一种在线燃气泄露检测方法、系统、设备及介质与流程

本技术涉及在线检测的，尤其是涉及一种在线燃气泄露检测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、燃气作为清洁能源广泛应用于民用和工业领域，然而燃气管道长期使用会出现老化、腐蚀等问题，特别是燃气表与热水器之间的管道段，由于频繁使用和温度变化，更容易发生泄漏。

2、目前主要采用压差检测法进行燃气管道泄漏检测，该方法通过向管道内通入压缩空气，利用压力变化来判断是否存在泄漏。然而该方法检测过程中需要向管道内通入空气或其他气体，导致检测后用户需要等待排气才能正常使用燃气设备，检测过程复杂，耗时较长，且无法实现实时在线检测，不能及时发现泄漏隐患，对此情况有待进一步改善。

技术实现思路

1、为了解决现有的燃气管道泄漏检测方法检测过程复杂、不能及时发现泄漏隐患的问题，本技术提供一种在线燃气泄露检测方法、系统、设备及介质，采用如下的技术方案：

2、第一方面，本技术提供一种在线燃气泄露检测方法，应用于燃气管道系统，所述系统包括：

3、燃气表，所述燃气表包括压力传感器和处理器；

4、设置于燃气管道入口处的截止阀；

5、设置于热水器处的驱动装置，所述驱动装置用于在检测过程中对燃气管道施加预设压力，使管道内压力高于大气压力；

6、所述处理器与所述压力传感器、所述截止阀和所述驱动装置通信连接；

7、所述方法由所述处理器执行，包括如下步骤：

8、读取所述压力传感器的压力基准值，并发送控制信号关闭所述截止阀以及启动所述驱动装置；

9、按照预设采样周期采集压力数据序列，并计算所述压力数据序列中的压力值与所述压力基准值的差值作为压力变化量；

10、根据所述压力变化量判定是否存在泄露，若判定为泄露，则保持所述截止阀关闭状态并生成报警信号；

11、若判定为正常，则控制所述截止阀打开并关闭所述驱动装置，同时记录检测数据并生成检测报告。

12、通过采用上述技术方案，为了实现燃气管道的实时在线泄漏检测，现有技术通常采用向管道内通入空气或示踪气体的方法，这导致检测后用户需要等待排气才能继续使用燃气设备，严重影响了用户体验；本技术通过在热水器处设置驱动装置，利用管道内原有燃气进行加压检测，无需引入外部气体，具体的，本技术首先关闭燃气表处的截止阀，将待测管段与外部管网隔离，然后启动驱动装置对管道加压，之后通过分析压力变化量判断是否存在泄漏，避免了通入空气带来的不便，而且通过压力传感器和处理器的配合实现了全自动检测，检测结束后用户可以立即使用燃气设备，能够及时发现泄漏隐患，显著提高了检测效率和用户体验。

13、可选的，所述燃气表还包括温度传感器，读取所述压力传感器的压力基准值，并发送控制信号关闭所述截止阀以及启动所述驱动装置，具体包括如下步骤：

14、读取所述温度传感器的温度值；

15、根据所述温度值从预设的温度-压力对应关系表中确定目标压力范围；

16、判断所述压力传感器的实时压力值是否在所述目标压力范围内；

17、若所述实时压力值在所述目标压力范围内，则发送控制信号关闭所述截止阀，等待预设稳定时间后将所述压力传感器的当前压力值记录为所述压力基准值，然后启动所述驱动装置；

18、若所述实时压力值不在所述目标压力范围内，则生成压力异常提示信息。

19、通过采用上述技术方案，由于燃气压力会随着温度变化而波动，在不同温度条件下直接使用固定的压力基准值进行泄漏检测容易产生误判，本技术首先读取温度值并查表获取对应的目标压力范围，然后判断实时压力是否在该范围内，若在范围内则可以开始检测并记录基准值，若超出范围则及时报警提示，通过温度补偿机制显著提高了检测的准确性，避免了温度波动导致的误报，同时还能及时发现管网压力异常。

