CN116045208A - 综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统 - Google Patents

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CN116045208A CN202310131422.1A CN202310131422A CN116045208A CN 116045208 A CN116045208 A CN 116045208A CN 202310131422 A CN202310131422 A CN 202310131422A CN 116045208 A CN116045208 A CN 116045208A
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Abstract

本发明公开了一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统，通过实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并根据掺氢天然气管道输送的气体计算相应的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值，将气体浓度与爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行比较，确定泄漏级别，对不同的泄漏级别采取不同的安全控制措施；针对易引起爆炸的泄漏级别，还根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，根据该注氮量向综合管廊内的燃气舱室进行注氮。与现有技术相比，泄漏的掺氢天然气在管廊内的浓度能够快速降低到爆炸极限以下，以保证综合管廊的安全运行。

Description

综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统
技术领域
本发明涉及天然气管道技术领域，尤其涉及的是一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法及系统。
背景技术
氢能作为公认的清洁能源，应用领域众多且能够真正做到碳零排放。在现有天然气管网的基础上考虑掺氢输送，将天然气与氢气深度融合，有利于加速工业、建筑等领域深度脱碳，推动中国能源转型。
而采用现有的天然气管道或管网输送，输送过程中管道腐蚀、材料老化、外力破坏等因素可能导致掺氢天然气泄漏。因此对掺氢天然气管道泄漏后的安全控制十分重要。
当掺氢天然气泄漏到综合管廊后，现有的安全控制措施只能检测到出现泄漏并报警，不能针对综合管廊内的气体浓度采取相应的措施以保证综合管廊的安全运行。
因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法、系统、智能终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有的安装控制方法不能针对综合管廊内的气体浓度采取相应的措施以保证综合管廊的安全运行的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，包括：
实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；
将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；
当所述泄漏级别为危险泄漏时，采取第一安全控制措施以降低所述气体浓度；
当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，采取第二安全控制措施，所述第二安全控制措施包括向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
可选的，所述根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值的表达式为：
Figure BDA0004084045050000021
其中，X为爆炸浓度阈值；X1，X2,…，Xn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的爆炸浓度阈值；V1，V2,…，Vn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的体积百分数。
可选的，所述根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量的表达式为：
QN＝K1QLV+K2，
其中，QN表示注氮量；QL表示气体泄漏速率；V表示综合管廊内燃气舱室的空间体积；K1、K2为设定系数。
可选的，所述实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度，包括：
采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体，对采集的气体进行特征提取，分布获得氢气的浓度和甲烷的浓度；
累计所述氢气的浓度和所述甲烷的浓度，获得所述气体浓度。
可选的，所述第一安全控制措施包括关闭供气阀门和启动通风系统；所述第二安全控制措施还包括关闭供气阀门和关闭通风系统。
本发明第二方面提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，其中，上述系统包括：
所述系统包括检测装置、燃气应急切断装置、通风装置、注氮装置和控制服务器；
所述检测装置用于实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
所述控制服务器用于根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；当所述泄漏级别为危险泄漏时，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以开启通风；当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以关闭通风并控制所述注氮装置向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
可选的，所述控制服务器还包括注氮量计算单元，所述注氮量计算单元用于根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量。
可选的，所述控制服务器还包括爆炸浓度阈值计算单元，所述爆炸浓度阈值计算单元用于根据掺氢天然气管道输送的气体计算爆炸浓度阈值。
