[发明专利]一种基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测和定位方法

说明书

本发明公开了一种基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测和定位方法，包括以下步骤：步骤1：巡检任务点，云台获取预置位角度值；步骤2：计算当前云台角度值与上次云台角度值之差值ΔX；步骤3：顺时针旋转获取甲烷浓度数据集合Y；步骤4：计算云台角度值，获取当前角度值下场景下的可见光图像；步骤5：等比计算云台角度坐标横轴、甲烷浓度值纵轴。本发明提出了一种移动式甲烷检测和数据可视化方法，该方法能够准确地得到甲烷泄漏浓度值，并且准确定位泄漏位置，检测结果数据可视化，能够明显的提高甲烷泄漏检测效率以及准确性。

技术领域

本发明属于石油天然气设备领域，尤其涉及一种基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测和定位智能系统。

背景技术

在石油天然气能源行业中，甲烷泄漏量占较大比例，甲烷是一种导致全球气候变暖的强效温度气体，同时甲烷泄漏对天然气场站存在安全风险，检测其泄漏，其对减少温室气体排放，节约能源，降低安全生产风险是十分重要的，移动式甲烷遥测仪因其具有非接触式测量、测量灵敏度达ppm量级、测量范围宽，以及使用安全、操作简单被广泛应用于油气田场站中，通常，油气田生产站中，甲烷泄漏检测环境非常复杂，传统的天然气管道泄漏检测仪都是近距离检测，检测仪探头需要与燃气直接接触，危险性很大，人工巡检同样存在无法检测的情况，难以满足全方位的检测，对于复杂环境的非接触式高精度甲烷检测尤为重要，现有传统天然气管道泄漏检测仪都是近距离检测，现有满足大的油气田场高频次巡检要求，实施成本高。

国外的甲烷遥测在精度、性能方面比较好，但是价格昂贵，限制了其在工业中大量的应用。

基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测及定位方法是通过搭载在智能巡检机器人上的可360°旋转的云台系统对周围环境甲烷浓度进行非接触式检测，同时配合云台自带可见光摄像机实时采集检测过程中的图像数据。

现有的接触式甲烷遥测方法采用人工定位，定位不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测和定位方法，其解决了现有的接触式甲烷遥测方法采用人工定位，定位不准确的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于智能巡检机器人的甲烷泄漏检测和定位方法，所述该检测和定位方法具体包括以下步骤：

S1：巡检机器人正常巡检，于RFID任务点停车，云台转向预设预置位，此时云台的角度值为X₁(k)；

S2：计算当前云台角度、上次云台角度之差ΔX，ΔX＝X_i(k)-X_j(k)，若ΔX＞1.5°，当前云台转角为X_i(k)＝X_i(k)+1°；

S3：云台从基准位置顺时针旋转360°过程获取实时甲烷浓度数据报文Y₁(k)，存储当前甲烷浓度值，云台旋转360°过程获得甲烷浓度数据集合Y；

S4：云台以预设旋转速度顺时针旋转，每5°获取当前场景可见光图像P′，云台旋转360°获得图像集合P；

S5：绘制甲烷泄漏检测和定位结果数据可视化图。

进一步：所述S1是基于可移动式巡检机器人实现云台机构多角度预置位设定，从而获得多个云台基准角度值。

进一步：所述S2中云台顺时针旋转过程角度实时修正，云台基准角度值X₁(k)<0，云台当前基准角度值做处理使其处于0°～360°范围内，当前云台角度、上次云台角度之差ΔX＞1.5°，修正当前的角度值为X_i(k)＝X_i(k)+1°，修正云台转角数据误报；

云台当前角度值X_i(k)>360°，云台自基准点旋转一圈完成，停止与基准点。