(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210666441.X (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 重庆金丙科技有限公司 地址 400000 重庆市南岸区南 坪西路23号 (72)发明人 刘玮　 (51)Int.Cl. F17D 5/00(2006.01) F17D 5/02(2006.01) F17D 3/01(2006.01) G06F 16/25(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) G16Y 40/10(2020.01) H04L 67/12(2022.01)H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 一种基于多维特征分析的能源输送安全在 线监测云平台 (57)摘要 本发明公开一种基于多维特征分析的能源 输送安全在线监测云平台， 通过设置管道段自身 危险监测模块、 管道段外界环境危险监测模块， 并设置高清摄像仪、 气体泄漏检测仪、 流速仪和 压力传感器实现了对天然气输送管道的自身危 险监测， 同时设置雨量器、 温度传感器、 风速计和 风向标实现了对天然气输送管道的外界环境进 行相应的危险监测， 一方面不仅能够发现管道裂 痕和形变等细微的危险问题， 还减少了检测盲 区， 提升了检测 效果， 并为天然气管道的危险监 测结果提供稳定性依据。 另一方面所收集的数据 量规模大， 并顾及到了天然气管道多存在老旧化 现象， 实现了对天然气管道的动态化监测， 提高 了对天然气管道安全监测的可靠性和稳定性。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 115076611 A 2022.09.20 CN 115076611 A 1.一种基于多维特 征分析的能源输送安全在线监测云平台， 其特 征在于， 包括： 天然气输送管道段划分模块， 用于获取天然气输送管道的长度， 并将其按照设定的长 度间隔进行 管道段划分， 得到若干管道段； 管道段监测设备设置模块， 用于对划分的各管道段进行类型识别， 进而将相同类型的 管道段进行归类， 得到直线段类型对应的管道段集合、 弯曲段类型对应的管道段集合和混 合段类型对应的管道段集 合， 并对上述管道段集 合内的各 管道段进行监测设备设置； 管道段自身危险监测模块， 用于对划分的各管道段进行自身危险监测， 得到各管道段 对应的自身危险系 数， 其中管道段自身危险监测模块包括直线管道段自身危险监测单元、 弯曲管道段自身危险监测单 元和混合管道段自身危险监测单 元； 管道段外界环境危险监测模块， 用于对划分的各管道段进行外界环境危险监测， 得到 各管道段对应的外界环境 危险系数； 数据处理云平台， 用于基于管道段自身危险监测模块和管道段外界环境危险监测模块 的监测结果评估各类型 管道段中各 管道段对应的综合 危险系数； 数据库， 用于存储各类型管道段中各管道段对应的标准三维外观图像、 各种外观缺陷 类型对应单位面积的危险影响因子、 天然气允许 泄漏浓度、 各管道段能够 承受的降水量、 温 度和风速、 各种风向角度对应的风力冲击系数、 各弯曲管道段能够 承受的天然气流速、 管壁 内外标准压力差和各类型 管道段对应的预警综合 危险系数； 管控预警显示终端， 用于对各类型管道段中各管道段对应的综合危险系数进行显示， 并将各类型管道段中各管道段对应的综合危险系数与数据存储模块中该类型管道段对应 的预警综合危险系数进行比对， 若某类型管道段中某管道段对应的综合危险系数高于预警 综合危险系数， 则进行 预警同时显示该 管道段对应的编号和位置信息 。 2.