清华大学学报(自然科学版)

北大核心,CA,INSPEC,JST,EI

国内刊号:11-2223/N

国际刊号:1000-0054

清华大学学报(自然科学版)杂志2025年第4期:基于深度神经网络的氢气泄漏智能定位检测方法

发布日期:

作者:王佳辰, 李海涛, 常里, 刁守通, 姚艺豪, 胡格格, 余明高

单位:1. 重庆大学 资源与安全学院, 重庆 400044,2. 重庆大学 国家储能技术产教融合创新平台中心, 重庆 400044

关键词:加氢站泄漏,氢泄漏行为特性,深度学习,泄漏检测,智慧消防

基金:重庆市科技创新与应用发展项目(CSTB2023TIAD-KPX0089),中央高校基本科研业务费(2023CDJXY-006)

高压氢气泄漏是加氢站常见的安全隐患之一,严重影响加氢站的安全运行。准确且及时地识别泄漏位置,密切检测氢气体积分数,对于加氢站的燃爆安全防控至关重要。该文提出一种基于深度神经网络的氢气泄漏智能定位检测模型,为加氢站提供智能且及时的检测方案。首先利用计算流体动力学(CFD)模拟构建了不同泄漏位置、泄漏强度、风向的加氢站高压氢气泄漏的专有数据库,分析发现风向对氢气泄漏的影响最大;比较了6种现有深度学习的检测模型针对氢气泄漏位置的预测效果,发现基于卷积双向长短期记忆神经网络(CNN-BiLSTM)的模型准确率和F1分数均超过98%,展现了优异的检测性能和显著的鲁棒性。该研究为加氢站的氢泄漏检测提供了理论基础,也为智慧消防技术的实现提供了行之有效的解决方案。

来源:2025年第4期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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