CN113628423B - 一种有害气体浓度监测报警*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有害气体浓度监测报警***，通过环境采集模块采集监测环境的监测信息，该监测信息包含监测环境的温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；处理组合模块接收监测信息并进行处理操作，得到温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据；计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算和分析，得到分析组合集，将分析组合集通过数据传输模块发送至预警提示模块；预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示；本发明公开的各个方面解决了现有方案中只能通过单一的气体检测仪器进行检测，不仅检测效率低而且反应迟缓的技术问题。

Description

一种有害气体浓度监测报警***

技术领域

本发明涉及气体监测技术领域，尤其涉及一种有害气体浓度监测报警***。

背景技术

有害气体是指对人或动物的健康产生不利影响，或者说对人和动物的健康虽无影响，但使人或动物感到不舒服，影响人或动物舒适度的气体；按它们的形成过程可分为一次污染物和二次污染物，前者是指直接从污染源排放出来的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等；后者是指由一次污染物在大气中经化学反应后形成的新的污染物。

现有的有害气体浓度监测报警***使用时存在的缺陷包括：只能通过单一的气体检测仪器进行检测，不仅检测效率低而且反应迟缓的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有害气体浓度监测报警***，其主要目的在于解决现有方案中只能通过单一的气体检测仪器进行检测，不仅检测效率低而且反应迟缓的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方法实现：一种有害气体浓度监测报警***，包含环境采集模块、数据传输模块、处理组合模块、计算分析模块和预警提示模块；

环境采集模块用于采集监测环境的监测信息，该监测信息包含监测环境的温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；将监测信息通过数据传输模块发送至处理组合模块；

处理组合模块接收监测信息并进行处理操作，得到温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据，将处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据通过数据传输模块发送至计算分析模块；

计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算，得到温变系数、湿变系数、声变系数和气占系数，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析，得到分析组合集，将分析组合集通过数据传输模块发送至预警提示模块；

预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示。

进一步地，处理组合模块接收监测信息并进行处理操作的具体步骤包括：

获取监测信息中温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；

获取不同监测时间点时温度数据中不同的实时温度并分别标记，将开始监测时的实时温度标记为W1，将结束监测时的实时温度标记为W2，将标记的实时温度组合，得到温度处理数据；

获取不同监测时间点时湿度数据中不同的实时湿度并分别标记，将开始监测时的实时湿度标记为S1，将结束监测时的实时湿度标记为S2，将标记的实时湿度组合，得到湿度处理数据；

获取不同监测时间点时声音数据中不同的实时声音响度并分别标记，将开始监测时的实时声音响度标记为X1，将结束监测时的实时声音响度标记为X2，将标记的实时声音响度组合，得到声音处理数据；

获取不同监测时间点时气体数据中不同的各个气体浓度并分别标记，将开始监测时的不同气体浓度标记为Qi，i＝1,2...n；将结束监测时的不同气体浓度标记为Qij，i＝1,2...n；j＝1,2...n；将标记的不同气体浓度组合，得到气体处理数据。

进一步地，计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算的具体步骤包括：

获取温度处理数据中标记的开始监测的实时温度W1和结束监测的实时温度W2，将标记的实时温度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到温变系数；其中，WBX表示为温变系数，b1表示为比例系数且大于零，t1表示为开始监测和结束监测之间的时长，α表示为预设的温度修正因子，取值范围为(0,2)；

获取湿度处理数据中标记的开始监测的实时湿度S1和结束监测的实时湿度S2，将标记的实时湿度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到湿变系数；其中，SBX表示为湿变系数，b2表示为比例系数且大于零，β表示为预设的湿度修正因子，取值范围为(0,2)；

获取声音处理数据中标记的开始监测的实时声音响度X1和结束监测的实时声音响度X2，将标记的实时声音响度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到声变系数；其中，YBX表示为声变系数，b3表示为比例系数且大于零，χ表示为预设的声音修正因子，取值范围为(0,2)；

获取气体数据中标记的开始监测的不同气体浓度Qi和结束监测的不同气体浓度Qij，将标记的不同气体浓度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到气占系数；其中，QZX表示为气占系数，b4表示为比例系数且大于零，δ表示为预设的气体修正因子，取值范围为(0,2)。

进一步地，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析的具体步骤包括：

获取温变系数WBX、湿变系数值SBX、声变系数YBX和气占系数QZX；

利用公式计算得到析匹值，该公式为

其中，XP表示为析匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零；

将析匹值与预设的析匹范围进行对比匹配，若析匹值不大于析匹范围的最小值，则生成第一分析信号；若析匹值大于析匹范围的最小值且不大于析匹范围的最大值，则生成第二分析信号；若析匹值大于析匹范围的最大值，则生成第三分析信号；

