的甲烷泄露信息。
在本申请的一个实施例中，所述目标监测区域为天然气站场；所述甲烷为甲烷。
在本申请的一个实施例中，所述根据扫描结果确定所述甲烷的泄漏信息，并基于所述泄漏信息进行报警处理，包括：
根据所述扫描结果确定所述甲烷的泄漏位置；
将所述泄漏位置发送至目标设备并进行报警提示。
在本申请的一个实施例中，所述通过所述云台扫描式测量探头根据预设路线对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，包括：
确定起始位置点；
所述云台扫描式测量探头从所述起始位置点按预设路线沿按序扫描。
在本申请的一个实施例中，所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，还包括：
获取所述目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息发送给目标设备，以使在所述目标设备上通过虚拟现实技术显示所述目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息。
本申请的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统包括：云台扫描式测量探头、多个开放式遥感探头和反光板；对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域；获取目标监测区域的中心位置，并在中心位置设置云台扫描式测量探头；根据目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板；通过云台扫描式测量探头根据预设路线对目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过多个开放式探头和对应的反光板对目标监测区域中的甲烷进行扫描；根据扫描结果确定甲烷的泄漏信息，并基于泄漏信息进行报警处理。由此，提高测量精度，实现准确、快速判断泄漏点位置信息，以进行快速响应。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例一所提供的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统的结构示意图；
图2是本申请实施例的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统的结构示意图；
图3是本申请实施例的云台扫描式测量探头的结构示意图；
图4是本申请的甲烷遥感空间分布监测报警系统的示例图；
图5是本申请实施例的监测信息显示的示例图。
图中：1-云台式测量探头；22至28-开放式测量探头；9、10-反光板；11-云台式测量探头检测仪；12-摄像头；13-雨刷；14-云台；15-升降杆。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统。
图1为本申请实施例一所提供的一种基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统的结构示意图。
为了解决目前我国天然气站场甲烷等甲烷泄漏监测的难题，本申请特别采用网格法的甲烷遥感空间分布在线监测报警系统，在天然气场站边界布置一定数量的开放式甲烷监测探头及对应的反光板，开放式探头通过激光遥感将天然气场站划分为一块块大小相同的方格；布置于场站中央的云台式遥感监测装置按预置路径沿选取位点开始按序扫描，预置位置即多个开放式遥感探头划分的每个小方格中均布四个监测位点，网格法甲烷遥感在线监测报警系统通过划分网格的方式实现大范围的甲烷快速监测，并利用云台式探头的预置位点按序扫描进行精确定位，对天然气无人场站进行三维建模、反演算法、数据分析等，搭建系统可视化界面，通过浓度反演，快速、准确判断场站泄漏点位置信息。
如图1所示，该基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统包括：云台扫描式测量探头1、多个开放式遥感探头2和发光板3；
其中，对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域。
在本申请实施例中，目标监测区域可以根据应用场景进行选择，在本申请一个实施例中，目标监测区域可以为天然气站场。
在本申请实施例中，可以根据目标监测区域的形状、面积等选择合适的方式进行划分，比如图2所示，目标监测区域为长方形的天然气站场，在长边和宽边选择等距划分获取9个网格区域的目标监测网格区域，需要说明的是，具体划分可以根据需求选择设置。由此，采用网格式遥感监测方案，监测范围大，可准确、快速判断泄漏点位置信息。
其中，获取目标监测区域的中心位置，并在中心位置设置云台扫描式测量探头1。
在本申请实施例中，如图3所示，云台扫描式测量探头1包括升降杆15，以使控制云台扫描式测量探头上下移动。
在本申请实施例中，如图3所示，云台扫描式测量探头1还包括：检测仪11、摄像头12和云台14。
其中，检测仪11和摄像头12通过云台14进行各个操作，以使沿在每个网格区域中设定好的监测位点路径的扫描动作。
在本申请实施例中，如图3所示，云台扫描式测量探头1还包括：雨刷器13。
其中，控制雨刷器13按照预设周期动作，以使检测仪11接收信号的强度。
其中，根据目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板。
