[发明专利]一种温度变化场景下实时监测天然气泄漏的方法及装置

说明书

本发明公开了一种温度变化场景下实时监测天然气泄漏的方法及装置，包括：利用天然气浓度探测器获取相应的探测器原始数据，将温度、真实的天然气泄漏浓度、探测器原始数据关联存储为数据集一；利用所述数据集一创建BP神经网络并训练：利用天然气浓度探测器和BP神经网络预测函数获得使用场景中真实的天然气泄漏浓度；计算使用场景中真实的天然气泄漏浓度变化量；计算使用场景中真实的天然气泄漏浓度变化率；计算一段时间内的浓度变化量总和；预测未来一段时间后使用场景中的天然气泄漏浓度；如果超过预设的报警阈值，则进行报警。本发明实现在温度剧烈变化使用场景下，高精度、高灵敏度地检测天然气泄漏情况，并减少因为敏感探头的个体差异造成的监测结果有差异的情况，能够预测未来的天然气浓度，提前报警，且成本较低。

技术领域

本发明涉及监测天然气泄漏技术领域，具体涉及一种温度变化场景下实时监测天然气泄漏的方法及装置。

背景技术

当前各类天然气泄漏监测系统大多是针对常温使用场景下或某个特定温度使用场景下(高温或低温使用场景)监测泄漏气体浓度，不能持续在高温、低温以及温度剧烈变化的场景下使用，也没有针对性地考虑温度变化对监测结果的影响。我国幅员辽阔，季节交替明显，而且在车辆发动机附近随着车辆运行时间的增加，温度变化较为剧烈，例如在冬季零下10度的使用场景下，车辆运行半小时发动机温度就可以高达60多度，所以常见的天然气浓度探测器不能适应这种恶劣场景。

当前各类天然气泄漏浓度检测方法只是取得天然气浓度探测器的原始数据进行简单均值、过滤极值等处理，由于各个敏感头都有一定离散性，所以会造成监测结果有偏差，而且只能等到泄漏浓度到达阈值后才能检测报警，不能根据浓度变化情况对浓度变化趋势进行预判。

当前特殊使用场景下使用的通常为特制的天然气浓度探测器，并且会增加探测器个数，这会导致成本较高。

发明内容

本发明提出的温度变化场景下实时监测天然气泄漏的方法及装置，实现在温度剧烈变化使用场景下，高精度、高灵敏度地检测天然气泄漏情况，并减少因为敏感探头的个体差异造成的监测结果有差异的情况，能够预测未来的天然气浓度，提前报警，且成本较低。

本发明所述的温度变化场景下实时监测天然气泄漏的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

S1：获得数据集一，具体为：在不同温度T、不同天然气泄漏浓度N下，利用天然气浓度探测器获取相应的探测器原始数据N₀，将温度T、真实的天然气泄漏浓度N、探测器原始数据N₀关联存储为数据集一；

S2：利用所述数据集一训练BP神经网络：

N＝g(T)*N₀ (公式一)

其中，N表示真实的天然气泄漏浓度，T表示温度，N₀表示利用天然气浓度探测器获取的探测器原始数据,g(T)表示通过所述数据集一训练得到的天然气泄露浓度与温度之间的关系函数；

S3：计算使用场景中真实的天然气泄漏浓度，具体为：利用天然气浓度探测器和步骤S2中获得的BP神经网络N＝g(T)*N₀，获得使用场景中真实的天然气泄漏浓度N；

S4：计算使用场景中真实的天然气泄漏浓度增加量：

ΔN_i＝N_i-N_i-1 (公式二)

其中，ΔN_i表示使用场景中真实的天然气泄漏浓度变化量，N_i表示第i次利用步骤S3获得的使用场景中真实的天然气泄漏浓度，N_i-1表示第i-1次利用步骤S3获得的使用场景中真实的天然气泄漏浓度，i为大于1的整数；

S5：计算使用场景中真实的天然气泄漏浓度变化率：