一种激光甲烷报警器运行管理系统的制作方法

本发明涉及报警器运行管理，具体涉及一种激光甲烷报警器运行管理系统。

背景技术：

1、激光甲烷报警器运行管理系统是一套先进的气体监测系统，通过分布式激光甲烷传感器网络实时监测潜在泄漏风险区域的甲烷浓度。系统具备实时报警和警报响应机制，支持远程监控与控制，记录历史数据以进行事后分析，并可自动执行紧急措施，如关闭气阀或启动通风系统，以确保高效应对甲烷泄漏事件。城市地下管网相邻地下空间燃气泄露风险监测设备主要安装在窨井中，在实际使用过程中往往会遇到各种灾害气候环境的影响，然而，监测环境的变化可能导致激光甲烷报警器出现监测数据不够准确，监测灵敏度下降的问题，从而影响对甲烷浓度的准确测量，同时，当激光甲烷报警器长期运行后，设备可能出现老化的情况，发生故障的风险性也随之增加，当工作人员对其进行检修时，可能无法确定激光甲烷报警器的检修优先级，不能及时有效地对激光甲烷报警器进行管理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种激光甲烷报警器运行管理系统，以解决背景技术中不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光甲烷报警器运行管理系统，其特征在于：包括连接判断模块、监测分析模块、光源干扰评估模块、综合分析模块，异常监测模块以及等级划分模块；

3、连接判断模块：利用环境监测传感器对激光甲烷报警器周围环境进行监测，将实时监测到的环境数据集成到激光甲烷报警器的管理系统中，并通过ping命令判断环境监测传感器与数据采集系统是否建立连接；

4、监测分析模块：当环境监测传感器与数据采集系统为连接状态时，对激光甲烷报警器的供电情况进行分析，评估激光甲烷报警器的供电异常程度；对激光甲烷报警器的运行状态进行分析，判断激光甲烷报警器对甲烷数据的获取能力波动指数；

5、光源干扰评估模块：判断当激光甲烷报警器周围环境发生变化时，评估外部光源对激光甲烷报警器监测数据准确性的干扰程度；

6、综合分析模块：将供电异常程度，获取能力波动指数以及监测数据准确性的干扰程度进行综合分析，评估激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏性；

7、异常监测模块：当激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏性出现异常时，获取此时的激光甲烷报警器异常时间比例，判断激光甲烷报警器与关联设备之间的数据集成程度，评估激光甲烷报警器的通信干扰指数；

8、等级划分模块：将激光甲烷报警器异常时间比例和通信干扰指数进行综合分析，对激光甲烷报警器发生故障的风险性等级进行划分，确定激光甲烷报警器的检修优先级。

9、在一个优选地实施方式中，连接判断模块中，通过ping命令判断环境监测传感器与数据采集系统是否建立连接；

10、ping命令发送，在数据采集系统中设置定时任务，以周期性地发送ping命令给环境监测传感器；

11、ping命令接收：环境监测传感器监听网络端口，等待来自数据采集系统的ping命令；

12、一旦收到ping命令，环境监测传感器立即作出响应；

13、数据采集系统接收到来自环境监测传感器的响应后，检查响应的内容，确保响应中包含预期的确认信息；

14、如果连接建立成功，系统发送连接成功的通知，此时发出连接正常信号；如果连接建立失败，系统未收到响应，则发出通信异常信号，提醒操作人员检查网络连接以及传感器状态。

15、在一个优选地实施方式中，监测分析模块中，评估激光甲烷报警器的供电异常程度，判断激光甲烷报警器对甲烷数据的获取能力波动指数；

16、供电异常程度的获取方法为：监测激光甲烷报警器的供电电压，确定用于计算供电异常程度的输入变量，为每个输入变量定义模糊集合，将其划分为多个模糊区间；

17、将输入变量与供电异常程度之间的关系进行模糊化描述，每个模糊规则描述一种情况下输入变量与供电异常程度之间的模糊关系；

18、对于每个输入变量，根据其实际值，将其模糊化为对应的模糊集合，将实际值映射到各个模糊区间，并计算其隶属度；

19、将模糊化的输入变量应用于各个模糊规则，对于每个规则，将输入变量的隶属度与规则中条件部分的隶属度进行交集运算，计算其匹配度；

20、结合匹配度和规则的输出部分，计算每个规则的激活度，对所有激活的规则的输出部分进行合并，以得到模糊的供电异常程度；

21、利用中心法则根据模糊输出结果隶属度的加权平均值的中心点作为异常程度的具体值，即供电异常程度；

22、获取能力波动指数的获取方法为：获取在s时间段内的甲烷浓度值，建立甲烷浓度值集合==，为大于0的正整数，对收集到的甲烷浓度数据进行求和，然后除以数据点的数量，得到甲烷浓度的平均值，将每个数据点的甲烷值与甲烷浓度的平均值进行差值计算，将差值求和后计算方差，对方差进行开方后得到标准差，即为激光甲烷报警器对甲烷数据的获取能力波动指数。

