[发明专利]一种基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统，其特征在于，包括：计算控制中心(1)、人工智能嗅觉模块(2)、超声探测听觉模块(3)、红外成像视觉模块(4)和机械振动触觉模块(5)；

所述人工智能嗅觉模块(2)用于采集监测目标气体泄漏伴随痕迹挥发性组分浓度数据，进而对采集到的气体进行分析识别，得到分析识别信息后发送至计算控制中心(1)进行泄漏状态判定；

所述超声探测听觉模块(3)用于采集监测目标气体泄漏所发出的超声波信号数据，通过模式识别来确定泄漏发生的位置方向信息，将所得信息发送至计算控制中心(1)；

所述红外成像视觉模块(4)用于采集监测目标气体泄漏所辐射出的红外光信息，经图像分析处理后，再进行模式识别，得到泄漏气体的相关浓度、组分信息，将信息发送至计算控制中心(1)；

所述机械振动触觉模块(5)用于采集监测发生气体泄漏时设备的振动信号，通过振动信号识别模式对信号进行分析，得到设备的泄漏状态，并发送给计算控制中心(1)；

所述计算控制中心(1)用于计执行泄漏监测状态，同时收集计算来自其它模块的信息并进行分析处理，并与各个模块之间通信；并用于将人工智能嗅觉模块所得气体浓度组分信息与数据库模型进行比对，计算得到泄漏气体的成分与含量；将红外成像视觉模块所得的红外信息，经分析处理后得到清晰的红外图像并显示，进行泄漏范围的判定和气体浓度成分的补充；将超声探测听觉所得的听觉信号进行放大和计算，精确得到泄漏发生的位置；将机械振动触觉模块得到的振动信号进行分析对比，定性得到泄漏的严重程度和设备的当前工作状态；实现气体泄漏状态的定性、定量和定位。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统，其特征在于，所述人工嗅觉模块(2)包括取样浓缩装置(200)和嗅觉信号识别模式(205)，取样浓缩装置(200)内部为富集气室(202)，富集气室(202)的端口上设置有过滤膜(201)，富集气室(202)的底部设置有气敏传感器阵列(203)；

人工嗅觉模块(2)自动采集监测区域气体样品，将气体通过取样浓缩装置(200)富集后，气敏传感器阵列(203)对特定气体组分信号响应，并输入计算控制中心(1)；

嗅觉信号识别模式(205)对输入浓度数据进行定量分析，得到气体组分中待测泄漏气体组分的浓度值。

3.根据权利要求2所述的基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统，其特征在于，所述气敏传感器阵列(203)由多个不同响应性能的传感器组成；所述传感器阵列(203)中的多个传感器对微量痕迹气体组分产生不同的响应信号，通过嗅觉信号识别模式(205)建立的特定气体组分的定量识别模型输出监测气体组分定量信号。

4.根据权利要求1所述的基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统，其特征在于，所述超声探测听觉模块(3)包括超声探测传感器(300)、声波信号识别模式(301)和信号处理模块(302)；

超声探测传感器(300)用于接收气体泄漏时产生的超声信号，通过信号处理模块(302)进行信号放大、滤波等处理之后通过声波信号识别模式(301)对输入进行分析，确定泄漏源位置；

信号处理模块(302)包括两个放大电路和一个滤波器，通过放大电路进行超声信号放大处理，经滤波器进行降噪处理。

5.根据权利要求1所述的基于人工智能感官的装备气体泄漏监测系统，其特征在于，所述红外成像视觉模块(4)包括红外摄像设备(400)、红外图像识别模式(401)和图像处理模块(402)，红外摄像设备(400)、图像处理模块(402)与红外图像识别模式(401)串联；

所述红外摄像设备(400)包括镜头组、光栅、光学成像器件及数据信号存储器件，镜头组位于红外摄像模块最前端；待测目标辐射的红外光信息，通过摄像模块前端镜头组聚焦后，透过光栅，得到所需波长范围内的红外光谱信息，位于光栅透光测的红外感光器件，将所探测到的红外光信息转化为电信号，将其储存后再传输给信号处理模块；

所述图像处理模块(402)用于对红外摄像模块所得信息进行信号增强与放大、背景噪声过滤；

所述红外图像识别模式(401)的功能在于计算泄漏气体成分的浓度、识别气体浓度特征。