将析匹值与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号组合，得到分析组合集。

进一步地，预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示的具体步骤包括：

接收分析组合集并进行分析；

若分析组合集中包含第二分析信号，获取检修人员的状态信息，根据检修人员的状态信息安排检修人员对监测环境进行检修并生成第一预警提示信号；

若分析组合集中包含第三分析信号，根据第三分析信号安排维修人员对监测环境进行处理维修并生成第二预警提示信号。

本发明的有益效果：

本发明公开的各个方面，利用环境采集模块采集监测环境的监测信息，该监测信息包含监测环境的温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；通过从温度、湿度、以及气体浓度进行采集和分析，可以提高监测预警的及时性和准确性；

利用处理组合模块接收监测信息并进行处理操作，得到温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据，通过对采集的数据进行处理操作，使得各个数据标准化和规范化，可以提高数据之间计算的效率；

利用计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算，得到温变系数、湿变系数、声变系数和气占系数，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析，得到分析组合集，通过对各个数据进行计算和联立，使得各个数据之间建立联系提高关联度，便于进行整体监测和分析，为有害气体的监测提供了有效的数据支撑；

预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示，可以合理有效的安排最优的工作人员去处理，不仅可以提高反应速度，还可以提高有害气体处理的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种有害气体浓度监测报警***的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1所示，本发明为一种有害气体浓度监测报警***，包含环境采集模块、数据传输模块、处理组合模块、计算分析模块和预警提示模块；

环境采集模块用于采集监测环境的监测信息，该监测信息包含监测环境的温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；将监测信息通过数据传输模块发送至处理组合模块；

本发明中，监测环境可以为存储或运输有害气体的仓库以及工厂，当有害气体泄漏时，通过从温度、湿度、湿度、泄漏的声音以及空气中气体的浓度进行综合分析，可以快速准确的监测出有害气体是否出现异常。

处理组合模块接收监测信息并进行处理操作，得到温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据，具体的步骤包括：

获取监测信息中温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；

获取不同监测时间点时温度数据中不同的实时温度并分别标记，将开始监测时的实时温度标记为W1，将结束监测时的实时温度标记为W2，将标记的实时温度组合，得到温度处理数据；

获取不同监测时间点时湿度数据中不同的实时湿度并分别标记，将开始监测时的实时湿度标记为S1，将结束监测时的实时湿度标记为S2，将标记的实时湿度组合，得到湿度处理数据；

获取不同监测时间点时声音数据中不同的实时声音响度并分别标记，将开始监测时的实时声音响度标记为X1，将结束监测时的实时声音响度标记为X2，将标记的实时声音响度组合，得到声音处理数据；

获取不同监测时间点时气体数据中不同的各个气体浓度并分别标记，将开始监测时的不同气体浓度标记为Qi，i＝1,2...n；将结束监测时的不同气体浓度标记为Qij，i＝1,2...n；j＝1,2...n；将标记的不同气体浓度组合，得到气体处理数据；将处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据通过数据传输模块发送至计算分析模块；

计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算，得到温变系数、湿变系数、声变系数和气占系数，具体的步骤包括：

获取温度处理数据中标记的开始监测的实时温度W1和结束监测的实时温度W2，将标记的实时温度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到温变系数；其中，WBX表示为温变系数，b1表示为比例系数且大于零，t1表示为开始监测和结束监测之间的时长，α表示为预设的温度修正因子，取值可以为0.29145；

获取湿度处理数据中标记的开始监测的实时湿度S1和结束监测的实时湿度S2，将标记的实时湿度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到湿变系数；其中，SBX表示为湿变系数，b2表示为比例系数且大于零，β表示为预设的湿度修正因子，取值可以为0.85416；

获取声音处理数据中标记的开始监测的实时声音响度X1和结束监测的实时声音响度X2，将标记的实时声音响度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到声变系数；其中，YBX表示为声变系数，b3表示为比例系数且大于零，χ表示为预设的声音修正因子，取值可以为0.92541；

获取气体数据中标记的开始监测的不同气体浓度Qi和结束监测的不同气体浓度Qij，将标记的不同气体浓度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到气占系数；其中，QZX表示为气占系数，b4表示为比例系数且大于零，δ表示为预设的气体修正因子，取值可以为0.66245，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析，得到分析组合集，具体的步骤包括：

获取温变系数WBX、湿变系数值SBX、声变系数YBX和气占系数QZX；

利用公式计算得到析匹值，该公式为

其中，XP表示为析匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零；

将析匹值与预设的析匹范围进行对比匹配，若析匹值不大于析匹范围的最小值，则生成第一分析信号；若析匹值大于析匹范围的最小值且不大于析匹范围的最大值，则生成第二分析信号；若析匹值大于析匹范围的最大值，则生成第三分析信号；

将析匹值与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号组合，得到分析组合集；将分析组合集通过数据传输模块发送至预警提示模块；

本发明中，第一分析信号表示监测环境整体正常无需进行提示；第二分析信号表示监测环境存在轻微泄漏需要预警提示并安排人员检修；第三分析信号表示监测环境存在泄漏需要立即安排维修人员进行维修；

