基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法与流程

本发明涉及有毒气体仓储管理，具体为基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法。

背景技术：

1、毒气体仓储管理是指对危险化学品（有毒气体）在仓储、使用、处理等环节进行全方位、全过程的安全管理。

2、公开号为cn204087264u的中国专利公开了一种易泄露气体智能仓储管理系统，主要通过对个仓库内每个区域安装一个传感器阵列，每个传感器阵列拥有一个id号，能够达到对易泄露气体进行实时、准确的监控，还能快速定位气体泄漏的具体位置，让工作人员能够进行及时的事故处理，而不需要花费大量的时间对泄漏点进行实地排查，避免工作人员吸入一定量的气体而有害健康，上述专利虽然解决了气体泄露定位的问题，但是在实际操作中还存在以下问题：

3、1.当仓储室的气体出现异常后，无法快速的将异常气体的具体位置进行更准确的定位，从而导致无法找到有毒气体源头。

4、2.工作人员在进入仓储室之前没有根据员工的信息进行更准确的进入授权，以及没有对员工在即将进入仓储室时的防护用具进行更精准的监测，从而导致员工穿戴不合规导致的员工事故。

5、3.没有根据仓储气体的特性进行针对性的气体监测，从而导致有毒气体泄漏后无法及时发现。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法，通过将待处理监管数据与标准监管数据进行曲线数据重叠，可以直观地看到两者之间的差异，利用gps定位技术可以精确地确定异常数据产生的具体位置，可以迅速定位到问题源头，从而提高了对仓储室有毒气体发生泄漏后的准确决策，降低了有毒气体对仓储室损坏的问题，也提高了不同地点的仓储室数据统一处理的便捷性，通过强制工作人员在进入仓储室前穿戴完整的防护用具，降低因未穿戴适当防护装备而导致的事故风险，可以解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统，包括：

4、有毒气体确认单元，用于：

5、根据仓储的气体类型，将仓储气体的存储类型以及气体特性进行确认，并将每个仓储气体与气体特性进行唯一编码标号；

6、仓储内部监管单元，用于：

7、根据仓储的气体和气体特性，将不同的特性的气体进行不同方式的安全监管，同时，将气体进行监管后将实时监管数据进行统一整理，整理完成后得到待处理监管数据；

8、仓储人员监测单元，用于：

9、当工作人员进行仓储室时，将每个工作人员的防护装置进行监测，并将每个仓储室进行安全监测，并根据监测结果进行安全提示；

10、危险告警单元，用于：

11、将待处理监管数据与标准监管数据进行数据对比，根据数据对比结果判断待处理监管数据是否在安全标准范围内，若不在安全标准范围内，则根据定位器将异常气体进行定位追踪处理。

12、优选的，所述有毒气体确认单元，还用于：

13、仓储的气体类型为有毒气体、腐蚀性气体和放射性气体；

14、其中，有毒气体包括氯气、硫化氢、氰化氢；腐蚀性气体包括氢氟酸、盐酸、放射性气体包括氡气；

15、根据仓储室里的仓储的气体类型确认气体特性；

16、其中，气体特性为毒性、燃烧性、窒息性、腐蚀性、刺激性和爆炸性。

17、优选的，所述仓储内部监管单元，包括：

18、气体监测模块，用于：

19、根据不同仓储室中的仓储的不同气体特性的气体，进行不同方式的气体监管；

20、其中，毒性气体通过气体传感器进行气体监测；燃烧性气体通过催化燃烧式传感器进行气体监测；窒息性气体通过气体传感器进行气体监测；腐蚀性气体通过电化学式气体传感器进行气体监测；刺激性气体通过电化学式气体传感器进行气体监测；爆炸性气体通过电化学传感器进行气体监测；

