一种油气集输管道泄漏位置的定位方法和装置与流程

本发明涉及泄露防控，尤其涉及一种油气集输管道泄漏位置的定位方法和装置。

背景技术：

1、当更为严重的易燃、易爆、有毒气体泄漏时，如果不及时找到泄漏源，很有可能造成灾害链发，引起火灾爆炸等，严重威胁了人身安全及财产安全。若在灾害发生初期时，利用移动机器人快速准确地找到气体源，可以尽量减少灾害带来的损失。因而研究气体泄漏场景下的灾害源定位技术具有重要意义。

2、针对于在气体泄漏场景下管道定位技术，现存的定位技术主要有三种：传统的环境监控系统、无线传感网络定位技术、小型移动机器人管道定位技术。传统的环境监控系统主要以有线的方式在空间中布局传感器，其主要缺点是花费成本较高，并且在灾害发生时很可能导致线路损坏从而监测不到数据；无线传感网络定位技术主要以无线的方式进行传感器的部署，其主要缺点是需要密集部署，并且成本较高；小型移动机器人管道定位技术的主要思路是将移动机器人作为载体平台，搭载多个不同种类的传感器，对环境进行多方面感知，从而推测气体源具体的位置。同时，在气体泄漏时，气味源定位的任务对于人类来说过于危险，如果此时将机器人送进危险环境，进行自主式搜寻作业，是一个不错的选择。因而以机器人移动平台作为载体，搭载多传感器的管道定位技术在灾害救援中的作用十分巨大，但难度较大。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、根据本发明第一方面，本发明请求保护一种油气集输管道泄漏位置的定位方法，其特征在于，包括：

3、通过定位油气集输管道的实时管道结构，输出第一泄露扩散轨迹；

4、通过所述实时管道结构和定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹，输出第二泄露扩散轨迹；

5、从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹，供定位给定位油气集输管道。

6、进一步的，通过所述实时管道结构和定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹，输出第二泄露扩散轨迹，包括：

7、获取以实时管道结构末端为管道结构末端的定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹；

8、输出由实时管道结构前端扩散到所述历史泄露扩散轨迹中区间管道结构前端的切分子轨迹；

9、连接所述切分子轨迹，与所述历史泄露扩散轨迹中由所述区间管道结构前端至所述实时管道结构末端的终止子轨迹，得到所述第二泄露扩散轨迹；

10、从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹，包括：

11、通过所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹的轨迹特征，从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹；

12、其中，所述轨迹特征包括如下至少一项：定位油气集输管道对泄露扩散轨迹的外界环境、泄露扩散轨迹中包括的定位油气集输管道的关注区间管道数量、关注区间管道气体浓度以及泄露扩散轨迹气体浓度；

13、从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹之后，所述方法还包括：

14、通过所述候选泄露扩散轨迹的定位特征，生成所述候选泄露扩散轨迹的定位推理；

15、其中，定位特征包括如下至少一项：轨迹长度、定位油气集输管道的轨迹外界环境和定位油气集输管道的关注区间管道气体浓度。

16、进一步的，从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹之后，所述方法还包括：

17、在采用所述候选泄露扩散轨迹为所述定位油气集输管道意外过程中，将所述候选泄露扩散轨迹中的定位油气集输管道的关注区间管道作为候选关注区间管道；

18、生成所述候选关注区间管道的坐标信息；

19、生成所述候选关注区间管道的坐标信息，包括：

20、确定所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息；

21、通过所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息，生成轨迹选择参考；

22、通过所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息，和/或所述轨迹选择参考，生成所述候选关注区间管道的坐标信息；

23、从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹之后，所述方法还包括：

24、若检测到定位油气集输管道对实时扩散区间管道的外界环境大于外界环境阈值，则减少所述实时扩散区间管道中的风险泄漏点坐标信息；

25、所述风险泄漏点包括如下至少一项：转弯管道点、水陆管交界点。

26、进一步的，所述方法还包括：

27、通过所述历史泄露扩散轨迹的风险因素特征，确定定位油气集输管道对所述历史泄露扩散轨迹的外界环境；

28、其中，所述历史泄露扩散轨迹的风险因素特征包括如下至少一项：历史泄露扩散轨迹的管道损耗方式、管道损耗时间和意外模式；

29、所述方法还包括：

30、从定位油气集输管道具有相同实时管道结构末端的历史泄露扩散轨迹中选择具有高风险行为的高风险历史轨迹，以及预测历史轨迹；

31、比较所述高风险历史轨迹和所述预测历史轨迹，以得到所述高风险历史轨迹中的差异区间管道；

32、通过所述差异区间管道中的高频泄露区间管道气体浓度信息，从所述差异区间管道包括的高频泄露区间管道中选择定位油气集输管道的关注区间管道。

33、进一步的，从定位油气集输管道具有相同实时管道结构末端的历史泄露扩散轨迹中选择具有高风险行为的高风险历史轨迹，包括如下至少一项：

34、若定位油气集输管道从轨迹输出界面提供的至少两个候选泄露扩散轨迹中选择的泄露扩散轨迹，与定位油气集输管道的预测泄露扩散轨迹不同，则将选择的泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

35、若定位油气集输管道在沿任一泄露扩散轨迹扩散过程中变换到另一泄露扩散轨迹，则将该泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

36、若定位油气集输管道在沿任一泄露扩散轨迹扩散过程中检测到爆炸事件，则将该泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

