[发明专利]一种对天然气管道进行防泄漏检测的方法、系统及无人机

权利要求书

1.一种对天然气管道进行防泄漏检测的方法，所述方法应用于无人机，其特征在于，所述方法包括步骤：

通过所述无人机的采集单元对设定的第一采样点和第二采样点进行样点采集，得到多个样点数据，其中，所述采集单元包括第一温度传感器和第一压力传感器，通过所述第一温度传感器采集所述第一采样点对应的天然气管道外壁的温度样点数据，并记录为第一温度样点数据T1，以及通过所述第一压力传感器采集所述第一采样点对应的所述天然气管道外壁的压力样点数据，并记录为第一压力样点数据P1；通过所述第一温度传感器采集所述第二采样点对应的所述天然气管道外壁的温度样点数据，并记录为第二温度样点数据T2，以及通过所述第一压力传感器采集所述第二采样点对应的所述天然气管道外壁的压力样点数据，并记录为第二压力样点数据P2；

通过位于所述天然气管道内的第二温度传感器获取第一采样点对应的天然气管道内壁的温度样点数据，并记录为第三温度样点数据T3，以及通过位于所述天然气管道内的第二压力传感器获取第一采样点对应的所述天然气管道内壁的压力样点数据，并记录为第三压力样点数据P3；通过位于所述天然气管道内的第三温度传感器获取第二采样点对应的所述天然气管道内壁的温度样点数据，并记录为第四温度样点数据T，以及通过位于所述天然气管道内的第三压力传感器获取第二采样点对应的所述天然气管道内壁的压力样点数据，并记录为第四压力样点数据P4；

通过一通信单元建立所述无人机与所述第二温度传感器、第二压力传感器、第三温度传感器和第三压力传感器的信号传输连接，以将第三温度样点数据T3、第三压力样点数据P4、第四温度样点数据T和第四压力样点数据P发送至无人机的处理单元；

所述处理单元根据设定的泄漏检测算法对第一温度样点数据T1、第一压力样点数据P1、第二温度样点数据T2、第二压力样点数据P2、第三温度样点数据T3、第三压力样点数据P3、第四温度样点数据T和第四压力样点数据P进行泄漏判断，其中，所述泄漏检测算法为：

上式中，Q表示计算结果，ln表示以常数e为底数的对数，abs(X)函数表示计算X的绝对值，Max函数表示选择两数中的最大者，Min函数表示选择两数中的最小者，K表示由标准大气压P0，天然气密度ρ以及天然气摩擦系数λ计算得到的常数，L表示第一采样点和第二采样点之间的距离；

判断所述计算结果是否处于设定的判定范围内，若是，则判定第一采样点和第二采样点之间为存在天然气泄漏；若否，则判定第一采样点和第二采样点之间不存在天然气泄漏，并通过与所述处理单元连接的报警单元进行报警。

2.根据权利要求1所述对天然气管道进行防泄漏检测的方法，其特征在于，所述无人机包括航线控制单元，通过所述航线控制单元控制无人机飞行至所述第一采样点和第二采样点，所述航线控制单元与一摄像头通信连接，通过所述摄像头实时获取障碍物，以控制无人机躲避障碍物。

3.根据权利要求1所述对天然气管道进行防泄漏检测的方法，其特征在于，采集天然气管道外壁的样点数据的步骤包括：

所述第一温度传感器按照设定的时间间隔多次对第一采样点采集多个温度样点数据，所述第一压力传感器按照设定的时间间隔多次对第一采样点采集多个压力样点数据；

计算多个温度样点数据的平均值和中位数，并将上述两者中的最大者作为所述第一温度样点数据T1；以及计算多个压力样点数据的平均值和中位数，并将上述两者中的最大者作为所述第一压力样点数据P1；

相应地，按照上述步骤确定所述第二温度样点数据T2、第二压力样点数据P2、第三温度样点数据T3、第三压力样点数据P3、第四温度样点数据T4和第四压力样点数据P40。

4.根据权利要求3所述对天然气管道进行防泄漏检测的方法，其特征在于，按照下述方式计算所述时间间隔：

T_N+1＝(T_N+t)/lnt；

上述式中，T_N+1表示所述第二时间间隔，T_N表示所述第一时间间隔，N表示时间间隔的次数，t表示设定的频率值，其中，t为大于1的实数。

5.根据权利要求1～4任一项所述对天然气管道进行防泄漏检测的方法，其特征在于，所述设定的判定范围为[-2.30，-1.20]。