21、气体在仓储室进行存放时，不同的气体通过不同的传感器进行气体监测，并且，每个传感器分别对应一个定位器。

22、优选的，所述仓储内部监管单元，还包括：

23、监测数据整理模块，用于：

24、仓储室中不同的传感器对仓储室进行实时监测；

25、控制终端将不同的监测数据进行数据接收；

26、数据接收后分别得到毒性气体数据、燃烧性气体数据、窒息性气体数据、腐蚀性气体数据、刺激性气体数据和爆炸性气体数据，每个气体数据分别进行独立编码标号；

27、将每个独立编码编号的数据统一整合为待处理监管数据。

28、优选的，所述仓储人员监测单元，包括：

29、工作人员登录模块，用于：

30、工作人员进入仓储室内之前，先在员工系统中进行人员登记；

31、员工系统将每个工作人员的姓名、年龄、性别、工种和职位进行登记；

32、工作人员输入正确的姓名、工号和密码后登录员工系统；

33、员工系统登录后工作人员选择将要进入的仓储室；

34、仓储室选择完成后根据仓储室所仓储的气体类型，员工系统中显示所要穿戴的防护用具。

35、优选的，所述仓储人员监测单元，还包括：

36、人员防护监测模块，用于：

37、工作人员在进入仓储室内之前先进行防护用具穿戴检测；

38、防护用户穿戴监测通过红外感应器进行感应监测，同时，红外感应器安装在仓储室门外；

39、工作人员通过红外感应器对穿戴的防护用具进行检测，其中，穿戴的防护用具包括头部防护用具、眼部防护用具、面部防护用具、呼吸防护用具、听力防护用具、手部防护用具、脚部防护用具、坠落防护用具和躯干防护用具；

40、当红外感应器对工作人员的防护用具进行检测时，若感应到某处没有进行防护用具穿戴则进行警报提示，直至工作人员穿戴完毕警报解除。

41、优选的，所述危险告警单元，包括：

42、气体异常判断模块，用于：

43、将标准监管数据从数据库中进行调取，并将标准监管数据中的每个子数据进行曲线数据转换；

44、其中，标准监管数据中的子数据包括毒性气体子数据、燃烧性气体子数据、窒息性气体子数据、腐蚀性气体子数据、刺激性气体子数据和爆炸性气体子数据；

45、将待处理监管数据进行曲线数据转换；

46、将待处理监管数据的曲线数据与标准监管数据的曲线数据进行曲线数据重叠；

47、根据曲线数据重叠结果，将未重叠区域进行标记，并将标记的未重叠区域进行异常数据标注；

48、异常气体追踪模块，用于：

49、将标注的异常数据进行调取，并将异常数据所对应的仓储室进行确认；

50、将确认的仓储室中监测出异常数据的传感器进行确认，并将该传感器对应的定位器进行确认；

51、在控制中心中将定位器进行gps定位，根据定位结果判断监测出异常数据的具体位置；

52、控制中心根据异常数据的气体类型进行针对性的方案决策。

53、优选的，所述危险告警单元，还包括：

54、数据提取模块，用于提取待处理监管数据；

55、详细数据调取模块，用于从所述待处理监管数据中调取每个数据采集时刻对应的毒性气体数据、燃烧性气体数据、窒息性气体数据、腐蚀性气体数据、刺激性气体数据和爆炸性气体数据；

56、数据缺失及乱码判定模块，用于根据每个数据采集时刻对应的各数据类型的数据内容判断是否存在数据乱码和数据缺失；其中，所述数据类型包括毒性气体数据、燃烧性气体数据、窒息性气体数据、腐蚀性气体数据、刺激性气体数据和爆炸性气体数据；

57、数据质量评价参数获取模块，用于根据所述数据乱码出现情况和数据缺失情况获取待处理监管数据的数据质量评价参数，其中，所述数据质量评价参数通过如下公式获取：

58、;

59、其中，f表示数据质量评价参数；x和y分别表示待处理监管数据中的每种类型的数据中所包含的数据乱码的位置个数和数据缺失的位置个数；wxi和wyi分别表示第i个数据乱码对应的数据类型的权重数值和第i个数据缺失的数据类型的权重数值；cxi表示第i个乱码数据对应所占的数据量；cyi表示第i个缺失数据对应的前后相邻数据的数据中间量；λx和λy分别表示乱码数据权重调节系数和缺失数据权重调节系数；其中，所述乱码数据权重调节系数和缺失数据权重调节系数通过如下公式获取：

60、;

61、;