在本申请实施例中，在目标监测网格区域的第一条边上等距设置第一条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头，在目标监测网格区域的第二条边上等距设置第二条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头，在目标监测网格区域的第一条边对应的第三条边设置第一反光板；在目标监测网格区域的第二条边对应的第四条边设置第二反光板。
由此，多个开放式固定探头可快速测量整个无人厂站平面浓度场，云台扫描式通过预置位设定路线，可精确找到泄漏点位置。
其中，通过云台扫描式测量探头1根据预设路线对目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过多个开放式探头和对应的反光板对目标监测区域中的甲烷进行扫描，采用多个开放式固定探头与云台扫描式探头相结合的遥感监测技术，对天然气站场实现全覆盖测量，监测范围广，能够快速准确的检测出泄漏点，便于工作人员进行排查，降低成本，提高仪表使用效率。
继续以图2为例进行详细说明，该将天然气站场等分成12块方格，站场中心布置云台扫描式测量探头1，并在长边等距布置21、22、23、24号开放式测量探头，在短边等距布置25、26、27号开放式测量探头。开放式探头利用与其对应的边界上布置反光板31、32将发出的激光进行反射并接收，进而测量出激光路径上的气体泄露情况，实现站场内的泄漏点范围性监测；云台式探头安装在升降杆15上，检测仪11及摄像头12通过云台14进行水平、俯仰动作，可进行沿在方格中设定好的监测位点路径的扫描动作，实现站场内甲烷泄露点的准确定位，雨刷器13定期动作，保障检测器接收信号的强度。
在本申请实施例中，多个开放式探头利用对应的边界上布置反光板将发出的激光进行反射并接收，以测量出激光路径上的甲烷泄露信息。其中，采用激光吸收光谱测量技术(TDLAS)测量大气甲烷浓度，具有测量精度高、响应速度快，非接触式测量等优势。
在本申请实施例中，确定起始位置点，云台扫描式测量探头1从起始位置点按预设路线沿按序扫描。由此，多个开放式固定探头可快速测量整个无人厂站平面浓度场，云台扫描式通过预置位设定路线，可精确找到泄漏点位置。
其中，根据扫描结果确定甲烷的泄漏信息，并基于泄漏信息进行报警处理。
在本申请实施例中，根据扫描结果确定甲烷的泄漏位置，将泄漏位置发送至目标设备并进行报警提示，其中，目标设备可以是手机、电脑等设备，可以根据应用场景需求选择发送。
在本申请实施例中，获取目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息发送给目标设备，以使在目标设备上通过虚拟现实技术显示目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息。
在本申请实施例中，还可以基于扫描结果，对天然气无人场站进行三维建模处理，具体地，结合图4所示的系统以及图5的结果示例图进行详细描述。
具体地，如图4所示，由数据库、三维GIS(Geographic Information System地理信息系统)平台、显示控制子系统、泄漏监测子系统、报警联动子系统和数据管理子系统组成。
其中，数据库管理子系统是整个系统的信息源，提供全部的基础地理环境信息和管道综合信息；三维GIS平台是整个系统的开发基础，所有子系统都通过该平台来构建；显示控制子系统提供缩放漫游、量测分析等GIS功能；泄漏监测子系统实现场站天然气泄漏的实时监测；报警联动子系统实现各类报警信息的交互与显示；数据管理子系统实现模型数据、管道数据的管理与维护，其中，系统主体构架采用成熟稳健的B/S结构，ZJPDM数据存储在中心服务器上，用户分布在相关工作岗位上。
其中，数据库主要包括基础地理信息数据库和泄漏监测综合信息数据库，比如PostgreSQL作为后端数据集成实现不同应用的数据集成和整合，实现多源数据实时融合管理，通过矢量图层等地图要素以2D、3D的方式及非地图要素等提供给前端应用，实现信息综合应用。
其中，基础地理信息数据包括三维模型数据、遥感数据、矢量数据、DEM数据。提供桐乡热电站的精确三维模型数据和东站周边的的地形、地貌、建筑、河流、道路和行政区划等基础地理环境数据。系统建立一整套完整的数据标准(分层、结构、编码)使空间数据在数据库中按“子库——>大类——>小类”的原则组织，根据数据用途和类型对数据进行分级细化，增强整个数据库的逻辑性，提高数据的访问效率。同时对数据库中的数据以实体为单位建立时间索引，以增量的形式记录实体的变化，用户可以方便地实现历史数据的同时，大大地节省数据存储所需要的空间，其中，三维模型是现实中的建筑在系统中的重建，可以实现立体信息管理，比如对XX热电场站和周边场景进行三维建模入库。
其中，泄漏监测综合信息数据库包括监测设备的实时三维位置数据(包括经度、维度、高度、姿态等参数)，设备实时状态数据、移动速度数据、监测泄漏点位置数据、监测到的气体浓度实时数据，以及与任务计划、设备台账相关的综合数据。泄漏监测综合信息数据库同时与报警接口对接，根据任务指令进行数据的交互和更新。
其中，三维信息平台要满足招标指标要求，基于此平台开发的三维应用要支持主流Google Chrome、Firefox、Safari、Edge等主流浏览器，SuperMapGis9D能完全满足系统要求。
