一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法，包括：可燃气体监测模型构建模块，所述可燃气体监测模型构建模块用于对监测区域内按照指定方式布置多个可燃气体监测传感器，通过监测区域内可燃气体监测传感器的布置方式，得到监测区域对应的可燃气体监测模型；模型监测数据获取模块，所述模型监测数据获取模块每隔预设时间采集一次可燃气体监测模型内的可燃气体监测传感器的监测数据，并将获取的数据保存到数据库中；模型监测数据分析模块，所述模型监测数据分析模块根据模型监测数据获取模块得到的采集结果，对监测区域内的可燃气体的逸散情况进行分析，得到监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值。域内可燃气体逸散点造成的影响值。域内可燃气体逸散点造成的影响值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及可燃气体监测
，具体为一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的快速发展，人们通过传感器有效实现了物与物之间的连接，通过获取并分析传感器采集的数据，能够快速得到传感器监测物体的状态，进而方便了人们对监测物体的管理。尤其是在工业领域，人们通过物联网能够快速有效的获取设备的状态信息，确保了生产的顺利进行。
[0003]可燃气体作为人们生产生活中的一种能量获取途径，但同时由于其具有易燃易爆的特性，因此人们对其管理尤为重视，但现有的对可燃气体的监测预警系统存在较大的缺陷，现有技术中只是从可燃气体的输入及输出端进行监控，通过输入输出端可燃气体存在的偏差来判断可燃气体是否出现泄漏，进而对人们进行预警，但是却无法快速锁定可燃气体的具体泄漏位置，进而导致排查时间较长，不能有效控制泄漏的可燃气体带来的危险性。
[0004]针对上述情况，我们需要一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的可燃气体监测预警系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网的可燃气体监测预警系统，包括：可燃气体监测模型构建模块，所述可燃气体监测模型构建模块用于对监测区域内按照指定方式布置多个可燃气体监测传感器，通过监测区域内可燃气体监测传感器的布置方式，得到监测区域对应的可燃气体监测模型；模型监测数据获取模块，所述模型监测数据获取模块每隔预设时间采集一次可燃气体监测模型内的可燃气体监测传感器的监测数据，并将获取的数据保存到数据库中；模型监测数据分析模块，所述模型监测数据分析模块根据模型监测数据获取模块得到的采集结果，对监测区域内的可燃气体的逸散情况进行分析，得到监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值；预警处理模块，所述预警处理模块对监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值进行分析，并根据分析结果判断预警处理模块是否需要进行预警，同时，根据模型监测数据分析模块对监测区域内的可燃气体的逸散情况的分析结果，对监测区域内的温度及通风口进行调节。
[0007]本专利技术通过各个模块的协同合作，共同实现对可燃气体的有效监控，通过建立可燃气体监测模型，快速锁定监测区域内泄漏可燃气体的逸散点；并根据可燃气体逸散点对应的具体逸散情况进行分析，得到监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值，同时，根据分
析出的可燃气体逸散点造成的影响值，调节监测区域内的温度及通风口，降低监测区域内逸散的可燃气体可能导致的风险。
[0008]进一步的，所述可燃气体监测模型构建模块得到监测区域对应的可燃气体模型的方法包括以下步骤：S1.1、获取监控区域内的可燃气体管道分布图；S1.2、将监控区域划分成规格相同且面积相等的不同单元区间，在每个单元区间内的中心点位置设置一个可燃气体监测传感器，并对监测区域内的各个单元区间进行编号，所述可燃气体监测传感器用于监测监测区域内相应单元区间内空气中的可燃气体浓度；S1.3、判断各个可燃气体监测传感器对应的单元区间内是否包含可燃气体管道，当可燃气体监测传感器对应的单元区间内包含可燃气体管道时，对该单元区间内的可燃气体监测传感器进行第一类型标记，当可燃气体监测传感器对应的单元区间内不包含可燃气体管道时，对该单元区间内的可燃气体监测传感器进行第二类型标记；S1.4、对监测区域内第一类型标记的可燃气体监测传感器进行编号，将监测区域内第一类型标记的第i个可燃气体监测传感器的编号记为Ai，对监测区域内第二类型标记的可燃气体监测传感器进行编号，将监测区域内第二类型标记的第i个可燃气体监测传感器的编号记为Bi，进而得到监测区域对应的可燃气体模型。
