【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于甲烷泄漏监测领域，涉及数据分析技术，具体是一种地埋式甲烷泄漏监测装置。
技术介绍
1、地埋式甲烷泄漏监测装置采用紧凑、坚固的外壳设计，以确保在各种恶劣环境下都能稳定工作，外壳采用高强度防水材料制成，能够承受土壤压力及外部冲击。
2、现有技术中的甲烷泄漏监测装置一般是采用均匀分配的方式将甲烷传感器设置在各个监测区域当中，但是由于不同监测区域出现甲烷泄漏的概率不同，导致甲烷传感器的分配方式无法与监测区域甲烷泄漏概率相匹配，监测精确性与及时性无法达到最佳，同时，现有技术中的甲烷泄漏监测装置仅具有甲烷泄漏报警功能，而无法对各区域的甲烷浓度参数进行特征分析，对于可能发生的甲烷泄漏行为无法在第一时间进行预警。
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种地埋式甲烷泄漏监测装置，用于解决现有技术中的甲烷泄漏监测装置的甲烷传感器的分配方式无法与监测区域甲烷泄漏概率相匹配的问题；
2、本专利技术需要解决的技术问题为：如何提供一种甲烷传感器的分配方式可以与监测区域甲烷泄漏概率相匹配的地埋式甲烷泄漏监测装置。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种地埋式甲烷泄漏监测装置，包括处理器，所述处理器通信连接有设备分配模块、泄漏监测模块、深度分析模块以及存储模块；
5、所述设备分配模块用于对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配分析：将甲烷泄漏监测地区分割为若干个监
6、所述泄漏监测模块用于对甲烷泄漏监测地区进行泄漏监测分析：实时获取监测区域内所有监测设备采集到的甲烷浓度值，将甲烷浓度值的最大值标记为监测区域的监测表现值，通过存储模块获取到预警范围，将监测表现值与预警范围进行比对并通过比对结果对甲烷泄漏监测地区是否发生甲烷泄漏进行判定；
7、所述深度分析模块用于对甲烷泄漏监测地区的泄漏特征进行深度分析。
8、作为本专利技术的一种优选实施方式，监测区域在监测周期内的分配系数fp的获取过程包括：获取监测区域在监测周期内的泄漏数据xl、管长数据gc以及接头数据jt，泄漏数据xl为监测区域在上一监测周期内出现甲烷泄漏工况的次数，管长数据gc为监测区域内的甲烷输送管道长度值，接头数据jt为监测区域内的甲烷输送管道上的接头数量值；通过对泄漏数据xl、管长数据gc以及接头数据jt进行数值计算得到监测区域在监测周期内的分配系数fp。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，对下一监测周期进行甲烷泄漏监测地区的监测设备分配方式标记的具体过程包括：通过存储模块获取到均衡阈值，将均衡系数与均衡阈值进行比较：若均衡系数小于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配；若均衡系数大于等于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将甲烷泄漏监测地区的所有监测设备均匀分配至各个监测区域内；采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将分配集合内数值最大与最小的分配系数fp进行剔除，然后重新计算新的均衡系数，以此类推，直至新的均衡系数小于均衡阈值；将剔除的分配系数fp对应的监测区域标记为优先区域，将所有监测区域的分配系数fp的和值标记为分配值，将优先区域的分配系数fp与分配值的比值标记为优先区域的需求值，对甲烷泄漏监测地区的监测设备分配数量与需求值的乘积进行取整得到优先区域的分配数量，所有优先区域均完成监测设备分配之后，将甲烷泄漏监测地区剩余的监测设备平均分配至剩余的监测区域内。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，将监测表现值与预警范围进行比对的具体过程包括：若监测表现值小于预警范围的最小边界值，则判定监测区域没有发生甲烷泄漏；若监测表现大于预警范围的最大边界值，则判定监测区域发生甲烷泄漏，生成泄漏报警信号并将泄漏报警信号发送至处理器，处理器接收到泄漏报警信号后将泄漏报警信号发送至管理人员的手机终端；若监测表现值位于预警范围之内，则将监测区域标记为深度分析区域；在甲烷泄漏监测地区没有发生泄漏报警且深度分析区域的数量不为零时，生成深度分析信号并将深度分析信号发送至处理器，处理器接收到深度分析信号后将深度分析信号发送至深度分析模块。