20、可选的，所述压力数据序列包括多个检测周期的压力数据，按照预设采样周期采集压力数据序列，并计算所述压力数据序列中的压力值与所述压力基准值的差值作为压力变化量，具体包括如下步骤：

21、在每个检测周期内，按照预设采样周期连续采集多个压力值；

22、将每个所述检测周期内的压力值按时间顺序排列形成压力变化曲线；

23、计算所述压力变化曲线的变化率，其中上升为正变化率，下降为负变化率；

24、将每个所述检测周期的最后一个压力值与所述压力基准值的差值作为压力变化量；

25、记录所述压力变化量和所述变化率的对应关系。

26、通过采用上述技术方案，由于燃气管道泄漏存在不同的类型，仅依靠单次压力测量值难以准确判断泄漏情况，例如，微小裂缝导致的缓慢泄漏可能在单次检测中压力变化不明显，而管道接头松动导致的快速泄漏则会使压力迅速下降，如果采用统一的判断标准可能会漏判或误判；本技术在每个检测周期内按固定时间间隔采集多个压力数据点，将这些数据点按时序排列形成压力变化曲线，计算曲线的变化率并记录与压力变化量的对应关系，通过压力变化量和变化率的双重特征分析，不仅能够检测出压力变化的幅度，还能识别出压力变化的速度特征，为准确区分不同类型的泄漏提供了依据。

27、可选的，根据所述压力变化量判定是否存在泄露，若判定为泄露，则保持所述截止阀关闭状态并生成报警信号，具体包括如下步骤：

28、获取连续三个检测周期的压力变化量和对应的变化率；

29、计算所述连续三个检测周期内每相邻两个压力值之间的变化幅度；

30、若所述变化幅度大于预设波动阈值，则延长当前检测周期的采样时间并重新采样；

31、若所述变化幅度小于或等于所述预设波动阈值，则判断所述连续三个检测周期的压力变化趋势：

32、当压力呈现持续上升趋势且变化率在预设正常范围内时，判定为正常；

33、当压力呈现下降趋势或变化率低于预设正常范围时，判定为泄露；

34、当压力呈现上升趋势但变化率超出预设正常范围上限时，判定为驱动装置异常；

35、根据判定结果生成相应的报警信号，并保持所述截止阀关闭状态。

36、通过采用上述技术方案，由于燃气管道在检测过程中会受到多种因素的干扰，导致压力数据出现波动，仅凭单一周期或简单的阈值判断容易产生误判；本技术通过分析连续三个检测周期的压力变化特征，结合压力变化量、变化率和变化趋势等多维特征进行综合判断；首先获取连续三个周期的压力数据，计算相邻数据点的变化幅度，当发现异常波动时自动延长采样时间以确保数据稳定性，然后通过分析压力变化趋势和变化率，将情况分为三类：压力持续平稳上升为正常状态，压力下降或变化率过低为泄漏状态，压力上升过快为设备异常状态，不仅能够有效过滤干扰因素带来的误判，还能识别出设备故障等异常情况，显著提高了检测的可靠性和实用性。

37、可选的，所述驱动装置包括：

38、设置于热水器进气管路上的电磁阀；

39、与所述电磁阀串联的增压泵；

40、所述增压泵的输出端与所述燃气管道连通；

41、所述处理器通过控制所述电磁阀和所述增压泵的开关状态，对燃气管道施加预设压力。

42、通过采用上述技术方案，本技术通过在热水器进气管路上设置电磁阀和增压泵的组合结构，利用管道内原有燃气进行加压检测，电磁阀用于控制燃气流通，增压泵通过串联方式与电磁阀连接并与燃气管道连通，处理器可以精确控制这两个部件的开关状态来实现对管道的加压，将检测装置集成在热水器上，不仅简化了检测流程，避免了外部设备的连接和拆装，而且通过电子控制实现了全自动检测。