预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示，具体的步骤包括：

接收分析组合集并进行分析；

若分析组合集中包含第二分析信号，获取检修人员的状态信息，根据检修人员的状态信息安排检修人员对监测环境进行检修并生成第一预警提示信号；

若分析组合集中包含第三分析信号，根据第三分析信号安排维修人员对监测环境进行处理维修并生成第二预警提示信号。

实施例二

获取检修人员的状态信息，根据检修人员的状态信息安排检修人员对监测环境进行检修，具体的步骤包括：

获取状态信息中的工作状态、工作年限、检修次数和实时坐标，设定不同的工作状态均对应一个不同的工状预设值，将状态信息中的工作状态与所有的工作状态进行匹配获取对应的工状预设值并标记为D1；获取工作年限的数值并标记为D2；获取检修次数中的数值并标记为D3；根据实时坐标获取与监测环境之间的直线距离并标记为D4；

将标记的各个数据进行归一化处理并取值，利用公式计算得到分检值，该公式为

其中，FJ表示为分检值，c1、c2和c3表示为不同的比例系数且均大于零；

将若干个分检值降序排列，将最大的分检值标记为选中分检值，将选中分检值对应的检修人员标记为选中人员，通知选中人员对监测环境进行检修，可以快速处理异常，提高了有害气体处理的效果。

本发明实施例中的公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设比例系数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。

在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (3)

1.一种有害气体浓度监测报警***，其特征在于，包含环境采集模块、数据传输模块、处理组合模块、计算分析模块和预警提示模块；

环境采集模块用于采集监测环境的监测信息，该监测信息包含监测环境的温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；将监测信息通过数据传输模块发送至处理组合模块；

处理组合模块接收监测信息并进行处理操作，得到温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据，将处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据通过数据传输模块发送至计算分析模块；

计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算，得到温变系数、湿变系数、声变系数和气占系数，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析，得到分析组合集，将分析组合集通过数据传输模块发送至预警提示模块；

预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示；

处理组合模块接收监测信息并进行处理操作的具体步骤包括：

获取监测信息中温度数据、湿度数据、声音数据和气体数据；获取不同监测时间点时温度数据中不同的实时温度并分别标记，得到温度处理数据；获取不同监测时间点时湿度数据中不同的实时湿度并分别标记，得到湿度处理数据；获取不同监测时间点时声音数据中不同的实时声音响度并分别标记，得到声音处理数据；获取不同监测时间点时气体数据中不同的各个气体浓度并分别标记，得到气体处理数据；

计算分析模块接收处理后的温度处理数据、湿度处理数据、声音处理数据和气体处理数据并进行计算的具体步骤包括：

获取温度处理数据中开始监测的实时温度W1和结束监测的实时温度W2，将标记的实时温度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到温变系数；其中，WBX表示为温变系数，b1表示为比例系数且大于零，t1表示为开始监测和结束监测之间的时长，α表示为预设的温度修正因子；

获取湿度处理数据中开始监测的实时湿度S1和结束监测的实时湿度S2，将标记的实时湿度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到湿变系数；其中，SBX表示为湿变系数，b2表示为比例系数且大于零，β表示为预设的湿度修正因子；

获取声音处理数据中开始监测的实时声音响度X1和结束监测的实时声音响度X2，将标记的实时声音响度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到声变系数；其中，YBX表示为声变系数，b3表示为比例系数且大于零，χ表示为预设的声音修正因子；

获取气体数据中开始监测的不同气体浓度Qi和结束监测的不同气体浓度Qij，将标记的不同气体浓度进行归一化处理并取值，利用公式

计算得到气占系数；其中，QZX表示为气占系数，b4表示为比例系数且大于零，δ表示为预设的气体修正因子。

2.根据权利要求1所述的一种有害气体浓度监测报警***，其特征在于，对温变系数、湿变系数值、声变系数和气占系数进行计算分析的具体步骤包括：

利用公式计算得到析匹值，该公式为

其中，XP表示为析匹值，a1、a2、a3和a4表示为不同的比例系数且均大于零；

将析匹值与预设的析匹范围进行对比匹配，若析匹值不大于析匹范围的最小值，则生成第一分析信号；若析匹值大于析匹范围的最小值且不大于析匹范围的最大值，则生成第二分析信号；若析匹值大于析匹范围的最大值，则生成第三分析信号；

将析匹值与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号组合，得到分析组合集。

3.根据权利要求1所述的一种有害气体浓度监测报警***，其特征在于，预警提示模块根据分析组合集对监测环境进行预警和提示的具体步骤包括：

接收分析组合集并进行分析；若分析组合集中包含第二分析信号，获取检修人员的状态信息，根据检修人员的状态信息安排检修人员对监测环境进行检修并生成第一预警提示信号；

若分析组合集中包含第三分析信号，根据第三分析信号安排维修人员对监测环境进行处理维修并生成第二预警提示信号。

Images