[发明专利]一种用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车及巡检方法

说明书

本发明公开了一种用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车及巡检方法，包括环境监测传感器模块、燃气泄漏定位模块、风险评估模块、自主导航定位模块、巡检规划模块、远程交互模块和监控预警模块，可准确识别燃气泄漏并定位燃气泄漏点，通过评估燃气泄漏风险和危害，制定巡检计划并规划最优巡检路线，结合基于多传感器融合自主定位导航，可以实现自主巡检，通过远程交互模块及时发布燃气泄漏预警并采取相应的措施，降低了燃气泄漏事故的危害，解决了燃气管道人工巡检方式存在工作量大、效率低、漏检等问题，是替代人工巡检的一种有效方式。

技术领域

本发明属于无人巡检领域，尤其是一种用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车及巡检方法。

背景技术

目前燃气泄漏监测主要采用人工巡检的方式。由巡检员携带燃气检测仪的巡检方式存在工作量大，效率低缺点，且巡检环境复杂，巡检工作具有危险性。巡检无人车是替代人工巡检的一种解决方案。在燃气泄漏监测中应用巡检无人车，其优势在于：巡检无人车可进入各种复杂危险的区域；采用多种传感器对现场进行检查，发现异常时能及时预警，人机交互方便，同时巡检效率高和综合巡检成本低，相比人工巡检有明显的优势。

目前，巡检无人车无法自主规划最佳巡检路线和准确定位燃气泄漏点，且智能程度不高，无法适应越来越复杂的巡检任务，充分发挥无人巡检的优势。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车及巡检方法，可实现自主规划巡检，智能化程度高，有利于提高巡检效率和降低成本。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车，包括：

环境监测传感器模块，用于监测燃气管道运行环境和管道燃气泄漏情况；

燃气泄漏定位模块，用于通过检测燃气管道发生泄漏时产生的声波信号来检测燃气泄漏并定位燃气泄漏点；

风险评估模块，用于评估燃气管道巡检区域内与燃气泄漏风险相关的因素及相关性，建立系统层次结构，计算区域燃气泄漏的风险系数，再根据各区域燃气泄漏危害情况，评估燃气泄漏后果和损失；

自主导航定位模块，通过多源传感器融合，感知周围环境建立精确地图实现自主导航定位，根据规划的巡检路线自主巡检；

巡检规划模块，通过计算燃气管道巡检区域的优先级，制定巡检计划，规划最佳巡检路线；

监控预警模块，用于记录监测的环境信息并建立数据库，当检测到环境空气指标异常时，定位燃气泄漏点，将预警信息以及现场情况记录报告远程监控台。

进一步的，还包括远程交互模块，用于将巡检过程中收集的环境数据及巡检视频上传服务器。

进一步的，所述环境监测传感器模块设置有甲烷传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、六氟化硫传感器、硫化氢传感器和粉尘传感器。

进一步的，所述燃气泄漏定位模块设置有超声波传感器阵列。

进一步的，所述自主导航定位模块中的传感器融合模块采用激光雷达、摄像头、RTK和IMU进行多源传感器融合。

一种所述用于燃气泄漏监测的防爆巡检无人车的巡检方法，包括：

超声波传感器阵列对接收到的声波信号进行信噪分离，采用MCSVM智能算法区分现场噪声和燃气泄漏产生的声波信号，结合环境监测模块中的传感器，检测燃气管道气体泄漏并定位燃气泄漏点；

根据巡检区域差异进行分区，运用层次分析法分析各区域燃气泄漏风险因素，评估燃气泄漏危害和损失，制定巡检计划，规划巡检路线；