一种有毒气体报警器及报警方法技术

本发明专利技术提供了一种有毒气体报警器，该报警器包括感知有毒气体含量的传感器、统计时间的计时模块、带有最小二乘法预测功能的微处理器、以及根据有毒气体含量变化及超标时刻等指标向作业人员进行相关报警提示的视觉报警模块和听觉报警模块。本发明专利技术申请解决了报警器的时滞问题，大大提高了报警器的响应速度以及人员的危险警觉度，提前预警的功能也大大减少了对人身健康的损坏。而最小二乘法的应用更是减少了报警器因采用预测功能而出现误报警的机率，大大提高报警器预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种有毒气体报警器及报警方法
本专利技术涉及危险报警
，特别是指在有毒气体环境中，带有最小二乘法预测报警功能的便携式有毒气体报警器及报警方法。
技术介绍
工业生产中经常会出现诸如一氧化碳等有毒性气体泄露、释放等情况的发生，作业人员在工作时面临着直接暴露在有毒气体环境中的风险，存在中毒的危险。目前的解决方法是为作业人员配备便携式毒气报警装置，作业人员携带报警装置进入危险环境中，如果遇到有毒气体浓度超过一定限定值时，就会发出声光报警提示作业人员远离危险区域。但由于报警装置中的有毒气体检测仪存在一定的响应时间，当发生突发性有毒气体泄露或作业人员快速进入突发泄露的高浓度毒性气体区域时，报警装置来不及发出危险警报，进而产生很大的危险隐患。即使作业人员能够及时撤出危险区域，但报警的时滞仍然会对人身健康带来损害。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种用来解决现有技术中在有毒气体环境中，现有报警装置报警不及时或报警时滞等问题。为了实现上述目的，现提出如下解决方案：一方面，提供一种有毒气体报警器，包括：传感器、微处理器、计时模块、视觉报警模块以及听觉报警模块；其中，所述传感器用于感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至所述微处理器进行处理；所述微处理器包括：信息处理子模块、数据存储子模块以及最小二乘法预测运算子模块；其中，所述信息处理子模块用于接收并处理所述传感器得到的第一数据以及所述计时模块得到的第二数据，传送至所述数据存储子模块进行存储；所述最小二乘法预测运算子模块用于通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻；所述视觉报警模块以及听觉报警模块根据所述最小二乘法预测运算子模块得到的信息，进行视觉及听觉上的警报操作。优选地，所述视觉报警模块包括：报警灯以及显示屏；当所述视觉报警模块接收到所述最小二乘法预测运算子模块传达的警报操作指令后，所述报警灯开启；所述显示屏显示报警时刻。优选地，所述听觉报警模块包括：蜂鸣器；当所述视觉报警模块接收到所述最小二乘法预测运算子模块传达的警报操作指令后，所述蜂鸣器开启。另一方面，还提供了一种有毒气体报警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：传感器感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至微处理器；所述微处理器将接收、存储所述第一数据以及计时模块传送的第二数据，并进行计算处理，得到有毒气体含量变化率；通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻；将所述报警时刻以及所述有毒气体含量变化传送至视觉报警模块以及听觉报警模块，进行相应的警报操作。优选地，所述视觉报警模块包括：报警灯以及显示屏；当所述视觉报警模块接收到所述微处理器传达的警报操作指令后，所述报警灯开启；所述显示屏显示报警时刻。优选地，所述听觉报警模块包括：蜂鸣器；当所述视觉报警模块接收到所述微处理器传达的警报操作指令后，所述蜂鸣器开启。本专利技术的实施例具有以下有益效果：上述方案中，通过最小二乘法拟合出有毒气体含量的时间变化过程，计算并预测随后一定时间段内有毒气体含量变化以及超标报警的时刻，控制显示屏及声光报警以提前警示佩戴人。本专利技术申请解决了报警器的时滞问题，大大提高了报警器的响应速度以及人员的危险警觉度，提前预警的功能也大大减少了对人身健康的损坏。而最小二乘法的应用更是减少了报警器因采用预测功能而出现误报警的机率，大大提高报警器预测的准确性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的有毒气体报警器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的报警方法的步骤流程图；图3为本专利技术另一实施例提供的报警方法的步骤流程图。具体实施方式为使本专利技术的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术的实施例针对现有技术中在有毒环境中，报警装置不能给予作业人员及时警报或者警报会有时滞的问题，提供了一种便携式有毒气体报警器。如图1所示，为本专利技术实施例提供的有毒气体报警器的结构示意图。有毒气体报警器包括：传感器101、微处理器103、计时模块102、视觉报警模块104以及听觉报警模块105.其中，传感器有有毒气体传感器用于感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至微处理器103进行处理。微处理器103包括：信息处理子模块1001、数据存储子模块1002以及最小二乘法预测运算子模块1003。