[0009]本专利技术可燃气体监测模型构建模块得到监测区域对应的可燃气体模型的过程中，对单元区间进行编号，是为了便于后续步骤中快速匹配逸散的可燃气体情况异常的单元区间；判断各个可燃气体监测传感器对应的单元区间内是否包含可燃气体管道，并对不同情况下单元区间内的可燃气体监测传感器进行不同类型的标记，是因为在出现可燃气体泄漏的情况下，不含可燃气体管道的单元区间虽然会出现可燃气体浓度较大的情况，但是不会存在逸散点，进而通过不同类型的标记方式，能够将不存在可燃气体管道的单元区间排除，便于后续过程中快速锁定燃燃气体逸散点的位置。
[0010]进一步的，所述模型监测数据获取模块将获取的数据保存到数据库时，按单元区间编号从小到大的顺序将每个单元区间对应的数据作为一个元素录入到一个空白集合中，进而得到数据保存集，所述数据保存集中的元素对应的数据格式记为[a1，a2，a3，a4]，其中，a1表示单元区间的编号，a2表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器的编号，a2包括第一类型标记的可燃气体监测传感器的编号及第二类型标记的可燃气体监测传感器的编号，a3表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器监测到的空气中的可燃气体浓度，a4表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器监测的时间。
[0011]本专利技术模型监测数据获取模块得到数据保存集，是考虑到模型监测数据获取模块每隔预设时间采集一次可燃气体监测模型内的可燃气体监测传感器的监测数据，而每次采集的数据均包括监测区域内的各个单元区间，进而根据时间，将不同单元区间对应的监测
数据划分成不同的数据保存集，能够便于后续步骤中快速得到不同时间可燃气体的扩散范围，进而准确得到监测区域内可燃气体的逸散速率，为后续过程中计算监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值W提供数据依据；设置a1、a3是为了快速区分不同单元对应的保存数据；设置a2是考虑到相应单元区间内可燃气体监测传感器对应的标记不同的情况，便于后续步骤中快速且有效的筛选出监测区域内可燃气体的逸散点；设置a4是为了有效区分不同时间模型监测数据获取模块通过可燃气体监测模型获取到的监测数据。
[0012]进一步的，所述模型监测数据分析模块获取各个单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值，并将每个单元区间内可燃气体监测传感器监测到空气中的可燃气体浓度，与相应单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值进行比较，当单元区间内可燃气体监测传感器监测到空气中的可燃气体浓度大于对应的初始波动阈值，则判定该单元区间内的空气中存在逸散的可燃气体，反之，则判定该单元区间内的空气中不存在逸散的可燃气体；所述模型监测数据分析模块分别获取数据库中前n个数据保存集，分别统计每个数据保存集中对应的单元区间内的空气中存在逸散的可燃气体的元素，进而根据统计的元素，得到监测区域内可燃气体的逸散速率及空气中存在逸散的可燃气体的单元区间内可燃气体浓度的增长率；所述单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值的获取方法包括以下步骤：S2.1、按距离当前时间从小到大的顺序，获取每个单元区间中可燃气体监测传感器对应的历史数据中，相应单元区间内的空气中不存在逸散的可燃气体时，相应的可燃气体传感器对应的可燃气体浓度数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的可燃气体监测预警系统，其特征在于，包括：可燃气体监测模型构建模块，所述可燃气体监测模型构建模块用于对监测区域内按照指定方式布置多个可燃气体监测传感器，通过监测区域内可燃气体监测传感器的布置方式，得到监测区域对应的可燃气体监测模型；模型监测数据获取模块，所述模型监测数据获取模块每隔预设时间采集一次可燃气体监测模型内的可燃气体监测传感器的监测数据，并将获取的数据保存到数据库中；模型监测数据分析模块，所述模型监测数据分析模块根据模型监测数据获取模块得到的采集结果，对监测区域内的可燃气体的逸散情况进行分析，得到监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值；预警处理模块，所述预警处理模块对监测区域内可燃气体逸散点造成的影响值进行分析，并根据分析结果判断预警处理模块是否需要进行预警，同时，根据模型监测数据分析模块对监测区域内的可燃气体的逸散情况的分析结果，对监测区域内的温度及通风口进行调节；所述可燃气体监测模型构建模块得到监测区域对应的可燃气体模型的方法包括以下步骤：S1.1、获取监控区域内的可燃气体管道分布图；S1.2、将监控区域划分成规格相同且面积相等的不同单元区间，在每个单元区间内的中心点位置设置一个可燃气体监测传感器，并对监测区域内的各个单元区间进行编号，所述可燃气体监测传感器用于监测监测区域内相应单元区间内空气中的可燃气体浓度；S1.3、判断各个可燃气体监测传感器对应的单元区间内是否包含可燃气体管道，当可燃气体监测传感器对应的单元区间内包含可燃气体管道时，对该单元区间内的可燃气体监测传感器进行第一类型标记，当可燃气体监测传感器对应的单元区间内不包含可燃气体管道时，对该单元区间内的可燃气体监测传感器进行第二类型标记；S1.4、对监测区域内第一类型标记的可燃气体监测传感器进行编号，将监测区域内第一类型标记的第i个可燃气体监测传感器的编号记为Ai，对监测区域内第二类型标记的可燃气体监测传感器进行编号，将监测区域内第二类型标记的第i个可燃气体监测传感器的编号记为Bi，进而得到监测区域对应的可燃气体模型。