37、从所述差异区间管道包括的高频泄露区间管道中选择定位油气集输管道的关注区间管道之前，还包括：

38、通过输气管道的历史意外数据，确定所述输气管道中的高频泄露区间管道；

39、所述方法还包括：

40、在扩散过程中更新定位油气集输管道的实时管道结构前端，并输出由更新的实时管道结构前端到所述实时管道结构末端之间的新候选泄露扩散轨迹；

41、比较所述新候选泄露扩散轨迹和实时扩散的候选泄露扩散轨迹，并通过比较结果确定是否生成轨迹变换事件。

42、根据本发明第二方面，本发明请求保护一种油气集输管道泄漏位置的定位装置，其特征在于，所述装置包括：

43、第一轨迹输出模块，用于通过定位油气集输管道的实时管道结构，输出第一泄露扩散轨迹；

44、第二轨迹输出模块，用于通过所述实时管道结构和定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹，输出第二泄露扩散轨迹；

45、轨迹定位模块，用于从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹，供定位给定位油气集输管道。

46、进一步的，所述第二轨迹输出模块，包括：

47、历史轨迹获取单元，用于获取以实时管道结构末端为管道结构末端的定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹；

48、子轨迹输出单元，输出由实时管道结构前端扩散到所述历史泄露扩散轨迹中区间管道结构前端的切分子轨迹；

49、连接所述切分子轨迹，与所述历史泄露扩散轨迹中由所述区间管道结构前端至所述实时管道结构末端的终止子轨迹，得到所述第二泄露扩散轨迹；

50、所述轨迹定位模块具体用于：

51、通过所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹的轨迹特征，从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹；

52、其中，所述轨迹特征包括如下至少一项：定位油气集输管道对泄露扩散轨迹的外界环境、泄露扩散轨迹中包括的定位油气集输管道的关注区间管道数量、关注区间管道气体浓度以及泄露扩散轨迹气体浓度；

53、所述装置还包括：

54、定位推理生成模块，用于通过所述候选泄露扩散轨迹的定位特征，生成所述候选泄露扩散轨迹的定位推理；

55、其中，定位特征包括如下至少一项：轨迹长度、定位油气集输管道的轨迹外界环境和定位油气集输管道的关注区间管道气体浓度。

56、进一步的，所述装置还包括：

57、候选关注区间管道确定模块，用于在采用所述候选泄露扩散轨迹为所述定位油气集输管道意外过程中，将所述候选泄露扩散轨迹中的定位油气集输管道的关注区间管道作为候选关注区间管道；

58、坐标信息生成模块，用于生成所述候选关注区间管道的坐标信息；

59、所述坐标信息生成模块，包括：

60、气体浓度确定单元，用于确定所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息；

61、轨迹选择参考生成单元，用于通过所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息，生成轨迹选择参考；

62、坐标信息生成单元，用于通过所述候选关注区间管道的气体浓度升降信息，和/或所述轨迹选择参考，生成所述候选关注区间管道的坐标信息；

63、从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹之后，所述装置还包括：

64、若检测到定位油气集输管道对实时扩散区间管道的外界环境大于外界环境阈值，则减少所述实时扩散区间管道中的风险泄漏点坐标信息；

65、所述风险泄漏点包括如下至少一项：转弯管道点、水陆管交界点。

66、进一步的，所述装置还包括：

67、通过所述历史泄露扩散轨迹的风险因素特征，确定定位油气集输管道对所述历史泄露扩散轨迹的外界环境；

68、其中，所述历史泄露扩散轨迹的风险因素特征包括如下至少一项：历史泄露扩散轨迹的管道损耗方式、管道损耗时间和意外模式；

69、所述装置还包括：

70、从定位油气集输管道具有相同实时管道结构末端的历史泄露扩散轨迹中选择具有高风险行为的高风险历史轨迹，以及预测历史轨迹；

71、比较所述高风险历史轨迹和所述预测历史轨迹，以得到所述高风险历史轨迹中的差异区间管道；

72、通过所述差异区间管道中的高频泄露区间管道气体浓度信息，从所述差异区间管道包括的高频泄露区间管道中选择定位油气集输管道的关注区间管道。

73、进一步的，从定位油气集输管道具有相同实时管道结构末端的历史泄露扩散轨迹中选择具有高风险行为的高风险历史轨迹，包括如下至少一项：

74、若定位油气集输管道从轨迹输出界面提供的至少两个候选泄露扩散轨迹中选择的泄露扩散轨迹，与定位油气集输管道的预测泄露扩散轨迹不同，则将选择的泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

75、若定位油气集输管道在沿任一泄露扩散轨迹扩散过程中变换到另一泄露扩散轨迹，则将该泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

76、若定位油气集输管道在沿任一泄露扩散轨迹扩散过程中检测到爆炸事件，则将该泄露扩散轨迹确定为高风险历史轨迹；

77、从所述差异区间管道包括的高频泄露区间管道中选择定位油气集输管道的关注区间管道之前，还包括：

78、通过输气管道的历史意外数据，确定所述输气管道中的高频泄露区间管道；

79、所述装置还包括：

80、在扩散过程中更新定位油气集输管道的实时管道结构前端，并输出由更新的实时管道结构前端到所述实时管道结构末端之间的新候选泄露扩散轨迹；

81、比较所述新候选泄露扩散轨迹和实时扩散的候选泄露扩散轨迹，并通过比较结果确定是否生成轨迹变换事件。

82、本发明涉及泄露防控技术领域，尤其涉及一种油气集输管道泄漏位置的定位方法和装置，通过定位油气集输管道的实时管道结构，输出第一泄露扩散轨迹；通过所述实时管道结构和定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹，输出第二泄露扩散轨迹；从所述第一泄露扩散轨迹和所述第二泄露扩散轨迹中选择至少一个候选泄露扩散轨迹，供定位给定位油气集输管道。本发明能够根据定位油气集输管道的实时管道结构、实时管道结构和定位油气集输管道的历史泄露扩散轨迹获得泄漏源强度和泄漏源位置，实现对危化气体泄漏源进行精确定位。