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，深度分析模块对甲烷泄漏监测地区的泄漏特征进行深度分析的具体过程包括：将监测表现值数值最大的监测区域标记为中心区域，将剩余的监测区域按照监测表现值数值由大到小的顺序进行排列得到监测序列，将剩余的监测区域按照与中心区域中心点的距离由近到远的顺序进行排列得到空间序列，将监测区域在监测序列中的序号与空间序列中的序号的差值的绝对值标记为监测区域的特征值，对所有监测区域的特征值进行求和取平均值得到甲烷泄漏监测地区的特征系数，通过存储模块获取特征阈值，将特征系数与特征阈值进行比较并通过比较结果对甲烷泄漏监测地区是否具有泄漏特征进行判定。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，将特征系数与特征阈值进行比较的具体过程包括：若特征系数小于特征阈值，则判定甲烷泄漏监测地区具有泄漏特征，生成泄漏预警信号并将泄漏预警信号发送至处理器，处理器接收到泄漏预警信号后将泄漏预警信号发送至管理人员的手机终端；若特征值大于等于特征阈值，则判定甲烷泄漏监测地区不具有泄漏特征。
14、本专利技术具备下述有益效果：
15、1、通过设备分配模块可以对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配分析，根据监测区域在监测周期内的各项泄漏概率参数进行综合分析与计算得到分配系数，然后通过监测区域的分配系数离散程度进行分配方式选择，使监测区域的监测设备分配数量与泄漏概率相匹配，提高泄漏监测结果精确性与及时性；
16、2、通过泄漏监测模块可以对甲烷泄漏监测地区进行泄漏监测分析，通过分配后的甲烷传感器对监测区域内空气中的甲烷浓度进行监测，并根据监测表现值对监测区域内是否出现甲烷泄漏进行判定与评估，并在监测表现值达到预警范围时触发深度分析，根据泄漏特征分析来进一步提高泄漏监测预警的及时性；
17、3、通过深度分析模块可以对甲烷泄漏监测地区的泄漏特征进行深度分析，在监测区域存在泄漏可能性时，结合监测区域的甲烷浓度监测结果与空间分布情况进行分析得到特征系数，通过特征系数对甲烷泄漏监测地区是否具有泄漏特征以及预警必要性进行判定，出现甲烷泄漏现象时在甲烷浓度达到报警阈值之前进行预警。
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1.一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器通信连接有设备分配模块、泄漏监测模块、深度分析模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，监测区域在监测周期内的分配系数FP的获取过程包括：获取监测区域在监测周期内的泄漏数据XL、管长数据GC以及接头数据JT，泄漏数据XL为监测区域在上一监测周期内出现甲烷泄漏工况的次数，管长数据GC为监测区域内的甲烷输送管道长度值，接头数据JT为监测区域内的甲烷输送管道上的接头数量值；通过对泄漏数据XL、管长数据GC以及接头数据JT进行数值计算得到监测区域在监测周期内的分配系数FP。
3.根据权利要求2所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，对下一监测周期进行甲烷泄漏监测地区的监测设备分配方式标记的具体过程包括：通过存储模块获取到均衡阈值，将均衡系数与均衡阈值进行比较：若均衡系数小于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配；若均衡系数大于等于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设
4.根据权利要求3所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将甲烷泄漏监测地区的所有监测设备均匀分配至各个监测区域内；采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将分配集合内数值最大与最小的分配系数FP进行剔除，然后重新计算新的均衡系数，以此类推，直至新的均衡系数小于均衡阈值；将剔除的分配系数FP对应的监测区域标记为优先区域，将所有监测区域的分配系数FP的和值标记为分配值，将优先区域的分配系数FP与分配值的比值标记为优先区域的需求值，对甲烷泄漏监测地区的监测设备分配数量与需求值的乘积进行取整得到优先区域的分配数量，所有优先区域均完成监测设备分配之后，将甲烷泄漏监测地区剩余的监测设备平均分配至剩余的监测区域内。