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的可燃气体监测预警系统，其特征在于：所述模型监测数据获取模块将获取的数据保存到数据库时，按单元区间编号从小到大的顺序将每个单元区间对应的数据作为一个元素录入到一个空白集合中，进而得到数据保存集，所述数据保存集中的元素对应的数据格式记为[a1，a2，a3，a4]，其中，a1表示单元区间的编号，a2表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器的编号，a2包括第一类型标记的可燃气体监测传感器的编号及第二类型标记的可燃气体监测传感器的编号，a3表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器监测到的空气中的可燃气体浓度，a4表示相应单元区间编号内可燃气体监测传感器监测的时间。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的可燃气体监测预警系统，其特征在于：所述
模型监测数据分析模块获取各个单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值，并将每个单元区间内可燃气体监测传感器监测到空气中的可燃气体浓度，与相应单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值进行比较，当单元区间内可燃气体监测传感器监测到空气中的可燃气体浓度大于对应的初始波动阈值，则判定该单元区间内的空气中存在逸散的可燃气体，反之，则判定该单元区间内的空气中不存在逸散的可燃气体；所述模型监测数据分析模块分别获取数据库中前n个数据保存集，分别统计每个数据保存集中对应的单元区间内的空气中存在逸散的可燃气体的元素，进而根据统计的元素，得到监测区域内可燃气体的逸散速率及空气中存在逸散的可燃气体的单元区间内可燃气体浓度的增长率；所述单元区间中可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值的获取方法包括以下步骤：S2.1、按距离当前时间从小到大的顺序，获取每个单元区间中可燃气体监测传感器对应的历史数据中，相应单元区间内的空气中不存在逸散的可燃气体时，相应的可燃气体传感器对应的可燃气体浓度数据，且每个单元区间对应获取的可燃气体浓度数据为n1个，将第a1个单元区间对应获取的第b个可燃气体浓度数据记为a3
a1b
，将第a1个单元区间对应获取的第b个可燃气体浓度数据对应的初始波动阈值记为c
a1b
；S2.2、计算S2.1中获取的每个单元区间对应获取的可燃气体浓度数据的均值，将第a1个单元区间对应获取的可燃气体浓度数据的均值记为，所述；S2.3、计算S2.1中获取的所有单元区间对应获取的可燃气体浓度数据与相应初始波动阈值之间的平均偏差值d，所述，其中，a5表示监测区域中单元区间的总个数；S2.4、获取S2.1中获取的每个单元区间对应获取的各个可燃气体浓度数据中的最大值，将第a1个单元区间对应获取的各个可燃气体浓度数据中的最大值记为；S2.5、获取当前时间每个单元区间对应的可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值，将当前时间第a1个单元区间对应的可燃气体监测传感器对应的初始波动阈值为，所述表示第a1个单元区间对应的与之间的最大值，时，则，当时，则，
当时，则；所述模型监测数据分析模块得到监测区域内可燃气体的逸散速率的方法包括以下步骤：S3.1、获取模型监测数据获取模块最近得到的相邻的两个数据保存集，按时间先后顺序，将对应时间小的数据保存集记为第一数据保存集，将对应时间大的数据保存集记为第二数据保存集；S3.2、获取第一数据保存集内空气中存在逸散的可燃气体的各个单元区间，并计算从第一数据保存集中获取的各个单元区间中，任意两个单元区间的中点之间的距离，并选取所得距离的最大值记为第一传播距离L1，进而通过第二数据保存集得到第二传播距离L2；S3.3、得到监测区域内可燃气体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡彦坡，王金凯，玄阳，裴伟，苏东杰，
申请(专利权)人：尼特智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：