根据权利要求1所述的一种基于多维特征分析的能源输送安全在线监测云平台， 其 特征在于： 所述直线管道段自身危险监测单元用于对各直线管道段进行自身危险监测， 其 具体检测过程包括以下步骤： A1:通过高清摄像仪对各直线管道段进行三维图像采集， 并通过气体泄漏检测仪对各 直线管道段接口进行天然气泄漏监测， 进而获取各直线管道 段对应的三 维外观图像和接口 天然气泄漏浓度； A2:将各直线管道段对应的三维外观图像与数据库中各直线管道段对应的标准三维外 观图像进行对比， 进而从中提取出各直线管道段对应的外观缺陷类型和外观缺陷面积， 将 各直线管道段 的外观缺陷类型与数据库中各外观缺陷类型对应单位面积的危险影响因子 进行匹配， 得到各直线管道段对应的外观缺陷类型对应单位面积的危险影响因子， 进而据 此计算各直线管道段的外观缺陷危险系数， 其计算公式为： 其中a表示 为直线管道段的编号， a＝1,2.......c， βa表示为第a个 直线管道段的外观缺陷危险系数， ja 和qa分别表示为第a个直线管道段对应的外观缺陷面积和所属外观缺陷类型对应单位缺陷 面积的危险影响因子； A3:将各直线管道段对应的接口天然气泄漏浓度与数据库中天然气允许泄漏浓度进行权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115076611 A 2对比， 计算各直线管道段的泄漏危险系数， 其计算公式为： 其中λa表 示为第a个直线管道段的泄漏危险系数， da表示为第a个直线管道段对应的接口天然气泄漏 浓度， d0表示为天然气允许泄漏浓度； A4:基于各直线管道段的外观缺陷危险系数和泄漏危险系数计算各直线管道段的自身 危险系数， 其计算公式为： 其中 表示为第a个直线管道段的自身危险系数。 3.根据权利要求1所述的一种基于多维特征分析的能源输送安全在线监测云平台， 其 特征在于： 所述弯曲管道段自身危险监测单元用于对各弯曲管道段进行自身危险监测， 其 中弯曲管道段自身危险监测单元包括弯曲管道段管壁冲击危险监测子单元、 弯曲管道段外 观危险监测子单 元和综合分析子单 元。 4.根据权利要求1所述的一种基于多维特征分析的能源输送安全在线监测云平台， 其 特征在于： 所述弯曲管道段管壁冲击危险监测子单元用于对各弯曲管道 段的管壁进行冲击 危险监测， 其具体 检测过程包括以下步骤： B1:通过流速仪对各弯曲管道段进行天然气流速监测， 进而获取各弯曲管道段的管内 天然气流速； B2:通过压力传感器对各弯曲管道段进行管内外压力监测， 获取各弯曲管道段对应的 管壁内压和管壁外 压， 进而将其进行差值计算， 得到各弯曲管道段的管壁内外 压力差； B3:将各弯曲管道段的管内天然气流速和管壁内外压力 差分别与数据库中各弯曲管道 段能够承受的天然气流速和管壁内外标准压力差进行对比， 计算各弯曲管道 段的管壁冲击 危险系数， 其计算公式为： 其中k表示为弯曲管 道段的编号， k＝1,2.......z， ζk表示为第k个弯曲管道段的管壁冲击危险系数， Vk和Fk分别 表示为第k个弯曲管道段的管内天然气 流速和管壁内外压力差， 表示为第k个弯曲管道 段能够承受的天然气流速， F标表示为管壁内外标准压力差 。 5.根据权利要求1所述的一种基于多维特征分析的能源输送安全在线监测云平台， 其 特征在于： 所述弯曲管道段外观危险监测子单元用于对各弯曲管道段的外观进行危险监 测， 其具体 检测过程包括以下步骤： C1:通过高清摄像仪对各弯曲管道段进行三维图像采集， 并通过气体泄漏检测仪对各 弯曲管道段接口进行天然气泄漏监测， 进而获取各弯曲管道 段对应的三 维外观图像和接口 天然气泄漏浓度； C2:将各弯曲管道段对应的三维外观图像与数据库中各弯曲管道段对应的标准三维外 观图像进行对比， 进而从中提取出各弯曲管道段对应的外观缺陷类型和外观缺陷面积， 将 各弯曲管道段 的外观缺陷类型与数据库中各外观缺陷类型对应单位面积的危险影响因子 进行匹配， 得到各弯曲管道段对应的外观缺陷类型对应单位面积的危险影响因子， 进而据 此计算各弯曲管道段的外观缺陷危险系数， 其计算公式为： 其中βk表示 为第k个弯曲管道段的外观缺陷危险系数， jk和qk分别表示为第k个弯曲管道段对应的外观权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115076611 A 3