1.一種基于擴散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:按如下步驟實現(xiàn):
1)通過模擬可以驗證以下規(guī)律,擴散波的三個時間參數(shù)初始時間t0、穩(wěn)定時間ts、增長時間Δt隨著順風距離的增加而線性增加,而在側風和垂直方向上基本不變,并以此規(guī)律為前提;
2)由上述規(guī)律,提出兩點定位方法:利用在沿泄漏源順風方向兩個位置X1、X2處監(jiān)測到的擴散波變化,進行快速定位,其定位估計值包括監(jiān)測點1處距離泄漏源的初始距離估計值X01*和偏差距離S兩部分,監(jiān)測點1距離泄漏源的距離
為了減小定位誤差,準確定位,提出三點定位方法:利用在沿泄漏源順風方向隨機三個位置X1、X2、X3監(jiān)測到的擴散波變化,從監(jiān)測點X1處到泄漏源X0之間的距離由公式:得到。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于擴散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述增長時間Δt,是擴散波穩(wěn)定時間ts與初始時間t0的差值,Δt=ts-t0,其與順風距離X的關系可以表達為:
Δt=kX+b或
X=KΔt+B
其中,參數(shù)k或者K是線形系數(shù),而b或B為剩余變量。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于擴散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述兩點監(jiān)測定位方法中的泄漏源初始距離估計X01*,是利用兩個監(jiān)測點之間的順風距離L12、兩個監(jiān)測點處分別監(jiān)測到的增長時間Δt1,Δt2計算得到的,其計算公式為:
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于擴散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述兩點監(jiān)測定位方法中的偏差距離S,與兩監(jiān)測點處順風距離L12,泄漏位置處擴散波的增長時間Δt0,監(jiān)測點1以及監(jiān)測點2處的增長時間Δt1,Δt2相關,表達關系為:
偏差距離S的物理解釋為偏離距離是在Δt0=0假設下和真實條件下的距離差別,該值通常為負值,主要依賴于地形特征和大氣條件,在常見的風速范圍下(5m/s~8m/s),偏離距離S基本保持穩(wěn)定,且當粗糙高度z0遠小于監(jiān)測高度h的時候(z0/h≤0.5),S的絕對值隨著粗糙高度的增高而近似線性增大,在特定的地形環(huán)境和大氣環(huán)境下,偏差距離S為一穩(wěn)定值。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于擴散波的近地表氣體泄漏快速定位方法,其特征在于:所述的三點監(jiān)測定位方法公式其中X12*是由點X1和X2處的擴散波估計得到的泄漏源離監(jiān)測點1的初始估計距離;X13*是由X1和X3處的擴散波得到的泄漏源離監(jiān)測點1的初始估計距離;X32*是由X2和X3處的擴散波得到的泄漏源離監(jiān)測點3的初始估計距離;L31是監(jiān)測點3到監(jiān)測點1之間的順風方向相對距離。