1. 本选题研究的目的及意义
近年来，随着我国天然气产业的快速发展，天然气场站作为其储运的关键环节，其安全生产问题日益受到重视。
天然气泄漏是场站安全运行的主要威胁之一，传统的巡检方式主要依靠人工，存在效率低下、漏检率高、人员安全风险大等问题。
因此，研制一种智能化、自动化程度高的天然气场站内气体泄漏巡检机器人，对于保障场站安全生产、提高巡检效率、降低运营成本具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着机器人技术和传感器技术的快速发展，国内外在气体泄漏巡检机器人领域取得了一系列研究成果，并成功应用于石油化工、天然气管道等领域。
1. 国内研究现状
国内在气体泄漏巡检机器人方面的研究起步较晚，但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要内容包括：1.天然气场站内气体泄漏巡检机器人的需求分析：通过对天然气场站环境和气体泄漏巡检作业的分析，明确巡检机器人的功能需求和性能需求。
2.巡检机器人总体方案设计：根据需求分析结果，确定机器人的总体方案，包括机器人平台选型、传感器系统设计、控制系统设计、通信系统设计等。
3.巡检机器人硬件设计：完成机器人移动平台、气体传感器模块、数据采集与处理模块、电源管理模块等硬件电路设计。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，并按照以下步骤逐步进行：1.需求分析阶段：通过查阅相关文献、实地调研、与相关专家交流等方式，全面了解天然气场站环境、气体泄漏巡检作业流程及安全规范，分析巡检机器人的功能需求和性能需求，为后续设计提供依据。
2.总体方案设计阶段：根据需求分析结果，确定机器人的总体方案，包括选择合适的机器人平台，确定传感器系统方案、控制系统方案、通信系统方案等，并进行初步的可行性分析。
3.硬件设计阶段：根据总体方案设计，进行巡检机器人硬件电路设计，包括移动平台电路设计、气体传感器模块电路设计、数据采集与处理模块电路设计、电源管理模块电路设计等，并进行仿真测试，验证电路设计的合理性。
5. 研究的创新点
本课题的研究预期在以下几个方面有所创新:1.多传感器融合的气体泄漏检测技术:将多种不同类型的传感器进行融合，例如半导体传感器、红外传感器、激光传感器等，结合数据融合算法，提高气体泄漏检测的灵敏度、准确性和可靠性，降低误报率。
2.基于机器视觉的场站环境识别与自主导航:利用深度相机、激光雷达等传感器获取环境信息，结合SLAM技术和深度学习算法，实现机器人在复杂场站环境下的自主定位、路径规划和避障功能。
3.基于无线通信技术的远程监控与数据传输:采用WiFi、4G/5G等无线通信技术，实现机器人与监控中心的数据传输和远程控制，实时监控机器人的运行状态和检测数据，方便工作人员进行远程监控和管理。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 王立宝, 贾庆利, 陈立, 等. 油气田地面管道泄漏检测技术研究现状与发展趋势[J]. 天然气工业, 2020, 40(1): 114-123.
[2] 孙建宁, 谢书华, 薛建萍. 石油化工企业动设备智能巡检机器人现状与发展[J]. 化工管理, 2020(34): 159-160.
[3] 张强, 王冰, 李志鹏, 等. 基于物联网的油气管道泄漏检测与定位系统研究[J]. 电子测量技术, 2021, 44(3): 107-112.
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