[发明专利]一种用于开放空间的氢泄漏检测及定位方法

说明书

本发明公开了一种用于开放空间的氢泄漏检测及定位方法，该方法为：在开放空间内以待检测的氢设备为中心划定检测空间，并在检测空间的中心设置风速仪，在检测空间设置两层以上多维信息采集单元，并将风速仪和多维信息采集单元采集到的信息传输给采集控制终端，采集控制终端根据接收到的信息计算得到初始氢泄漏空间d及初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置。本发明通过对氢泄漏现象进行多维度信息采集、向量计算、分析，以不受自然风影响的信息向量为主，以受自然风影响的信息向量为辅，实现开放空间的氢泄漏检测及定位。

技术领域

本发明属于氢能源装备技术领域，具体涉及一种用于开放空间的氢泄漏检测及定位方法。

背景技术

氢气由于其燃烧效率高、产物无污染等优点，在航空、动力、及机车燃料电池等领域得到广泛的应用。但氢气分子很小，储存和使用的过程中易泄漏，由于氢气不利于呼吸，无色无味，且着火点仅为585℃，空气中含量在4％～75％范围内，遇明火即发生爆炸，故在氢气的使用中必须对其泄漏进行监测及定位。在制氢工厂、氢液化工厂、加氢站等实际使用中，氢气通常通过燃料管线、阀门、高压储罐上的一些微小裂缝泄漏。在氢气泄漏检测及定位方面，多采用氢气浓度传感器，其存在稳定性差、灵敏度及输出信号弱、使用寿命短以及高成本等问题；而受自然风等因素的影响，开放空间的氢泄漏检测及定位的难度也会指数上升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于开放空间的氢泄漏检测及定位方法，通过对氢泄漏现象进行多维度信息采集、向量计算、分析，以不受自然风影响的信息向量为主，以受自然风影响的信息向量为辅，实现开放空间的氢泄漏检测及定位。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于开放空间的氢泄漏检测及定位方法，该方法为：在开放空间内以待检测的氢设备为中心划定检测空间，并在检测空间的中心设置风速仪，在检测空间设置两层以上多维信息采集单元，并将风速仪和多维信息采集单元采集到的信息传输给采集控制终端，采集控制终端根据接收到的信息计算得到初始氢泄漏空间d及初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置。

进一步的，该方法的具体步骤如下：

步骤一，以待检测的氢设备为中心，在开放空间内划定检测空间；并将检测空间坐标化，获取位于检测空间内所有部件的三维坐标；对所有部件按泄漏概率的大小依次对每个部件设置初始泄漏概率a；在检测空间的中心设置风速仪；在检测空间内由内向外设置两层以上的多维信息采集单元；所述多维信息采集单元由两个以上不同类的传感器组成；

步骤二，当氢泄漏发生后，设置的多维信息采集单元采集到感应信号，并将所述感应信号发送给采集控制终端，采集控制终端根据感应信号计算得到氢泄漏前后的信号差值，同时风速仪读取当前风速，并发送给采集控制终端，采集控制终端根据当前风速计算得到当前风速对应的向量；

所述采集控制终端将两层以上的多维信息采集单元的内、外层的同类的传感器的空间坐标相减，并结合所述当前风速对应的向量，计算得到由外向内的空间向量；根据所述信号差值由大到小的顺序对所有空间向量设置概率b；

步骤三，采集控制终端计算同类传感器信号的所有向量的两两交点，采用基于概率b的聚类算法获取一系列关联度最强的向量交点集c、剔除无效点，将上述向量交点集c作为氢泄漏位置的空间边界，确定初始氢泄漏空间d；

步骤四，采集控制终端采用基于概率a的聚类算法对向量交点集c进行二次聚类计算，获取关联度更高的多个向量点集e，将多个向量点集e与初始氢泄漏空间d内的部件进行空间坐标关联，即可获得初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率；

步骤五，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置，泄漏部件定位完成后，提升其初始泄漏概率a，并返回步骤一，准备下次氢泄漏的检测及定位。