[发明专利]一种用于检测气体泄漏源方向的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体泄漏源的搜寻和定位领域，适用于气体泄漏源方向的检测和泄漏源位置的判定。

背景技术

气体泄漏事故多发于化工品的生产、使用、仓储、以及运输过程中，具有危险性大、危害性广、突发性强、处置难度高等特点，如果能够及时、准确检测出气体泄漏源的方向和判定气体泄漏源的位置，对于气体泄漏事故的处置和救援将具有十分重大的意义。

早期，气体泄漏源方向的检测主要通过检测人员手持气体探测仪检测不同位置的气体浓度，然后根据浓度梯度推算气体泄漏源的方向来实现，此种检测方法原理简单、操作容易，但存在精度较低、效率不高的问题；近年来，随着群体智能技术的发展，利用多机器人协同工作进行自主检测成为趋势，即在每个机器人上搭载气体传感器采集气体浓度信息，通过机器人间的信息交互判定气体泄漏源的方向和位置，此种检测方法效率和精度均较高，但存在价格昂贵、集成度不高、便携性较差的问题；在这种背景下，本发明综合考量气体云团扩散方向信息和风向信息，从而弥补了现有技术的不足。

发明内容

本发明是为解决现有的检测气体泄漏源方向的装置存在精度较低、集成度不高、便携性较差等问题，而提出的一种用于检测气体泄漏源方向的装置及方法，本发明所述装置及方法必须在气体泄漏源的下风方向使用。

一种用于检测气体泄漏源方向的装置，主要包括顶板部件1、气体传感器阵列2、气体浓度检测舱室阵列3、风速风向检测区阵列4、底板部件5，连接顶板部件和底板部件的数据线置于装置中心的空心圆柱腔体一3-5和空心圆柱腔体二4-5内；顶板部件1主要包括微处理器芯片1-1、数字罗盘1-2、温度传感器1-3和PCB电路板一1-4，数字罗盘1-2和温度传感器1-3获取的数据传输给微处理器芯片1-1，PCB电路板一1-4圆周边缘开有一周直径为4mm的小圆孔；气体传感器阵列2包括4个相同型号的气体传感器，分别为气体传感器一2-1、气体传感器二2-2、气体传感器三2-3、气体传感器四2-4；气体浓度检测舱室阵列3包括4个气体浓度检测舱室，分别为气体浓度检测舱室一3-1、气体浓度检测舱室二3-2、气体浓度检测舱室三3-3、气体浓度检测舱室四3-4，气体传感器一2-1、气体传感器二2-2、气体传感器三2-3、气体传感器四2-4分别倒置于气体浓度检测舱室一3-1、气体浓度检测舱室二3-2、气体浓度检测舱室三3-3、气体浓度检测舱室四3-4的中心；气体浓度检测舱室阵列3底部开有两周直径为4mm的小圆孔，与PCB电路板一1-4圆周边缘的小圆孔形成导气通道，气体浓度检测舱室阵列3底部的小圆孔数量为PCB电路板一1-4圆周边缘小圆孔数量的1～2倍，使气体浓度检测舱室一3-1、气体浓度检测舱室二3-2、气体浓度检测舱室三3-3、气体浓度检测舱室四3-4分别近似为暂稳态气体浓度检测环境；风速风向检测区阵列4包括4个风速风向检测区，分别为风速风向检测区一4-1、风速风向检测区二4-2、风速风向检测区三4-3、风速风向检测区四4-4；底板部件5以PCB电路板二5-9为底座，底板部件5还包括4个相同型号的压控恒温PTC发热片，分别为PTC发热片一5-1、PTC发热片二5-2、PTC发热片三5-3、PTC发热片四5-4，以及4个贴片式PT1000型温度传感器，分别为PT1000型温度传感器一5-5、PT1000型温度传感器二5-6、PT1000型温度传感器三5-7、PT1000型温度传感器四5-8，PTC发热片一5-1通过加压电极片一5-10、加压电极片二5-11分别与插针一5-18、插针二5-19连接，并且置于风速风向检测区一4-1的中心位置，加压电极片一5-10、加压电极片二5-11为PTC发热片一5-1提供工作电压，PTC发热片二5-2通过加压电极片三5-12、加压电极片四5-13分别与插针三5-20、插针四5-21连接，并且置于风速风向检测区二4-2的中心位置，加压电极片三5-12、加压电极片四5-13为PTC发热片二5-2提供工作电压，PTC发热片三5-3通过加压电极片五5-14、加压电极片六5-15分别与插针五5-22、插针六5-23连接，并且置于风速风向检测区三4-3的中心位置，加压电极片五5-14、加压电极片六5-15为PTC发热片三5-3提供工作电压，PTC发热片四5-4通过加压电极片七5-16、加压电极片八5-17分别与插针七5-24、插针八5-25连接，并且置于风速风向检测区四4-4的中心位置，加压电极片七5-16、加压电极片八5-17为PTC发热片四5-4提供工作电压，PT1000型温度传感器一5-5、PT1000型温度传感器二5-6、PT1000型温度传感器三5-7、PT1000型温度传感器四5-8分别置于PTC发热片一5-1、PTC发热片二5-2、PTC发热片三5-3、PTC发热片四5-4的顶部。