62、其中，cz表示数据类型对应的总数据量；pxi表示第i个数据乱码为异常数据的概率；pyi表示第i个数据缺失为异常数据的概率；

63、数据采集质量异常报警模块，用于当所述待处理监管数据的数据质量评价参数低于预设的质量阈值时，则进行数据采集质量异常报警；

64、数据填充模块，用于当所述待处理监管数据的数据质量评价参数不低于预设的质量阈值时，则对所述数据乱码和数据缺失的数据位置进行数据填充。

65、优选的，数据填充模块，包括：

66、数据提取执行模块，用于提取所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值；

67、数据数值调取模块，用于将所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值进行比较，获得所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值之间的数据差值；

68、差值比较模块，用于将所述数据差值与预设的差值阈值进行比较；

69、第二数据填充获取模块，用于当所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值之间的数据差值低于预设的差值阈值时，则利用第一填补数据计算模型获取数据乱码或数据缺失对应的数据填充值；其中，所述第一填补数据计算模型的结构如下：

70、；

71、；

72、其中，y01表示利用第一填补数据计算模型获取的数据乱码或数据缺失对应的数据填充值；z0表示预设的差值阈值；zc表示数据位置前后相邻的数据数值之间的数据差值；yx和yh分别表示所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值；yp表示数据类型所包含的数据值处于正常数据范围内的数据对应的数据平均值；α表示第一调整系数；

73、第一数据填充获取模块，用于当所述数据乱码或数据缺失的数据位置前后相邻的数据数值之间的数据差值不低于预设的差值阈值时，则利用第二填补数据计算模型获取数据乱码或数据缺失对应的数据填充值；其中，所述第二填补数据计算模型的结构如下：

74、;

75、;

76、其中，y02表示利用第二填补数据计算模型获取的数据乱码或数据缺失对应的数据填充值；yyp表示数据类型所包含的数据值未处于正常数据范围内的数据对应的数据平均值；β表示第二调整系数；

77、填充执行模块，用于将所述数据乱码或数据缺失对应的数据填充值填补至所述数据乱码或数据缺失的对应位置，对所述数据乱码或数据缺失进行替换。

78、本发明提供另一种技术方案，基于分布式物联网的有毒气体仓储管理的方法，包括以下步骤：

79、第一步：根据有毒气体确认单元将每个仓储室中的气体类型和气体特性进行确认；

80、第二步：通过仓储内部监管单元将每个仓储室中的气体进行气体监测，并且根据气体的特性进行不同方式的监测；

81、第三步：通过仓储人员监测单元将进入仓储室中的工作人员信息进行确认，并根据仓储室中仓储的气体类型和特性进行防护用具穿戴提示；

82、第四步：通过危险告警单元将每个仓储室中传感器监测出异常的气体数据进行确认，并将异常的气体数据进行定位追踪，最终根据异常的气体数据类型进行处理方案决策。

83、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

84、1.本发明提供的基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法，采用不同类型的传感器针对不同特性的气体进行监测，提高了监测的准确性和可靠性，传感器和定位器的结合可以迅速确定气体泄漏的位置，从而快速采取应急措施，减少事故损失，传感器能够准确检测气体的类型和浓度，为后续的数据处理和分析提供可靠的基础数据。

85、2.本发明提供的基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法，工作人员需要输入正确的姓名、工号和密码才能登录员工系统，增强了系统的安全性，防止未经授权的人员进入系统，从而保障仓储室内的物资安全，通过强制工作人员在进入仓储室前穿戴完整的防护用具，可以大大降低因未穿戴适当防护装备而导致的事故风险，红外感应器能够即时检测工作人员的防护用具穿戴情况，并在发现缺失时立即发出警报，确保工作人员在第一时间修正。

86、3.本发明提供的基于分布式物联网的有毒气体仓储管理系统和方法，通过将待处理监管数据与标准监管数据进行曲线数据重叠，可以直观地看到两者之间的差异，利用gps定位技术可以精确地确定异常数据产生的具体位置，有助于迅速定位到问题源头，从而提高了对仓储室有毒气体发生泄漏后的准确决策，进一步降低了有毒气体对仓储室损坏的问题，也提高了不同地点的仓储室数据统一处理的便捷性。