23、在一个优选地实施方式中，光源干扰评估模块中，评估外部光源对激光甲烷报警器监测数据准确性的干扰程度，通过计算监测数据偏差值来进行判断；

24、监测数据偏差值的获取方法为：获取在k时间段内，激光甲烷报警器在无外部光源干扰下和在外部光源干扰下的监测数据，分别建立无外部光源监测数据集合和有外部光源监测数据集合，对比两个集合内相同时间点的监测数据，计算每个时间点的监测数据偏差值。

25、在一个优选地实施方式中，综合分析模块中，评估激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏性，具体为：

26、将供电异常程度，获取能力波动指数以及监测数据偏差值进行归一化处理，通过归一化处理后的供电异常程度，获取能力波动指数以及监测数据偏差值计算激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏度系数；

27、将激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏度系数与灵敏度阈值进行比较，若激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏度系数大于等于灵敏度阈值，此时发出设备正常信号；若激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏度系数小于灵敏度阈值，此时发出设备异常信号。

28、在一个优选地实施方式中，异常监测模块中，获取激光甲烷报警器异常时间比例，评估激光甲烷报警器的通信干扰指数；

29、异常时间比例的获取方法为：通过监测系统记录的数据，识别出激光甲烷报警器在监测甲烷气体时出现灵敏性异常的时间段，获取异常时间段内出现异常设备的数量并对其进行标号，获取在该异常时间段内异常设备总异常时间，计算每台激光甲烷报警器设备的平均异常时间，将平均异常时间与标准异常时间进行分析，计算异常时间比例；通信干扰指数的获取方法为：

30、通信干扰指数的获取方法为：标记与激光甲烷报警器关联的设备，获取激光甲烷报警器与关联设备之间的实时通信频率，获取预置的激光甲烷报警器与对应关联设备之间的标准通信频率，将激光甲烷报警器与关联设备之间的实时通信频率与标准通信频率进行分析，计算激光甲烷报警器的通信干扰指数。

31、在一个优选地实施方式中，等级划分模块中，将激光甲烷报警器异常时间比例和通信干扰指数进行综合分析，对激光甲烷报警器发生故障的风险性等级进行划分，具体为：

32、将异常时间比例和通信干扰指数进行归一化处理，通过归一化处理后的异常时间比例以及通信干扰指数计算激光甲烷报警器发生故障的风险性系数。

33、在一个优选地实施方式中，将获取到的激光甲烷报警器发生故障的风险性系数与梯度标准阈值进行比较，梯度标准阈值包括第一标准阈值和第二标准阈值，且第一标准阈值小于第二标准阈值，将激光甲烷报警器发生故障的风险性系数分别与第一标准阈值和第二标准阈值进行对比；

34、若激光甲烷报警器发生故障的风险性系数大于第二标准阈值，将该激光甲烷报警器标记为高风险设备，此时生成一级预警信号；

35、若激光甲烷报警器发生故障的风险性系数大于等于第一标准阈值且小于等于第二标准阈值，将该激光甲烷报警器标记为中等风险设备，此时生成二级预警信号；

36、若激光甲烷报警器发生故障的风险性系数小于第一标准阈值，将该激光甲烷报警器标记为低风险设备，此时生成三级预警信号。

37、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

38、1、本发明通过集成环境监测传感器数据，实时评估激光甲烷报警器的运行状态和环境条件，从多个方面全面评估其性能。通过分析供电情况、数据获取能力、外部光源干扰程度等因素，有效评估激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏性，提高了监测的准确性和可靠性。这种综合分析的方法能够更及时、准确地发现激光甲烷报警器的异常情况，提供更全面、可靠的监测数据和预警信息，从而有效提高了安全管理水平和应急处置能力。通过及时发现问题并进行综合分析，可以预防潜在的安全事故，保障人员和设备的安全。

39、2、本发明通过当激光甲烷报警器在监测甲烷气体时的灵敏性出现异常时，获取异常时间比例以及评估通信干扰指数等关键指标，通过综合分析这些数据，可以有效地对激光甲烷报警器的风险性进行评估和等级划分。根据风险性的评估结果，可以确定激光甲烷报警器的检修优先级，将对风险性较高的设备进行优先维护和修复。这样的维护策略可以最大程度地保障监测系统的正常运行，减少故障发生的可能性，提高系统的可靠性和稳定性。通过合理分配维护资源，可以优化维护效率，降低维护成本，进一步提高监测系统的运行效率和安全性。