举例而言，SuperMap GIS 9D是全新架构的新一代云端一体化GIS平台软件，基于统一跨平台内核、二三维一体化、云端一体化三大技术体系，提供功能强大的云GIS门户平台、云GIS应用服务器与云GIS分发服务器、GIS云管理器，以及丰富的移动端、Web端、PC端产品与开发包，协助客户打造强云富端、互联互享、安全稳定、灵活可靠的GIS系统。
因此，(1)拥有高性能跨平台技术，支持多CPU架构，支持32位和64位的多种操作系统尤其国产操作系统比如中标麒麟等，支持主流的中间件技术比如WebSphere、Tomcat等，(2)平台内置丰富的坐标模块，支持球面、平面、投影等多种坐标系统，包括对中国国家大地坐标系的支持。(3)平台支持来自多种数据源的数据，支持多种不同格式源数据的转入转出：如CAD的DWG、DXF、DGN等数据格式；可以打开E00、UDD/UDB、SHP、MIF、TAB等GIS数据格式；支持国家《地球空间数据交换格式》.VCT；支持多种影像数据格式，如MrSID、TIF、BMP、JPG，以及影像压缩格式ECW、SIT等。(4)平台能管理TB级的数据量，建立海量、无缝空间数据库；支持主流大型商用关系型数据库，包括：Oracle(支持Oracle RAC集群技术)，DB2，SQLServer，Kingbase，PostgreSQL。(5)平台具有制作、管理和发布地图瓦片包的能力，包括FastDFS、MongoDB等分布式存储地图瓦片、磁盘文件存储的地图瓦片、以及标准的MBTiles、GeoPackage瓦片、矢量要素瓦片等。(6)平台有统一而高效的内核技术，各产品拥有统一的数据格式。(7)平台遵循IT工业标准和OGC标准，提供真正的互操作性。具体包括：支持工业标准Microsoft.Net、JAVA；支持网格协议TCP/IP、HTTP、SOAP；支持OGC空间标准，包括WMS，WFS，WCS，WMTS、WPS、GeoRSS以及KML格式等。(8)平台软件应具有良好的开放性，支持通用开发语言环境下的应用开发。(9)平台软件应具有良好的易用性，对于一个对GIS不甚了解的开发者，也能在很短的时间内开发出功能强大的GIS系统。软件提供了丰富的开发方式、整套的SDK，包括后台的JavaAPI和客户端的iClient系列开发包。iClient包括3D、Flash3D、Android、iOS、Flash、JavaScript、Silverlight等，涵盖JavaScript、Flash、Silverlight等多种常见Web开发平台，支持IE、Chrome、Opera、Safari等主流浏览器，并在Web端提供二三维一体化能力。对主流的Web开发技术提供模块支持，包括智能缓存技术(IC&C)、Ajax技术、三维场景快速发布技术、服务器端预缓存技术等，用户可以快速调用实现上述功能，无须从底层开发。
其中，三维应用功能主要包括显示控制子系统、泄漏监测子系统、报警联动子系统、数据管理子系统等，同时实现与其它智慧管网系统的深度融合，实现二三维一体化。
其中，显示控制子系统可以实现场景放大、缩小、漫游、旋转；实现距离测量以及按指定方向移动；通过显示控制子系统可以直观展示桐乡热电站的任意信息，提供给各级领导和管理人员进行查询与定位。
具体地，(1)地图缩放，通过屏幕左下方的工具条来自由缩放三维影像地球，可以从不同的高度来浏览窗口，并且可以直接定位到室内、室外、街道、城市、国家、全球的高度。(2)拖动，通过点按动作，根据移动的方向，实现对影像地球任意方向的拖拽。(3)旋转，通过点击旋转按钮，以屏幕中心点为中心，做三百六十度环绕飞行，可从不同的角度查看目标，以便更加全面的查看对象。(4)回正，当影像地球处于任何倾斜状态时，回正功能能够实现对影像地球的水平及垂直方向的回正。(5)居中。通过双击影像地球上的某一兴趣点，向该兴趣点移近，并使该兴趣点自动在三维窗口居中显示。(6)全屏，通过点击全屏按钮，可以隐藏一些模块和工具，让三维影像地球可以更大的显示，只在最下边保留一些地图的基本操作按钮，方便用户操作。再次点击全屏可以返回初始的状态。(7)距离测量，可自由测量任意折线段路径距离，并显示出结果，如：三维窗口中两个两个观望塔之间的距离；应用到核应急事件中，可以量测出事故发生地点的实际距离。(8)面积测量，可自由测量任意多边形封闭区域内的面积，并显示出结果；在民防管理中，可以量测出案件波及面积和范围。达成区域统计。(9)高度测量，垂直距离测量，可以对三维场景中任意一点到指定高度的垂直距离进行计算，并显示出结果，例如可以测量重点管理建筑物的高度便于民防管理与分析决策。(10)图层的定义浏览及分层控制，用户可以根据自己的需要对三维场景中的图层显示进行控制，可以任意选择要显示的图层。
其中，泄漏监测子系统可以在三维场景中实时监控监测设备的位置、姿态、运行状态、监测的泄漏区间、实时气体浓度数据，并可以对监测设备进行远程控制，对监测计划进行设定。如图5所示，图5中左侧白色和黑色长方形分布可以看出气体的实时浓度分布状态。
其中，报警联动子系统，可以设定报警阈值，当监测到的气体浓度超过预警值时，通过通信模块将报警信息发送给相关工作人员，同时在系统中以闪烁、报警音等方式提示管理人员。用户也可以查询该场站的监测数据历史数据，数据以图表、曲线等方式可视化的展示出来。
其中，针对数据管理子系统，开发Web端三维对象专用工具。B/S客户端自定义添加模型，可对模型进行位置修改、模型缩放、模型旋转等操作，并将B/S客户端编辑结果存入本地或数据库，供其他用户或系统共享访问。用户可以在三维场景中对重点监测区间进行编辑，通过与设备台账数据库的对接，实现监测对象的属性和台账查询。