43、可选的，所述系统还包括设置于燃气管道上的泄压阀，所述泄压阀与所述处理器通信连接；所述方法还包括如下步骤：

44、在检测过程中实时监测所述压力传感器的压力值；

45、当检测到压力值超过预设安全压力上限时，立即关闭所述驱动装置并打开泄压阀；

46、当压力值降至安全范围内时，关闭所述泄压阀；

47、记录压力超限事件信息，所述压力超限事件信息包括发生时间、最大压力值和持续时间。

48、通过采用上述技术方案，由于检测过程中存在驱动装置失控、管道堵塞等异常情况可能导致管道压力超限，传统检测方法缺乏有效的安全保护机制，例如，当增压泵控制失效持续加压时，管道压力可能在短时间内急剧升高至危险水平，这种情况下如果没有及时发现和处理，可能造成管道损坏甚至发生安全事故；本技术系统持续监测管道压力，当压力超过安全上限时，立即关闭驱动装置并打开泄压阀进行减压，待压力恢复到安全范围后自动关闭泄压阀，同时，系统会详细记录每次压力超限事件的发生时间、最大压力值和持续时间等信息，实现了检测过程的安全可控，不仅能够及时应对压力异常，还可以通过历史数据分析优化系统运行参数，为设备维护提供依据，显著提升了系统的安全性和可靠性。

49、第二方面，本技术提供一种在线燃气泄露检测系统，包括：

50、燃气表，所述燃气表包括压力传感器和处理器；

51、截止阀，设置于燃气管道入口处；

52、驱动装置，设置于热水器处，所述驱动装置用于在检测过程中对燃气管道施加预设压力，使管道内压力高于大气压力；

53、所述处理器与所述压力传感器、所述截止阀和所述驱动装置通信连接；

54、所述处理器执行如下步骤：

55、读取所述压力传感器的压力基准值，并发送控制信号关闭所述截止阀以及启动所述驱动装置；

56、按照预设采样周期采集压力数据序列，并计算所述压力数据序列中的压力值与所述压力基准值的差值作为压力变化量；

57、根据所述压力变化量判定是否存在泄露，若判定为泄露，则保持所述截止阀关闭状态并生成报警信号；

58、若判定为正常，则控制所述截止阀打开并关闭所述驱动装置，同时记录检测数据并生成检测报告。

59、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述在线燃气泄露检测方法的步骤。

60、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述在线燃气泄露检测方法的步骤。

61、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

62、1.本技术首先关闭燃气表处的截止阀，将待测管段与外部管网隔离，然后启动驱动装置对管道加压，之后通过分析压力变化量判断是否存在泄漏，避免了通入空气带来的不便，而且通过压力传感器和处理器的配合实现了全自动检测，检测结束后用户可以立即使用燃气设备，能够及时发现泄漏隐患，显著提高了检测效率和用户体验；

63、2.由于燃气压力会随着温度变化而波动，在不同温度条件下直接使用固定的压力基准值进行泄漏检测容易产生误判，本技术首先读取温度值并查表获取对应的目标压力范围，然后判断实时压力是否在该范围内，若在范围内则可以开始检测并记录基准值，若超出范围则及时报警提示，通过温度补偿机制显著提高了检测的准确性，避免了温度波动导致的误报，同时还能及时发现管网压力异常；

64、3.由于燃气管道在检测过程中会受到多种因素的干扰，导致压力数据出现波动，仅凭单一周期或简单的阈值判断容易产生误判；本技术通过分析连续三个检测周期的压力变化特征，结合压力变化量、变化率和变化趋势等多维特征进行综合判断；首先获取连续三个周期的压力数据，计算相邻数据点的变化幅度，当发现异常波动时自动延长采样时间以确保数据稳定性，然后通过分析压力变化趋势和变化率，将情况分为三类：压力持续平稳上升为正常状态，压力下降或变化率过低为泄漏状态，压力上升过快为设备异常状态，不仅能够有效过滤干扰因素带来的误判，还能识别出设备故障等异常情况，显著提高了检测的可靠性和实用性。