本发明专利技术涉及一种基于差分式采集的气体识别系统及方法，其针对的是现有的点式探测方法无法对气体的扩散情况进行有效检测的缺陷。其至少包括能够对指定区域内的气体进行识别的导向模块，所述导向模块包括轴向尺寸不同的两个导流单元，并且在两个所述导流单元内设置有能够对在所述导流单元的内腔室中发生定向流动的气体进行识别的识别模块，使得位于不同所述导流单元中的所述识别模块以存在时间间隔的方式对所述指定区域内的气体进行多次识别，其中，不同的所述识别模块按照基于与其对应的所述导流单元与指定区域内发生扩散的气体源之间的距离的不同而有间隔地做出识别响应的方式完成同一气体在扩散路径上的多次识别。方式完成同一气体在扩散路径上的多次识别。方式完成同一气体在扩散路径上的多次识别。
【技术实现步骤摘要】
一种基于差分式采集的气体识别系统及方法
[0001]本专利技术涉及气体识别
，尤其涉及一种基于差分式采集的气体识别系统及方法。
技术介绍
[0002]近些年，由于气体泄漏导致的生产事故频频发生，给管理者与工作人员敲响了安全的警钟，同时也对气体的安全监测提出了极大的需求。随着工业化的迅速发展，企业关注效益的同时，在工作人员与设备的安全性、环保性与可持续性上投入的比重也越来越大。在涉及有害气体生产作业中，及时发现并监测有害气体的泄漏及浓度分布情况，对保障公众安全与财产具有重要意义。伴随传感器技术的突飞猛进，传感器技术很快地渗透到气体监测领域。相较于传统的监测方法，气体检测传感器具有体积小、系统结构简单、设备成本低和精度高(可以达到ppm级别)等优点，除此之外气体检测传感器可以用于实时点式监测气体是否存在泄漏，进而保障检测工作人员的安全和设备的正常运行。
[0003]专利号为CN112730519A的专利文献公开了一种便携式的甲烷微量泄漏量化检测仪及其检测方法，该检测仪包括气体收集与流动装置、甲烷浓度检测装置和空气流量检测装置，在气体收集与流动装置上设置有甲烷浓度检测装置和空气流量检测装置；气体收集与流动装置包括依次连接的检测部位密封袋、进气软管、直流管道风机和出气口，检测部位密封袋包裹在管道测试点处。
[0004]公开号为CN104101686B的专利文献公开了一种气体监测方法，所述监测方法包括以下步骤：(A1)统计区域内的风向、风速，从而获得所述区域内的主导风向、非主导风向及平均风速；(A2)将气体泄漏源的所述主导风向与区域边界的交叉点作为气体传感器的中心布点，利用流体软件仿真在该主导风向、平均风速下，不断地增大气体的泄漏速率，当所述中心布点的气体浓度达到所述气体传感器的检测上限值时，在所述区域边界上的浓度为所述气体传感器的检测下限值的位置为边界布点；(A3)优化所述气体传感器的布点位置；(A4)利用布点位置的气体传感器监测区域内泄漏的气体。
[0005]传统传感器均为点式测量，其仅能够判断气体是否存在，无法监测气体扩散情况，容易受外界环境影响，为寻找气体泄漏点加大了难度。在实际应用中，仅适用于对固定设备做出提前预警，很难实现故障的排查，甚至可能会延迟故障点的定位。此外，虽然点式探测方法可以对气体进行有效分类，并且其具有速度快、精度高、成本低和易于操作等优点，但是该方法存在的缺点是仅能检测到是否存在气体，无法对气体扩散分布进行成像，在管道泄漏场景中，其无法及时准确定位泄漏点，并且该方法容易受外界因素影响。虽然面式成像可以很好地解决上述问题，但是高昂的价格和较高的工艺水平限制了面式成像设备的应用性。因此，需要一种低成本且能够对气体的泄漏情况进行准确探测，帮助工作人员进行管内气体泄漏检测和泄漏点定位的气体识别系统，从而保障工作人员的人身安全和生产设备的正常运行。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出
本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0007]针对现有技术之不足，本专利技术的技术方案提供一种基于差分式采集的气体识别系统及方法，其至少包括能够对指定区域内的气体进行识别的导向模块，所述导向模块包括轴向尺寸不同的两个导流单元，并且在两个所述导流单元内设置有能够对在所述导流单元的内腔室中发生定向流动的气体进行识别的识别模块，使得位于不同所述导流单元中的所述识别模块以存在时间间隔的方式对所述指定区域内的气体进行多次识别，其中，不同的所述识别模块按照基于与其对应的所述导流单元与指定区域内发生扩散的气体源之间的距离的不同而有间隔地做出识别响应的方式完成同一气体在扩散路径上的多次识别，并且所述识别模块将其获取的识别结果和响应时间传输至分析模块进行比对分析；所述分析模块根据所述识别模块的识别结果及响应时间来分析气体的扩散分布趋势以及气体中含有的特定成分的浓度。其优势在于，通过设置能够获取差分式识别结果的导流单元和识别模块，消除了点式气体识别系统无法获取气体的扩散情况的缺陷，通过具有时间差的两组气体成分信息来计算气体的扩散速度，并且依据两个识别模块检测到的气体中特定成分的浓度差来分析气体发生扩散时的气体分布情况以及气体在环境中的逐渐稀释情况，从而依据定向稀释情况，反向追溯泄漏源。本系统还能够结合检测到的气流情况来修正气体实际的扩散情况，从而避免检测结果存在误差。