其中，信息处理子模块1001用于接收并处理传感器101得到的第一数据以及计时模块102得到的第二数据，传送至数据存储子模块1002进行存储。最小二乘法预测运算子模块1003用于通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻。视觉报警模块104以及听觉报警模块105根据最小二乘法预测运算子模块1003得到的信息，进行视觉及听觉上的警报操作。优选地，本专利技术实施例提供的便携式有毒气体报警器中的视觉报警模块104包括：报警灯以及显示屏；当视觉报警模块104接收到最小二乘法预测运算子模块1003传达的警报操作指令后，报警灯开启；显示屏显示报警时刻。同理，听觉报警模块105包括：蜂鸣器；当视觉报警模块105接收到最小二乘法预测运算子模块1003传达的警报操作指令后，蜂鸣器开启。但本领域技术人员应当得知在视觉及听觉感官上给作业人员做有毒气体警报的装置模块并不以此为限，起到同样作用的功能模块都可以作为实现手段。优选地，本专利技术实施例中微处理器103采用的为TI公司的16位低功耗芯片MSP430F249，其优选的数据采集周期时间为0.5s。本专利技术所述的一种带最小二乘法预测报警功能的便携式有毒气体报警器通过最小二乘法拟合有毒气体含量变化过程，计算并预测随后一定时间段内有毒气体含量变化以及超标报警的时刻，控制显示屏及声光报警以提前警示佩戴人。此专利技术解决了报警器的时滞问题，大大提高了报警器的响应速度以及人员的危险警觉度，提前预警的功能也大大减少了对人身健康的损坏；而最小二乘法的应用更是减少了报警器因采用预测功能而出现误报警的机率，大大提高报警器预测的准确性。另一方面，还提供了一种有毒气体报警方法。如图2所示，为本专利技术实施例提供的一种有毒气体报警方法的步骤流程图。该方法包括以下步骤：S201：传感器感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至微处理器；S202：所述微处理器将接收、存储所述第一数据以及计时模块传送的第二数据，并进行计算处理，得到有毒气体含量变化率；S203：通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻；S204：将所述报警时刻以及所述有毒气体含量变化传送至视觉报警模块以及听觉报警模块，进行相应的警报操作。如图3所示，为本专利技术另一实施例提供的报警方法的步骤流程图。本专利技术实施例提供的便携式有毒气体报警器的工作流程如下：首先，微处理器接收并存储有毒气体传感器和计时模块数据，并通过有毒气体传感器和时间数据计算有毒气体含量变化率。优选地，本实施例中设定微处理器的数据采集周期时间为0.5s，即每0.5s微处理器进行第一数据及第二数据等相关数据的采集。优选地，在有毒气体含量变化率在5s时间内持续大于0，则微处理器启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有毒气体报警器，其特征在于，包括：传感器、微处理器、计时模块、视觉报警模块以及听觉报警模块；其中，所述传感器用于感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至所述微处理器进行处理；所述微处理器包括：信息处理子模块、数据存储子模块以及最小二乘法预测运算子模块；其中，所述信息处理子模块用于接收并处理所述传感器得到的第一数据以及所述计时模块得到的第二数据，传送至所述数据存储子模块进行存储；所述最小二乘法预测运算子模块用于通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻；所述视觉报警模块以及听觉报警模块根据所述最小二乘法预测运算子模块得到的信息，进行视觉及听觉上的警报操作。

【技术特征摘要】
1.一种有毒气体报警器，其特征在于，包括：传感器、微处理器、计时模块、视觉报警模块以及听觉报警模块；其中，所述传感器用于感知环境中的有毒气体含量，并将得到的第一数据传送至所述微处理器进行处理；所述微处理器包括：信息处理子模块、数据存储子模块以及最小二乘法预测运算子模块；其中，所述信息处理子模块用于接收并处理所述传感器得到的第一数据以及所述计时模块得到的第二数据，传送至所述数据存储子模块进行存储；所述最小二乘法预测运算子模块用于通过最小二乘法拟合环境中的有毒气体含量变化过程，计算得出预设时间段内有毒气体含量变化以及报警时刻；所述视觉报警模块以及听觉报警模块根据所述最小二乘法预测运算子模块得到的信息，进行视觉及听觉上的警报操作；在有毒气体含量变化率在5s时间内持续大于0时，则微处理器启动最小二乘法预测运算模块，计算预测并显示60s有毒气体含量变化，而系统显示有毒气体含量变化的时刻分别是当前时刻后第10s、第20s、第30s、第40s、第50s和第60s，当预测有毒气体含量超过安全报警极限的事件将发生在60s内时，有毒气体报警器计算并显示有毒气体含量超过安全报警极限的时刻，并控制显示屏及声光报警提示佩戴人提高警觉，缓行或停止前进。2.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于，所述视觉报警模块包括：报警灯以及显示屏；当所述视觉报警模块接收到所述最小二乘法预测运算子模块传达的警报操作指令后，所述报警灯开启；所述显示屏显示报警时刻。3.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42