本发明第三方面提供一种智能终端，上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被上述处理器执行时实现任意一项上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现任意一项上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
由上可见，本发明通过实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并根据掺氢天然气管道输送的气体计算相应的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值，将气体浓度与爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行比较，确定泄漏级别，对不同的泄漏级别采取不同的安全控制措施；针对易引起爆炸的泄漏级别，还根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，根据该注氮量向综合管廊内的燃气舱室进行注氮。与现有技术相比，泄漏的掺氢天然气在管廊内的浓度能够快速降低到爆炸极限以下，以保证综合管廊的安全运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法流程示意图；
图2是图1实施例的步骤S100的具体流程示意图；
图3是本发明实施例提供的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统的结构示意图；
图4是本发明实施例的安全控制系统的工作流程图；
图5是本发明实施例提供的一种智能终端的内部结构原理框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似的，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述的条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
当不同掺氢比、不同管道压力、不同泄漏孔尺寸的掺氢天然气泄漏到综合管廊后，现有的安全控制措施只能检测到出现泄漏并报警，无法及时降低综合管廊内的气体浓度以确保综合管廊的安全运行。
为了提高综合管廊的安全管理效率，降低事故发生的概率，本发明提供了一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，采用模式识别的方法获取综合管廊内泄漏的掺氢天然气的气体浓度，根据掺氢天然气的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行泄漏级别判定，根据不同泄漏级别采取不同的安全控制措施，当存在爆炸的可能时，还通过注入氮气快速降低气体浓度，以确保综合管廊燃气舱室的安全运行。
示例性方法
本实施例提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，安装于智能终端或服务器等电子设备上。如图1所示，本实施例具体包括如下步骤：
步骤S100：实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
具体地，由于氢气和天然气均为易燃易爆气体，其泄漏后与空气混合形成可燃气体，遇明火极易发生爆炸，造成严重事故后果。因此需要实时检测综合管廊内的氢气和甲烷的浓度，对氢气浓度和甲烷浓度进行累计，获得气体浓度以根据气体浓度判断在综合管廊内是否发生泄漏以及泄漏程度。
在一些实施例中，在综合管廊内安装甲烷传感器以及氢气传感器，通过这两个传感器不断对综合管廊内氢气和甲烷的气体浓度进行实时监测，分别获得氢气浓度和甲烷浓度。然后将两者相加，获得气体浓度。
本实施例中，如图2所示，具体包括如下步骤：
步骤S110：采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体，对采集的气体进行特征提取，分布获得氢气的浓度和甲烷的浓度；
步骤S120：累计氢气的浓度和甲烷的浓度，获得气体浓度。
具体地，通过气体传感器采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体。气体传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号，将该类电信号通过信号转换程序转换成数字信号AD值；数字信号AD值采集程序读取气体传感器与气体发生反应后15s内的数字信号AD值，将其输入至数字信号处理程序中；对数字信号AD值分别针对氢气和甲烷进行特征提取，将提取后的特征输入至深度学习模型中，分别输出氢气的浓度和甲烷的浓度。然后将两者相加，获得气体浓度。
本实施例的深度学习模型还可以检测判断其他类型的气体，只要预先采用不同浓度的其他类型气体对深度学习模型进行训练即可。
步骤S200：根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；
具体地，爆炸浓度阈值和报警浓度阈值用来评判泄漏的严重程度。当超过爆炸浓度阈值时表明综合管廊内的气体泄漏严重，极易发生爆炸；当超过报警浓度阈值时，表明综合管廊内的气体泄漏比较危险，需要采取一定的措施进行控制。爆炸浓度阈值根据掺氢天然气管道输送的气体的成分、比例不同而不同。计算掺氢天然气的爆炸浓度阈值，可以更好确定综合管廊燃气舱室内是否安全运行。
计算爆炸浓度阈值的表达式为
Figure BDA0004084045050000071
其中，X为爆炸浓度阈值；X1，X2,…，Xn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的爆炸浓度阈值；V1，V2,…，Vn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的体积百分数。
根据相关规范规定，一般将掺氢天然气爆炸浓度阈值的20％设置为报警浓度阈值。
步骤S300：将气体浓度与爆炸浓度阈值、报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；
具体地，确定了爆炸浓度阈值、报警浓度阈值后，将综合管廊内燃气舱室中的气体浓度依次与爆炸浓度阈值、报警浓度阈值进行比较，当气体浓度大于或等于爆炸浓度阈值时，将泄漏级别设定为严重泄漏；当气体浓度大于或等于报警浓度阈值且小于爆炸浓度阈值时，将泄漏级别设定为危险泄漏；当气体浓度小于报警浓度阈值时，将泄漏级别设定为无泄漏。
通过对综合管廊内泄漏的情况进行判断分类，可以针对相应级别进行监控与报警系统的设计；建立安全控制系统，确定其具体工作流程。使综合管廊内整个安全控制过程更加科学、完整、高效。
步骤S400：当泄漏级别为危险泄漏时，采取第一安全控制措施；
具体地，当判定泄漏级别为危险泄漏时，需要根据该级别采取相应的安全控制措施。上述第一安全控制措施主要包括关闭供气阀门和启动通风系统。通风系统的运行效率根据综合管廊的空间体积以及气体浓度而定。本实施例中，发送信号至燃气控制系统和通风系统，通过燃气控制系统迅速关闭供气阀门，启动通风系统，进行不低于12次/h的通风。
