[发明专利]一种用于封闭空间的氢泄漏检测及定位方法

说明书

本发明公开了一种用于封闭空间的氢泄漏检测及定位方法，该方法为：在封闭空间内设置两层以上多维信息采集单元，并将多维信息采集单元采集到的信息传输给采集控制终端，采集控制终端根据接收到的信息计算得到初始氢泄漏空间d及初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置。本发明能够通过对氢泄漏现象进行多维度信息采集、计算、分析，对氢泄漏检测并精确定位泄漏位置。

技术领域

本发明属于氢能源装备技术领域，具体涉及一种用于封闭空间的氢泄漏检测及定位方法。

背景技术

随着碳中和规划的实施，光伏发电、风力发电等正重塑我国能源格局。然而可再生能源的不均匀性、间歇性造成并网后对电网的巨大冲击，因此储能技术至关重要。氢能因其能量密度高、清洁性好等优点，是重要的发展方向。目前，我国已成功建立多座制氢工厂、氢液化工厂、加氢站等。

氢气无色无味，兼具易燃易爆的特性，无法通过嗅觉或者眼睛发现空气中的氢气。相较于其他常规能源有着更宽的着火范围、更低的着火能、更容易泄漏、更快的火焰传播速度。氢气爆炸极限是4.0％～75.6％体积浓度。当氢气达到爆炸极限，最低引爆能量仅为0.02MJ，极其容易燃爆。氢能源在被广泛使用的同时，安全问题不容忽视。

在制氢工厂、氢液化工厂、加氢站等实际使用中，氢气通常通过燃料管线、阀门、高压储罐上的一些微小裂缝泄漏。在氢气泄漏检测方面，多采用氢气浓度传感器，其存在稳定性差、灵敏度及输出信号弱、使用寿命短以及高成本等问题；而在氢气泄漏定位方面，对于整体结构复杂的液氢工厂、加氢站等应用场景，除大量布置氢浓度传感器外，暂无能够定位氢泄漏的有效手段。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于封闭空间的氢泄漏检测及定位方法，能够通过对氢泄漏现象进行多维度信息采集、计算、分析，对氢泄漏检测并精确定位泄漏位置。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于封闭空间的氢泄漏检测及定位方法，该方法为：在封闭空间内设置两层以上多维信息采集单元，并将多维信息采集单元采集到的信息传输给采集控制终端，采集控制终端根据接收到的信息计算得到初始氢泄漏空间d及初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置。

进一步的，该方法的具体步骤如下：

步骤一，对封闭空间及封闭空间内的所有待检测的氢设备进行空间坐标化，获取位于封闭空间内所有部件的三维坐标；对所有部件按泄漏概率的大小依次对每个部件设置初始泄漏概率a；在封闭空间内由内向外设置两层以上的多维信息采集单元；所述多维信息采集单元由两个以上不同类的传感器组成；

步骤二，当氢泄漏发生后，设置的多维信息采集单元采集到感应信号，并将所述感应信号发送给采集控制终端，采集控制终端根据感应信号计算得到氢泄漏前后的信号差值；

所述采集控制终端将两层以上的多维信息采集单元的内、外层的同类的传感器的空间坐标相减，得到由外向内的空间向量；根据所述信号差值由大到小的顺序对所有空间向量设置概率b；

步骤三，采集控制终端计算同类传感器信号的所有向量的两两交点，采用基于概率b的聚类算法获取一系列关联度最强的向量交点集c、剔除无效点，将上述向量交点集c作为氢泄漏位置的空间边界，确定初始氢泄漏空间d；

步骤四，采集控制终端采用基于概率a的聚类算法对向量交点集c进行二次聚类计算，获取关联度更高的多个向量点集e，将多个向量点集e与初始氢泄漏空间d内的部件进行空间坐标关联，即可获得初始氢泄漏空间d内每一部件的泄漏概率；

步骤五，按照泄漏概率由大到小进行精确检测，即可快速定位氢泄漏的部件位置，泄漏部件定位完成后，提升其初始泄漏概率a，并返回步骤一，准备下次氢泄漏的检测及定位。