由此，对天然气无人场站进行三维建模、反演算法、数据分析等，搭建系统可视化界面，通过浓度反演，快速、准确判断场站泄漏点位置信息。
本申请的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统包括：云台扫描式测量探头、多个开放式遥感探头和反光板；对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域；获取目标监测区域的中心位置，并在中心位置设置云台扫描式测量探头；根据目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板；通过云台扫描式测量探头根据预设路线对目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过多个开放式探头和对应的反光板对目标监测区域中的甲烷进行扫描；根据扫描结果确定甲烷的泄漏信息，并基于泄漏信息进行报警处理。由此，提高测量精度，实现准确、快速判断泄漏点位置信息，以进行快速响应。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，包括：云台扫描式测量探头、多个开放式遥感探头和反光板；
对目标监测区域进行网络划分，获取目标监测网格区域；
获取所述目标监测区域的中心位置，并在所述中心位置设置所述云台扫描式测量探头；
根据所述目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板；
通过所述云台扫描式测量探头根据预设路线对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，并通过所述多个开放式探头和对应的反光板对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描；
根据扫描结果确定所述甲烷的泄漏信息，并基于所述泄漏信息进行报警处理。
2.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述根据所述目标监测网格区域中每个网格区域位置设置多个开放式遥感探头和对应的反光板，包括：
在所述目标监测网格区域的第一条边上等距设置所述第一条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头；
在所述目标监测网格区域的第二条边上等距设置所述第二条边对应的网格区域个数的开放式遥感探头；
在所述目标监测网格区域的第一条边对应的第三条边设置第一反光板；
在所述目标监测网格区域的第二条边对应的第四条边设置第二反光板。
3.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，还包括：
所述云台扫描式测量探头包括升降杆，以使控制所述云台扫描式测量探头上下移动。
4.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述云台扫描式测量探头还包括：检测仪、摄像头和云台；
所述检测仪和所述摄像头通过云台进行各个操作，以使沿在每个网格区域中设定好的监测位点路径的扫描动作。
5.如权利要求4所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述云台扫描式测量探头还包括：雨刷器；
控制所述雨刷器按照预设周期动作，以使所述检测仪接收信号的强度。
6.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述通过所述多个开放式探头和对应的反光板对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，包括：
所述多个开放式探头利用对应的边界上布置所述反光板将发出的激光进行反射并接收，以测量出激光路径上的甲烷泄露信息。
7.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述目标监测区域为天然气站场；所述甲烷为甲烷。
8.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述根据扫描结果确定所述甲烷的泄漏信息，并基于所述泄漏信息进行报警处理，包括：
根据所述扫描结果确定所述甲烷的泄漏位置；
将所述泄漏位置发送至目标设备并进行报警提示。
9.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，所述通过所述云台扫描式测量探头根据预设路线对所述目标监测区域中的甲烷进行扫描，包括：
确定起始位置点；
所述云台扫描式测量探头从所述起始位置点按预设路线沿按序扫描。
10.如权利要求1所述的基于网格法的甲烷遥感空间分布监测报警系统，其特征在于，还包括：
获取所述目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息发送给目标设备，以使在所述目标设备上通过虚拟现实技术显示所述目标监测网格区域中每个网格区域中的甲烷浓度信息。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115419839A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-02 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 用于管道的监测方法、控制器、装置、系统及存储介质 |
