一种氢气泄漏定位系统及定位方法

专利主权项内容

1.一种氢气泄漏定位系统，其特征在于，包括：氢气传感器组，其包括至少四个位于同一平面且不完全位于同一直线上的氢气传感器，所述氢气传感器组位于待检测目标的上方；移动定位装置，其设置于待检测目标所在的区域内，所述移动定位装置上设置有位于待检测目标的上方的纵向传感器；以及，检测单元，其用于根据所述氢气传感器组获取的第一信息计算泄漏点的水平坐标信息，并且根据所述纵向传感器获取的第二信息计算泄漏点的竖直坐标信息；其中，所述移动定位装置用于根据所述水平坐标信息带动纵向传感器水平移动并使得纵向传感器位于泄漏点的正上方，所述移动定位装置还用于带动纵向传感器竖直移动以获取所述第二信息；所述纵向传感器为所述氢气传感器组中的一个氢气传感器，所述氢气传感器组安装于移动定位装置上；所述第一信息包括：所述氢气传感器组中按照检测到氢气的时间顺序依次排布的四个选定的氢气传感器的相对位置信息；以及，四个所述选定的氢气传感器检测到氢气的时间信息；其中，四个所述选定的氢气传感器不完全位于同一直线上；所述检测单元内存储有每个氢气传感器的编号以及相对位置信息，所述检测单元根据所述氢气传感器组获取的第一信息通过以下步骤计算泄漏点的水平坐标信息：按照检测到氢气的时间顺序将四个所述选定的氢气传感器依次记为第一氢气传感器、第二氢气传感器、第三氢气传感器和第四氢气传感器，并且将四个所述选定的氢气传感器检测到氢气的时间信息依次记录为T、T、T和T；nn+1n+2n+3以所述第一氢气传感器和第二氢气传感器之间的连线作为X轴，以所述第一氢气传感器和第二氢气传感器之间的连线的中点作为原点，可得到实半轴为、焦点坐标为/>、方程为/>的两条双曲线，两条双曲线中靠近所述第一氢气传感器的记为第一双曲线；以所述第一氢气传感器和第三氢气传感器之间的连线作为X轴，以所述第一氢气传感器和第三氢气传感器之间的连线的中点作为原点，可得到实半轴为、焦点坐标为/>、方程为/>的双曲线，两条双曲线中靠近所述第一氢气传感器的记为第二双曲线；以所述第一氢气传感器和第四氢气传感器之间的连线作为X轴，以所述第一氢气传感器和第四氢气传感器之间的连线的中点作为原点，可得到实半轴为、焦点坐标为/>、方程为/>的双曲线，两条双曲线中靠近所述第一氢气传感器的记为第三双曲线；其中，V为泄漏氢气沿检测空间顶层扩散的速度，L为所述第一氢气传感器与第二氢气传感器之间的距离，L为所述第一氢气传感器与第三氢气传感器之间的距离，L为所述第一氢气传感器与第四氢气传感器之间的距离，，/>，/>，，/>，/>；123改变V的数值使得第一双曲线、第二双曲线和第三双曲线相交于一点，判定该点的坐标信息为泄漏点的水平坐标信息；所述第二信息包括：由位于泄漏点的正上方的所述纵向传感器在p个不同的水平高度上采集到的相应的泄漏氢气的浓度信息；以及，位于泄漏点的正上方的所述纵向传感器在采集到所述浓度信息时所处的高度位置信息；其中，p≥3；当p=3时，所述检测单元根据所述氢气传感器获取的第二信息通过以下关系式计算泄漏点的竖直坐标信息：
；当p≥4时，所述检测单元根据所述氢气传感器获取的第二信息通过以下关系式计算泄漏点在水平方向上的水平坐标信息：
；其中，Z为泄漏点的竖直坐标信息；所述移动定位装置包括：支撑架，其包括沿竖直方向布置的立柱以及设置于所述立柱上且沿水平方向布置的横梁；第一水平驱动机构，其与所述支撑架连接且用于驱动支撑架沿第一水平方向移动；以及，竖直驱动机构，其与所述横梁连接且用于驱动横梁沿所述立柱移动；其中，所述纵向传感器布置于所述横梁的下方。