一种气体报警系统的制作方法

本发明属于气体安全监管，具体为一种气体报警系统。

背景技术：

1、气体是指无形状有体积的可压缩和膨胀的流体。在化工领域，由于生产的需要，通常会储存各种各样的气体，其中一部分气体为可燃气体或者有毒气体。

2、可燃气体是指能够引燃且在常温常压下呈气体状态的物质。例如氢气、乙炔、乙烯、氨、硫化氢等，可燃性气体在相应的助燃介质中，按照一定的比例混合，在点火源作用下，能够引起燃烧或爆炸。有毒气体为常温常压下呈气态或极易挥发的有毒化学物，有毒气体按照对人体的危害分为神经性麻痹毒气，呼吸系统麻痹毒气，肌肉麻痹毒气三种；按照对人体的伤害原理可认为刺激性气体和窒息性气体。

3、由于可燃气体或者有毒气体的特性，使得需要对可燃气体或者有毒气体所处的场所以及设备进行单独的监管，为了提高安全性，会在气体放置的区域布置气体报警系统。

4、现有的气体报警系统中，通常通过监测设备对气体进行实时检测，将检测到的数据转化信号，然后将信号发送出去，实现数据准确传输的效果；但是，此类报警系统主要适用于复杂的地下环境，并且此类报警系统的报警判断是直接将检测数据与设定的阈值进行简单比较，以此判断是否存在气体浓度超标等情况，并在气体浓度超标时进行报警，其对于具体的危害以及危险处理方便没有涉及，仅仅是简单的报警，无法帮助管理人员确定危害范围，无法确定危险区域，同时由于不确定危险程度，导致后续的调控比较麻烦，因此，其适用性较小。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种气体报警系统，通过获得的放置气体区域内所有监测设备的监测数据，分析是否存在异常，并且在存在异常情况时进一步的分析，确定异常等级以及异常原因，并根据异常等级以及异常原因查找对应的处理策略，对异常进行合理的管控，并且实时对异常进行监管，能够科学且快速的实现异常的消除。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种气体报警系统，包括数据采集模块、分析判断模块、调度处理模块、二次判断模块和事件总结模块：

6、数据采集模块，实时获取放置气体区域内所有监测设备反馈的监测数据，并且对获取的数据按照区域进行整理；

7、分析判断模块，其包括泄漏判断单元、危害计算单元和危险警示单元；

8、泄漏判断单元将整理的数据与设定的标准阈值区间进行比对，根据数据是否处于标准阈值区间内判断是否异常，并在判断异常时将异常数据发送至危害计算单元，危害计算单元根据异常数据计算出异常等级，并将异常原因以及异常等级发送至危险警示单元，危险警示单元控制警示设备做出对应的警示行为；

9、调度处理模块，判断危险警示单元传输的异常等级是否处于设定的管控区间，在异常等级处于设定的管控区间外时将异常原因以及异常等级汇总，发送至消防系统，当异常等级处于管控区间范围内时，根据异常原因以及异常等级在数据库中查找同异常原因和同异常等级的处理策略，并且根据策略进行人员调度和物资调度，并对异常区域的环境进行管控，进行异常维护；

10、二次判断模块，每间隔设定的时长t获取危害计算单元分析的异常等级，计算间隔时长前后异常等级的差值，并将差值与设定的风险管控区间进行比对，当差值位于设定的风险管控区间内时，根据差值调整人员调度和物资调度的方案，直至泄漏判断单元判断不存在异常，差值位于设定的风险管控区间外或者位于管控区间外时将异常维护方案、异常原因以及异常等级汇总，发送至消防系统；

11、事件总结模块，将从异常出现到异常结束的所有数据汇总，并且标注相应的日期，生成事件记录。

12、优选的，监测设备包括气体传感器、温度传感器、烟雾传感器和火焰探测传感器，其中气体传感器的安装数量的计算公式如下：

13、；

14、式中，ceiling（x）为向上取整函数，nq为需要安装气体传感器的数量，sd为放置气体区域的占地面积，l为气体种类所属的等级对应的系数，sq为气体传感器的有效探测地面面积，nz为设定的放置气体容器、管路以及设备的容易泄漏点位数量，nz的取值范围为1-5。

15、优选的，所述危害计算单元根据异常数据计算出异常等级的公式如下：

16、；

17、式中，yd为计算出的异常等级，yw为温度影响等级，yq为气体泄漏影响等级，hm为火焰探测传感器检测的火焰区域面积，yy为烟雾传感器监测的烟雾浓度，hx为火焰区域面积对异常等级的影响系数，yx为烟雾浓度对异常等级的影响系数，wx为温度与气体种类所属的等级对应的系数结合对异常等级的影响系数，qx为气体浓度与气体种类所属的等级对应的系数结合对异常等级的影响系数，wj为温度传感器检测的温度数据，wmax为设定的温度标准阈值区间的上限值，qni为第i组气体传感器检测到的气体浓度数据，hx＞yx＞qx＞wx＞0。