| CN117491313A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-02 | 南京市锅炉压力容器检验研究院 | 一种基于tdlas的场区甲烷泄漏空间智能识别方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575476A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-12 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 天然气泄漏检测装置及方法 |
| CN103884478A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 反射型激光天然气泄露检测装置 |
| CN103884678A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 一种自动巡航式激光甲烷气体浓度监测装置 |
| CN205103145U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-23 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 室内气体的全方位检测装置 |
| CN107243908A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-13 | 广州市中潭空气净化科技有限公司 | 一种巡检机器人 |
| CN207610975U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-07-13 | 大连兰特科技有限公司 | 一种扫描式甲烷全场预警系统 |
| CN111272698A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-12 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种天然气泄漏监测系统及监测方法 |
-
2020
- 2020-11-06 CN CN202011232330.5A patent/CN112577672A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575476A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-12 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 天然气泄漏检测装置及方法 |
| CN103884478A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 反射型激光天然气泄露检测装置 |
| CN103884678A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 北京航星网讯技术股份有限公司 | 一种自动巡航式激光甲烷气体浓度监测装置 |
| CN205103145U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-23 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 室内气体的全方位检测装置 |
| CN107243908A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-13 | 广州市中潭空气净化科技有限公司 | 一种巡检机器人 |
| CN207610975U (zh) * | 2017-11-20 | 2018-07-13 | 大连兰特科技有限公司 | 一种扫描式甲烷全场预警系统 |
| CN111272698A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-06-12 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种天然气泄漏监测系统及监测方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115419839A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-02 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 用于管道的监测方法、控制器、装置、系统及存储介质 |
| CN117491313A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-02 | 南京市锅炉压力容器检验研究院 | 一种基于tdlas的场区甲烷泄漏空间智能识别方法 |
| CN117491313B (zh) * | 2023-11-13 | 2024-05-28 | 南京市锅炉压力容器检验研究院 | 一种基于tdlas的场区甲烷泄漏空间智能识别方法 |
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