[发明专利]一种浮空器囊体氦气泄露监测装置及方法

权利要求书

1.一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，该方法采用的监测装置包括氦气囊、空气囊、气体浓度传感器、传感器输出信号线、信号采集及控制器、控制器信号输出线、信号显示器和报警器，空气囊设置在氦气囊内部，并与外界通过风机和阀门连接，氦气囊外表面以及空气囊外表面均划分有多个囊体监测单元，相邻的四个囊体监测单元相交处为囊体监测点，并分别对囊体监测点和囊体监测单元按顺序编号；气体浓度传感器设置在囊体监测点上，并通过传感器输出信号线将信号传递给信号采集及控制器，再通过控制器信号输出线分别与信号显示器和报警器连接，信号显示器用于显示各个气体浓度传感器的测量值，当气体浓度传感器测量漏氦量大于设定值时，在信号显示器上突出显示，同时信号采集及控制器驱动报警器报警，然后通过漏氦量超标的气体浓度传感器所在囊体监测点编号确定氦气囊的漏氦位置；

监测方法包括以下步骤：

S1、每个气体浓度传感器单独采集其周围的氦气泄露量，并将其转换为可传输信号，通过传感器输出信号线传输至信号采集及控制器；

S2、信号采集及控制器将传输过来的信号通过控制器信号输出线输出至信号显示器显示给工作人员，当有气体浓度传感器的采集信号值超过设定值时，信号采集及控制器控制信号显示器中对应囊体监测点编号的漏氦量数值变成红色提醒泄漏量超标并闪烁，同时驱动报警器报警；当气体浓度传感器出现故障不能输出信号至信号采集及控制器时，信号采集及控制器控制信号显示器中对应囊体监测点编号的漏氦量数值变成灰色提醒未采集到数据并闪烁，同时驱动报警器报警；

S3、信号显示器将控制器信号输出线输出信号显示给工作人员；

S4、工作人员判定氦气泄露区域和漏氦量；工作人员通过信号显示器中显示的漏氦量偏高的囊体监测点编号判断出破损氦气囊或空气囊区域，判断逻辑为：

若某个囊体监测点漏氦量偏高，且与其相邻的四个囊体监测点的漏氦量也偏高，则判断与该囊体监测点相邻的四个囊体监测单元为破损区域；

若某个囊体监测点漏氦量偏高，且与其相邻的其中三个囊体监测点漏氦量也偏高，另一相邻的囊体监测点漏氦量正常，则判断与该囊体监测点和与其相邻的漏氦量偏高的三个囊体监测点所围区域为破损区域；

若某个囊体监测点漏氦量偏高，且与其相邻的且在同一囊体监测单元的另外两个囊体监测点漏氦量也偏高，与其相邻的另外两个囊体监测点漏氦量正常，则判断该囊体监测点和与其相邻的漏氦量偏高的两个囊体监测点所围区域为破损区域；

S5、工作人员根据氦气泄露区域和泄露量对破损囊体进行修补或监测；

工作人员根据信号显示器中显示的漏氦量偏高数值和区域判断是对破损区域维修，还是继续对其进行监测。

2.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，通过多个等距纬线和径线将氦气囊外表面和空气囊外表面均划分成多个囊体监测单元，囊体监测单元大小根据其几何特点和气体浓度传感器精度确定。

3.根据权利要求2所述的一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，传感器输出信号线沿囊体监测单元纬向边界或囊体监测单元径向边界布线。

4.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，气体浓度传感器为氦气浓度传感器或氧气浓度传感器，采用氦气浓度传感器测量漏氦量，或者通过氧气浓度传感器反测漏氦量。

5.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，氦气囊外表面囊体监测点上设置的气体浓度传感器用于测量氦气囊中氦气向外界泄露的氦气量，空气囊内表面囊体监测点上设置的气体浓度传感器用于测量氦气囊中氦气向空气囊泄露的氦气量。

6.根据权利要求1所述的一种浮空器囊体氦气泄露监测方法，其特征在于，传感器输出信号线布置多根与信号采集及控制器相连，或汇集至单根总线与信号采集及控制器相连，或采用无线通信与信号采集及控制器相连。