本文以炼厂柴油加氢装置作为研究对象,系统开展气体探测器布置优化问题研究,构建硫化氢泄漏场景集并进行有效缩减,考虑探测器多级表决逻辑,建立布局优化模型,优化目标为使探测器累积检测时间最小。采用YALMIP进行建模并用CPLEX进行求解得到气体探测器布置定量优化的布置方案。基于相似理论与三维精细模型的数值计算方法,搭建研究装置的实验模型,通过实验验证数学模型的科学性及布置方案的有效性。具体研究内容如下:1、泄漏事故场景集构建及缩减泄漏源和风场条件为主要的随机性因素,使用LHS（Latin Hypercube Sampling）方法获得基本样本场景。使用场景树方法定量构建装置危险气体泄漏场景集,用少量代表性场景来替换原始大规模场景。采用同步回代消除法在场景树构建同时进行场景缩减,通过计算场景距离来确定要删除的场景。结合场景的发生概率,确保剩余场景数量最终减少到所需的设定值,以形成树状场景集。2、构建一个考虑探测器的多级冗余投票逻辑（多级报警）的优化数学模型以探测器相关报警规范为基础,以探测器累计报警时间为优化目标,构建探测器布置优化模型,研究考虑探测器多级冗余表决逻辑（多级报警）对探测器选址方案的影响作用,构建了考虑探测器多级冗余表决逻辑（多级报警）的MDTP-Vm模型。3、优化模型的求解及案例分析以柴油加氢装置为对象,构建硫化氢泄漏场景集树,基于考虑探测器多级表决逻辑的气体探测器累计检测时间最小化模型MDTP-Vm,采用YALMIP对构建的布置优化数学模型进行建模并利用CPLEX进行求解,获取所有场景下的气体泄漏检测情况最优的探测器布置方案。4、气体探测器布局优化实验验证搭建真实物理模型,在其中设置探测器布置方案,结合均匀实验对本文实验方案进行设计。在试验完成之后,比较模拟数据和实验数据,并且使用相对误差（RE）和均方根误差（RMSE）作为度量。分析数据的可信度和离散度,以验证模拟数据的有效性。基于模拟数据,通过穷举法对探测器布置方案进行了验证,从而验证了布置优化方法的科学性和有效性。