5.根据权利要求4所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，将监测表现值与预警范围进行比对的具体过程包括：若监测表现值小于预警范围的最小边界值，则判定监测区域没有发生甲烷泄漏；若监测表现大于预警范围的最大边界值，则判定监测区域发生甲烷泄漏，生成泄漏报警信号并将泄漏报警信号发送至处理器，处理器接收到泄漏报警信号后将泄漏报警信号发送至管理人员的手机终端；若监测表现值位于预警范围之内，则将监测区域标记为深度分析区域；在甲烷泄漏监测地区没有发生泄漏报警且深度分析区域的数量不为零时，生成深度分析信号并将深度分析信号发送至处理器，处理器接收到深度分析信号后将深度分析信号发送至深度分析模块。
6.根据权利要求5所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，深度分析模块对甲烷泄漏监测地区的泄漏特征进行深度分析的具体过程包括：将监测表现值数值最大的监测区域标记为中心区域，将剩余的监测区域按照监测表现值数值由大到小的顺序进行排列得到监测序列，将剩余的监测区域按照与中心区域中心点的距离由近到远的顺序进行排列得到空间序列，将监测区域在监测序列中的序号与空间序列中的序号的差值的绝对值标记为监测区域的特征值，对所有监测区域的特征值进行求和取平均值得到甲烷泄漏监测地区的特征系数，通过存储模块获取特征阈值，将特征系数与特征阈值进行比较并通过比较结果对甲烷泄漏监测地区是否具有泄漏特征进行判定。
7.根据权利要求6所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，将特征系数与特征阈值进行比较的具体过程包括：若特征系数小于特征阈值，则判定甲烷泄漏监测地区具有泄漏特征，生成泄漏预警信号并将泄漏预警信号发送至处理器，处理器接收到泄漏预警信号后将泄漏预警信号发送至管理人员的手机终端；若特征值大于等于特征阈值，则判定甲烷泄漏监测地区不具有泄漏特征。
...【技术特征摘要】
1.一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器通信连接有设备分配模块、泄漏监测模块、深度分析模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，监测区域在监测周期内的分配系数fp的获取过程包括：获取监测区域在监测周期内的泄漏数据xl、管长数据gc以及接头数据jt，泄漏数据xl为监测区域在上一监测周期内出现甲烷泄漏工况的次数，管长数据gc为监测区域内的甲烷输送管道长度值，接头数据jt为监测区域内的甲烷输送管道上的接头数量值；通过对泄漏数据xl、管长数据gc以及接头数据jt进行数值计算得到监测区域在监测周期内的分配系数fp。
3.根据权利要求2所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，对下一监测周期进行甲烷泄漏监测地区的监测设备分配方式标记的具体过程包括：通过存储模块获取到均衡阈值，将均衡系数与均衡阈值进行比较：若均衡系数小于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配；若均衡系数大于等于均衡阈值，则在下一监测周期开始时刻采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配。
4.根据权利要求3所述的一种地埋式甲烷泄漏监测装置，其特征在于，采用平均分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将甲烷泄漏监测地区的所有监测设备均匀分配至各个监测区域内；采用按需分配方式对甲烷泄漏监测地区进行监测设备分配的具体过程包括：将分配集合内数值最大与最小的分配系数fp进行剔除，然后重新计算新的均衡系数，以此类推，直至新的均衡系数小于均衡阈值；将剔除的分配系数fp对应的监测区域标记为优先区域，将所有监测区域的分配系数fp的和值标记为分配值，将优先区域的分配系数fp与分配值的比值标记为优先区域的需求值，对甲烷泄漏监测地区的监测设备分配数量与需求值的乘积进行取整得到优先区域的分配数量，所有优先区域均完成...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘从征，张杰，刘夏磊，
申请(专利权)人：山东坤安电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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