[发明专利]一种深埋燃气管道泄漏人工智能检测系统

权利要求书

1.一种深埋燃气管道泄漏人工智能检测系统，其特征在于：包括多场源信息采集系统、数据处理与分析系统、监测预警系统，其中：多场源信息采集系统包括浓度场采集子系统、温度场采集子系统、地电场采集子系统， 所述浓度场采集子系统采集燃气管道区域的浓度场信号并得到浓度场数据，温度场采集子 系统采集燃气管道区域的温度场信号并得到温度场数据，地电场采集子系统采集燃气管道 区域的地电场信号并得到地电场数据；所述数据处理与分析系统通过无线通讯网络与多场源信息采集系统中的各个子系统 无线通讯连接，由各个子系统分别将浓度场数据、温度场数据、地电场数据传输到数据处理 与分析系统；所述数据处理与分析系统中根据浓度场数据、温度场数据、地电场数据，对应 得到浓度场数据的变化量、温度场数据的变化量、地电场数据的变化量，数据处理与分析系 统中预设有浓度场数据变化量阈值、温度场数据变化量阈值、地电场数据变化量阈值，由数据处理与分析系统将浓度场数据的变化量、温度场数据的变化量、地电场数据的变化量分别与对应的变化量阈值进行比较，当至少有两个变化量超出各自对应的阈值时，数据处理与分析系统产生预警信号；监测预警系统与数据处理与分析系统连接，数据处理与分析系统产生的预警信号传输 到监测预警系统，使监测预警系统报警；

所述的浓度场采集子系统采用激光甲烷检测仪，激光甲烷检测仪与数据处理与分析系统无线通讯连接，激光甲烷检测仪向燃气管道区域发射激光，燃气管道区域的甲烷气体吸收激光使 激光信号变化，变化的激光信号返回至激光甲烷检测仪，由激光甲烷检测仪基于激光变化 量计算得到燃气管道区域甲烷气体的浓度场数据，并由激光甲烷检测仪将浓度场数据传输 到数据处理与分析系统；数据处理与分析系统根据浓度场数据，计算得到连续时间上相邻时刻浓度场数据变化量；

所述的温度场采集子系统采用分布式光纤测温系统，分布式光纤测温系统中的主机与数据处理与分析系统无线通讯连接，分布式光纤测温系统中分布式测温光纤缠绕于导杆上，并通过导杆传输到燃气管道区域，分布式测温光纤在燃气管道区域温度影响下，分布式测温光纤内部光信号发生变化，变化的光信号通过背向散射进入分布式光纤测温系统的主机，由主机根据变化的光信号计算得到燃气管道区域的温度场数据，并由主机将浓度场数据传输到数据处理与分析系统；数据处理与分析系统根据温度场数据，计算得到连续时间上相邻时刻温度场数据变化量；

所述的分布式光纤测温系统中的主机预设有温度场数据背景值，所述温度场数据背景值由分布式光纤测温系统现场采集燃气管道区域环境温度得到，分布式光纤测温系统中的主机从测量燃气管道区域时得到的温度场数据中去除光信号背景值，以得到有效的温度场数据；

所述的地电场采集子系统采用电阻率测试系统，该电阻率测试系统包括集成有程控电极转换器的数字式电阻率仪、通讯电缆、多道电极传感单元构成，其中数字式电阻率仪与数据处理与分析系统无线通讯连接，数字式电阻率仪与电极传感单元通过通讯电缆连接，由数字式电 阻率仪向电极传感单元通电，电极传感单元与燃气管道区域接触得到电信号，电信号经过通讯电缆传输到数字式电阻率仪，由数字式电阻率仪得到燃气管道区域的视电阻率，并最终由数字式电阻率仪根据视电阻率反演得到燃气管道区域真实电阻率，数字式电阻率仪将真实电阻率作为地电场数据传输到数据处理与分析系统；数据处理与分析系统根据地电场数据，计算得到连续时间上相邻时刻地电场数据变化量；

所述的电极传感单元呈环向等间距分布，环向半径根据燃气管道区域范围设定；

所述的数据处理与分析系统为远程上位计算机，远程上位计算机中有数据库、计算模块、比较模块和报警信号产生模块，其中数据库中存储浓度场数据、温度场数据、地电场数据、各个变化量阈值，计算模块计算连续时间上各相邻时刻浓度场数据变化量、温度场数据变化量、地电场数据变化量，比较模块将浓度场数据变化量、温度场数据变化量、地电场数据变化量分别与对应的变化量阈值进行比较并得到比较结果，报警信号产生模块根据比较结果判断是 否产生报警信号；

所述的监测预警系统包括显示器和声光报警模块，显示器和声光报警模块分别与远程上位计算机电连接；

所述的一种深埋燃气管道泄漏人工智能检测系统，还包括GPS定位导航系统，GPS定位导航系统与数据处理与分析系统无线通讯连接，由GPS定位导航系统采集燃气管道区域的GPS定位数据并传输到数据处理与分析系统。

2. 根据权利要求1所述的一种深埋燃气管道泄漏人工智能检测系统，其 特征在于：所述多场源信息采集系统、GPS定位导航系统与数据处理与分析系统之间通过4G 网络组建无线局域网，实现无线通讯连接。