(19)中华 人民共和国 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 202111672766.0 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 北京卫星环境工程研究所 地址 100094 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 孙伟　孙立臣　闫荣鑫　孟冬辉　 祁广明　綦磊　郭琦　赵月帅　 邵容平　杨再华　隆昌宇　王莉娜　 (74)专利代理 机构 北京志霖恒远知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11435 代理人 郭栋梁 (51)Int.Cl. G01M 3/24(2006.01) G06K 9/00(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种气体多源泄漏声像定位方法及声像定 位系统 (57)摘要 本申请公开了一种气体多源泄漏声像定位 方法及声像定位系统。 包括以下步骤： 采集超声 波信号； 所述超声波信号由被测物结构体泄漏气 体而产生； 若超声波信号的幅值大于本底特征信 号及设定的阈值， 则表明有泄漏发生； 拍摄被测 物结构体表面有泄漏发生的区域， 确定泄漏区 域； 对泄漏区域网格划分， 得到图像梯度图； 采用 能量叠加和ICA主成分分析方法对超声波信号预 处理； 从预处理的超声波信号中提取特征频率对 应的声压值和特征频带内的声压级值； 将声压值 和声压级值插入图像梯度图的每个像素区域， 得 到图像云图； 提取图像云图中的峰值点位， 即为 被测物结构体的泄漏点位置。 克服了多源干扰、 检测耗时、 定位不明晰等缺点， 提高测试结果准 确性与可靠性。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114323481 A 2022.04.12 CN 114323481 A 1.一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 采集超声 波信号； 所述超声 波信号由被测物结构体泄漏气体而产生； 若超声波信号的幅值大于检测的本底特征信号及设定阈值， 则有泄漏发生； 所述设定 阈值为开机检测1mi n内的无泄漏下的环境本底噪声的1.5倍； 拍摄被测物结构体表面有泄漏发生的区域， 确定泄漏区域； 对泄漏区域网格划分， 得到图像梯度图； 采用能量叠加 和ICA主成分 分析方法对超声波信号预处 理； 从预处理的超声 波信号中提取 特征频率对应的声压值和特 征频带内的声压级值； 将声压值和声压级值插 入图像梯度图的每 个像素区域， 得到图像云图； 提取图像云图中的峰值 点位， 即为被测物结构体表面的泄漏点 位置。 2.根据权利要求1所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 根据以下方法 采集被测物结构体向外发出且沿空气传播的超声 波信号， 具体包括： 探测被测物结构体所处检测场景中的背景噪声， 判断是否存在干扰源； 若有干扰源， 则屏蔽或关闭干扰源； 若无干扰源， 则对被测物结构体表面进行巡检， 采集被测物结构体向外发出且沿空气 传播的超声 波信号。 3.根据权利要求1所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 所述本底特征 信号在20kH z‑100kHz内有主峰且频率范围为37kH z~43kHz。 4.根据权利要求1所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 根据以下方法 将特征声压值和声压级值插 入图像梯度图的每 个像素区域， 得到图像云图， 具体包括： 利用ED能量衰减方式处 理声压值和声压级值； 将处理后的声压值和声压级值代入图像梯度图对应的像素点； 对临近像素点区域竖直校验， 形成数据矩阵； 通过线性插值方式将声压值和声压级值补充至数据矩阵， 形成图像云图。 5.一种基于权利要求1至4任一项所述的一种气体多源泄漏声像定位方法的声像定位 系统， 其特 征在于， 包括： 通信连接的信号采集单 元 （1） 、 处 理模块 （2） 和 测距模块 （3） ； 所述信号采集单 元 （1） ， 用于采集被测物结构体向外发出且沿空气传播的超声 波信号； 所述测距模块 （2） ， 用于测量距被测物结构体表面的距离； 所述处理模块 （3） ， 用于利用数据处理算法处理超声波信号与测量距离， 确定被测物结 构体表面的泄漏点 位置。 6.根据权利要求5所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 所述信号采集 单元 （1） 包括： 通信连接的信号检测模块 （4） 、 分时复用模块 （5） 、 信号放大模块 （6） 和多通道 AD采集模块 （7） ； 所述信号检测模块 （4） ， 用于检测超声 波信号； 所述分时复用模块 （5） ， 用于切换所述信号检测模块 （4） 的采集通道， 可同时获得不同 的超声波信号； 所述信号 放大模块 （6） ， 用于将超声 波信号放大； 所述多通道 AD采集模块 （7） ， 用于将放大的超声 波信号发送至所述处 理模块 （3） 。 7.根据权利要求5所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 所述处理模块权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114323481 A 2（3） 还连接有显示模块 （8） ， 用于 显示被测物结构体表面的泄漏点 位置。 8.根据权利要求5所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 还包括： 电源 模块 （9） ， 其与所述处 理模块 （3） 连接， 用于提供电能。 9.根据权利要求8所述的一种气体多源泄漏声像定位方法， 其特征在于， 所述电源模块 （9） 与所述处 理模块 （3） 之间还设有电源转 化模块 （10） ， 用于将电压转换为系统设定电压 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114323481 A 3