[0008]根据一种优选的实施方式，所述导流单元包括长度不同的第一引气管和第二引气管，其中，所述第一引气管与所述第二引气管并行设置，并且所述第一引气管与所述第二引气管的出气端口齐平，所述第一引气管的轴向延伸长度长于所述第二引气管的轴向延伸长度。其优势在于，通过设置不同长度的引气管，使得引气管捕获到气体是存在一个先后顺序的，从而利用两个引气管的长度差和捕获时间差来计算气体的扩散速度。
[0009]根据一种优选的实施方式，当指定区域内的气体发生扩散时，至少部分所述气体先进入到所述第一引气管内而被所述识别模块识别，未进入所述第一引气管的气体能够沿扩散方向发生进一步扩散，从而在所述第一引气管捕获到气体的一个间隔时间之后，至少部分持续扩散的气体进入到所述第二引气管中，从而使得所述第一引气管与所述第二引气管以存在时间间隔的方式对在指定区域内发生扩散的气体进行捕获。
[0010]根据一种优选的实施方式，分别安装在所述第一引气管和第二引气管内的所述识别模块在做出气体响应的同时能够对响应时间点进行标记，从而方便所述分析模块根据不同的所述识别模块在做出气体响应时的时间点之间的时间差以及所述第一引气管和第二引气管的长度差来计算所述气体的扩散速度。
[0011]根据一种优选的实施方式，所述导向模块还包括设置在所述导流单元的进气端的聚气单元，所述聚气单元按照引导一定扇面范围内的气体定向流入所述导向模块的方式进行设置，并且设置在所述第一引气管和所述第二引气管的进气端的所述聚气单元在轴向投影面上互不重叠。
[0012]根据一种优选的实施方式，所述第一引气管和所述第二引气管的管体末端选择性
地安装有能够引导气体发生定向流动的驱动单元，并且所述驱动单元能够在所述分析模块的控制下调节其工作状态，使得所述分析模块能够利用管体内发生变化的气体流速来分析所述识别模块的工作状态。
[0013]根据一种优选的实施方式，所述识别模块包括设置于所述第一引气管内的第一识别单元和设置于第二引气管内的第二识别单元，所述第一识别单元和所述第二识别单元在检测到气体含有特定成分的情况下做出识别响应，并且同步地对该响应时间点进行标记，从而利用所述第一识别单元与所述第二识别单元做出识别响应的时间差来计算气体发生指定距离的扩散时的扩散速度。
[0014]根据一种优选的实施方式，所述导向模块还包括根据所述分析模块分析出的气体的扩散速度和分布情本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于差分式采集的气体识别系统，其至少包括能够对指定区域内的气体进行识别的导向模块(1)，其特征在于，所述导向模块(1)包括轴向尺寸不同的两个导流单元(11)，并且在两个所述导流单元(11)内设置有能够对在所述导流单元(11)的内腔室中发生定向流动的气体进行识别的识别模块(2)，使得位于不同所述导流单元(11)中的所述识别模块(2)以存在时间间隔的方式对所述指定区域内的气体进行多次识别，其中，不同的所述识别模块(2)按照基于与其对应的所述导流单元(11)与指定区域内发生扩散的气体源之间的距离的不同而有间隔地做出识别响应的方式完成同一气体在扩散路径上的多次识别，并且所述识别模块(2)将其获取的识别结果和响应时间传输至分析模块(3)进行比对分析；所述分析模块(3)根据所述识别模块(2)的识别结果及响应时间来分析气体的扩散分布趋势以及气体中含有的特定成分的浓度。2.如权利要求1所述的基于差分式采集的气体识别系统，其特征在于，所述导流单元(11)包括长度不同的第一引气管(111)和第二引气管(112)，其中，所述第一引气管(111)与所述第二引气管(112)并行设置，并且所述第一引气管(111)与所述第二引气管(112)的出气端口齐平，所述第一引气管(111)的轴向延伸长度长于所述第二引气管(112)的轴向延伸长度。3.如权利要求2所述的基于差分式采集的气体识别系统，其特征在于，当指定区域内的气体发生扩散时，至少部分所述气体先进入到所述第一引气管(111)内而被所述识别模块(2)识别，未进入所述第一引气管(111)的气体能够沿扩散方向发生进一步扩散，从而在所述第一引气管(111)捕获到气体的一个间隔时间之后，至少部分持续扩散的气体进入到所述第二引气管(112)中，从而使得所述第一引气管(111)与所述第二引气管(112)以存在时间间隔的方式对在指定区域内发生扩散的气体进行捕获。4.如权利要求3所述的基于差分式采集的气体识别系统，其特征在于，分别安装在所述第一引气管(111)和第二引气管(112)内的所述识别模块(2)在做出气体响应的同时能够对响应时间点进行标记，从而方便所述分析模块(3)根据不同的所述识别模块(2)在做出气体响应时的时间点之间的时间差以及所述第一引气管(111)和第二引气管(112)的长度差来计算所述气体的扩散速度。5.如权利要求4所述的基于差分式采集的气体识别系统，其特征在于，所述导向模块(1)还包括设置在所述导流单元(11)的进气端的聚气单元(12)...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖树伟，丘勇才，周清峰，訾云龙，梁健汉，
申请(专利权)人：艾感科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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