可选的，在判定泄漏级别为危险泄漏时，还可以发出报警信号，以及时通知监控人员或者相关人员。
步骤S500：当泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，采取第二安全控制措施，上述第二安全控制措施包括向综合管廊内的燃气舱室注入上述注氮量的氮气。
具体地，当泄漏级别为严重泄漏时，也就意味着综合管廊内燃气舱室的泄漏气体浓度已经达到极易爆炸的程度，需要立即采取措施降低浓度。由于采取注氮惰化的方法，易于短时间内将氮气和燃气混合，形成惰气团，有效抑制燃气发生爆炸的浓度条件，从而有效控制了事故危险范围。因此，当泄漏级别为严重泄漏时，该级别的控制措施中必须包括注氮措施。由于氮气浓度过大可能会导致中毒症状，因此本发明根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，确保安全可靠。计算注氮量的具体计算公式为：QN＝1QLV+K2，其中，QN表示注氮量；QL表示气体泄漏速率；V表示综合管廊燃气舱室的空间体积；K1、K2为设定系数，可以通过实验或者数值模拟确定。
本实施例中，第二安全控制措施还包括关闭供气阀门和关闭通风系统，若在注入氮气同时开启通风，则大量氮气被排出到燃气舱室外，影响了控制效果，因此在注氮过程中不开启通风。
在采取控制措施的同时，持续检测泄漏气体的浓度。对于危险泄漏以及严重泄漏级别，一段时间后，当气体浓度降至报警浓度以下时，需要及时查明事故发生原因进行抢修和维护，当气体浓度仍高于报警浓度，则需要返回步骤S100重复执行。在一些实施例中，还对气体浓度、气体泄漏速率进行分析，当检测到气体浓度增加、气体泄漏速率变大时，可以增加注氮量以及通风次数，使气体浓度尽快降低到安全水平。
综上所述，本实施例通过实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并根据掺氢天然气管道输送的气体计算相应的爆炸浓度阈值和报警浓度阈值，将气体浓度与爆炸浓度阈值和报警浓度阈值进行比较，确定泄漏级别，对不同的泄漏级别采取不同的安全控制措施；针对易引起爆炸的泄漏级别，还根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，根据该注氮量向综合管廊内的燃气舱室进行注氮，使得泄漏的掺氢天然气在管廊中的浓度快速降低到爆炸极限以下，得以保证综合管廊的安全运行。综合管廊内整个安全控制过程更加科学、完整、高效。
示例性系统
如图3所示，对应于上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，本发明实施例还提供一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统包括：检测装置600、控制服务器610、燃气应急切断装置620、通风装置630和注氮装置640。检测装置600主要包括甲烷传感器以及氢气传感器，能够实时检测综合管廊内的氢气和甲烷以获得气体浓度，并将获得的气体浓度传送至控制服务器610。燃气应急切断装置620能够接收控制服务器610的信号关闭或开启供气阀门；通风装置630能够接收控制服务器610的信号开启或关闭综合管廊与外界的通风；注氮装置640能够接收控制服务器610的信号向综合管廊内的燃气舱室注入氮气。燃气应急切断装置620、通风装置630和注氮装置640为现有的设备，在此不再赘述。
控制服务器610上运行有综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；将接收到的气体浓度与爆炸浓度阈值、报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；当泄漏级别为危险泄漏时，发送信号至燃气应急切断装置620以控制燃气应急切断装置关闭供气阀门，发送信号至通风装置630以控制通风装置630开启通风；当泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，发送信号至燃气应急切断装置620以控制燃气应急切断装置620关闭供气阀门，发送信号至通风装置630以控制通风装置630关闭通风并发送信号至注氮装置640以控制注氮装置640向综合管廊内的燃气舱室注入上述注氮量的氮气。
可选的，控制服务器610上还可以运行登陆模块以确保登陆人员只能在权限允许范围内对系统进行操作，保证了系统以及人员的安全性；还可以运行安全防范模块，获取智能监控设备的数据，使系统操作人员实时监控管廊的状态；控制服务器610上还可以运行报警模块，用于在发生掺氢天然气管道泄漏事故后，及时报警；
进一步地，控制服务器610上还运行有注氮量计算模块，用于根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量。
进一步地，控制服务器610上还运行有爆炸浓度阈值计算模块，用于根据掺氢天然气管道输送的气体计算爆炸浓度阈值。
在一些实施例中，上述检测装置600只负责采集综合管廊内的燃气舱室内的气体，控制服务器610上运行有深度学习模型，通过该深度学习模型对采集的气体进行分析以获得气体浓度。
本实施例的安全控制系统使用时，首先进行信息录入，主要包括人员信息、监控信息和空间信息。人员信息按照管廊内部人员与外部入廊人员两类进行信息划分，主要包括人员基本信息、专业信息；监控信息主要是气体浓度传感器、智能监控设备、电子巡查设备等附属设施对应的实时数据以及历史数据，包括气体浓度、温度、报警数据、监控视频数据、照明状态等。空间信息主要是与地理信息相关的数据，包含道路、河流、绿植、管线分布、设备位置等数据。
如图4所示，系统运行时，甲烷以及氢气传感器不断对管廊内气体浓度进行实时监测分类，当气体浓度未达到报警浓度时，则为“无泄漏”情况，此时进行不低于6次/h的正常通风；当气体浓度达到报警浓度但仍低于爆炸浓度时，则为危险泄漏，控制服务器迅速做出反应，传出报警信号，同时将危险信号传递给燃气应急切断装置、通风装置。接收到危险信号后，燃气应急切断装置迅速关闭供气阀门，通风装置启动，进行不低于12次/h的事故通风。当气体浓度高于爆炸浓度时，则为严重泄漏，控制服务器迅速做出反应，传出报警信号，同时将危险信号传递给燃气应急切断装置、通风装置和注氮装置。接收到危险信号后，燃气应急切断装置迅速关闭供气阀门，通风装置关闭，注氮装置开启氮气喷头，向舱室内注入氮气。
本实施例的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，能够使得泄漏的掺氢天然气在管廊中的浓度快速降低到爆炸极限以下，降低事故发生的概率，得以保证综合管廊的安全运行。综合管廊内整个安全控制过程更加科学、完整、高效。