18、优选的，异常原因为与异常数据相对应的种类，异常原因包括气体泄漏、温度异常、存在烟雾和存在明火。

19、优选的，设定的管控区间为（0，q），当yd小于q时，根据异常原因以及异常等级在数据库中查找相应的处理策略，根据策略进行人员调度和物资调度的步骤如下：

20、获取处理策略记载的异常处理方案；

21、提取异常处理方案实施需要的人员数目和物资类型以及数量，并且生成人员调度清单和物资清单；

22、按照人员调度清单和物资清单进行人员调度和物资调度。

23、优选的，存在气体泄漏和烟雾时对异常区域的环境进行管控的步骤如下：

24、断开除监测设备和换气设备以外其他设备的电源；

25、换气设备启动，调整转速，使得气体传感器监测到的气体浓度和烟雾维持在设定的安全维护值。

26、优选的，调整转速包括根据气体浓度调整换气设备转速和根据烟雾调整换气设备转速；

27、根据气体浓度调整换气设备转速的公式如下：

28、；

29、式中，sq为根据气体浓度调整换气设备的转速，qnmax为若干组气体传感器检测到的最大气体浓度数据，qnaq为设定的气体泄漏检测的安全维护值，qtwcx为检测修正系数，qthqx为气体浓度对换气设备转速的影响系数，sqc为气体在qnaq浓度下对应的换气设备转速；

30、根据烟雾调整换气设备转速的公式如下；

31、；

32、式中，sy为根据烟雾浓度调整换气设备的转速，yy为烟雾传感器检测到的气体浓度数据，yaq为设定的烟雾检测的安全维护值，ywwcx为检测修正系数，ywhqx为烟雾浓度对换气设备转速的影响系数，syc为烟雾在yaq浓度下对应的换气设备转速；

33、当sq大于等于sy时，调整后换气设备的实际转速sz取sq，当sq小于sy时，调整后换气设备的实际转速sz取sy。

34、优选的，间隔设定的时长t的初始值t0为人员携带物资进入放置气体区域开始异常处理的时间，计算间隔时长nt后异常等级的公式如下：

35、；

36、式中，ydn为间隔时长nt后异常等级，ywn为间隔时长nt后温度影响等级，yqn为间隔时长nt后气体泄漏影响等级，hmn为火焰探测传感器间隔时长nt时检测的火焰区域面积，yyn为间隔时长nt时计算的烟雾浓度，wjn为间隔时长nt后温度传感器检测的温度数据。

37、计算间隔时长前后异常等级的差值时计算，设定的管控区间为，当时，人员数量以及每种物资数量的调节公式如下：

38、；

39、式中，ceiling（x）为向上取整函数，snt为第n次调节后人员数量或者每种物资的数量，λ为设定的基础上调系数，s(n-1)t为第n-1次调节后人员数量或者每种物资的数量；

40、当时，。

41、优选的，所述事件总结模块还从事件记录中提取异常原因、异常等级数据以及异常维护过程中人员调度和物资调度的所有方案或者消防解决异常的方案，并将提取的数据汇总构成处理策略，并标注异常原因以及该事件记录中危害计算单元第一次计算得到的异常等级，然后保存至数据库中。

42、（三）有益效果

43、本发明具备以下有益效果：

44、1、 本发明通过获得放置气体区域内所有监测设备的监测数据，分析是否存在异常，并且在存在异常情况时进一步的分析，确定异常等级以及异常原因，并根据异常等级以及异常原因查找对应的处理策略，对异常进行合理的管控，并且实时对异常进行监管，能够科学且快速的实现异常的消除，有效解决现有技术中气体报警系统仅仅能够确定出现异常情况，对异常情况具体数据完全不了解的缺陷，具有良好的使用前景。

45、2、 本发明能够对异常数据进行分析，依据监管的环境、气体本身以及气体泄漏数据综合评判，计算出异常等级，有助于管理人员充分的了解异常的危害，而且能够帮助技术人员充分了解异常是否能够自身解决，并在自身无法解决时自动反馈给消防系统，能够有效避免出现误报警以及报警过晚导致异常危害过大而难以消除的情况，整体使用效果好。

46、3、本发明能够针对异常等级以及异常原因查找对应的处理策略，自动生成相应的人员调度清单和物资清单，快速进行人员调度和物资调度，能够有效提高处理异常的效率，而且与换气设备联动，改善异常区域的环境，降低相关技术人员的异常处理难度，使用效果好。

47、4、本发明在异常处理过程中换气设备采用智能联动的方式，不仅能够起到节能的效果，而且通过换气设备的反应能够判断处异常的变化，能够更好的对异常进行监管，有效避免出现异常无法监管，无法了解异常处理进程的情况，帮助管理人员实时了解异常处理进度，并且能够在异常不可控时第一时间将异常数据以及相关治理数据反馈给消防系统，帮助消防系统快速制定新的消防方案，能够有效缩短异常处理的时间，降低异常情况带来的损失。