具体的，本实施例中，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统的各模块的具体功能可以参照上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法中的对应描述，在此不再赘述。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，上述智能终端包括通过处理器、存储器。其中，处理器用于提供计算和控制能力。存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序的运行提供环境。该综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现上述任意一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
基于上述实施例，本发明还提供了一种智能终端，其原理框图可以如图5所示。上述智能终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口以及显示屏。其中，该智能终端的处理器用于提供计算和控制能力。该智能终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序的运行提供环境。该智能终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现上述任意一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。该智能终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的智能终端的限定，具体的智能终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质上存储有综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，上述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的任意一种综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟是以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不是相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，包括：
实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；
将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；
当所述泄漏级别为危险泄漏时，采取第一安全控制措施以降低所述气体浓度；
当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，采取第二安全控制措施，所述第二安全控制措施包括向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
2.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值的表达式为：
Figure FDA0004084045040000011
其中，X为爆炸浓度阈值；X1，X2,…，Xn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的爆炸浓度阈值；V1，V2,…，Vn为掺氢天然气管道内输送的气体中各组分气体的体积百分数。
3.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量的表达式为：
QN＝1QLV+K2，
其中，QN表示注氮量；QL表示气体泄漏速率；V表示综合管廊内燃气舱室的空间体积；K1、K2为设定系数。
4.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度，包括：
采集综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的气体，对采集的气体进行特征提取，分布获得氢气的浓度和甲烷的浓度；
累计所述氢气的浓度和所述甲烷的浓度，获得所述气体浓度。
5.如权利要求1所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法，其特征在于，所述第一安全控制措施包括关闭供气阀门和启动通风系统；所述第二安全控制措施还包括关闭供气阀门和关闭通风系统。
6.综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，其特征在于，所述系统包括检测装置、燃气应急切断装置、通风装置、注氮装置和控制服务器；
所述检测装置用于实时检测综合管廊内的氢气和甲烷，获得气体浓度；
所述控制服务器用于根据掺氢天然气管道输送的气体，计算爆炸浓度阈值和报警浓度阈值；将所述气体浓度与所述爆炸浓度阈值、所述报警浓度阈值进行比较，判定泄漏级别；当所述泄漏级别为危险泄漏时，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以开启通风；当所述泄漏级别为严重泄漏时，根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量，控制所述燃气应急切断装置以关闭供气阀门，控制所述通风装置以关闭通风并控制所述注氮装置向综合管廊内的燃气舱室注入所述注氮量的氮气。
7.如权利要求6所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，其特征在于，所述控制服务器还包括注氮量计算模块，所述注氮量计算模块用于根据综合管廊内燃气舱室的空间体积和气体泄漏速率计算注氮量。
8.如权利要求6所述的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制系统，其特征在于，所述控制服务器还包括爆炸浓度阈值计算模块，所述爆炸浓度阈值计算模块用于根据掺氢天然气管道输送的气体计算爆炸浓度阈值。
9.智能终端，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，所述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序，所述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述综合管廊内掺氢天然气管道泄漏的安全控制方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117790844A (zh) * 2024-02-27 2024-03-29 氢质氢离(北京)氢能科技有限公司 燃料电池发动机氢腔氮气浓度控制策略及试验标定方法
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