一种有限空间气体检测方法、装置、气体检测仪及介质与流程

本技术涉及气体检测的领域，尤其是涉及一种有限空间气体检测方法、装置、气体检测仪及介质。

背景技术：

1、有限空间，是指封闭或者部分封闭，未被设计为固定工作场所，人员可以进入作业，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。当有限空间环境参数中的温度与湿度较大时，有毒有害气体容易挥发聚集，人员如果贸然进入通风不良的有限空间，极易发生中毒窒息事故。

2、为了提高工作人员的人身安全，目前常采用便携式气体检测仪对有害气体进行检测，现有便携式气体检测仪均采用扩散式或泵吸式的方式采集气体，针对较深的地下空间或密闭空间气体测量，这两种气体浓度采集过程均存在长距离传输气管等因素造成气体压缩或稀释，或将吊绳上提过程中因气体浓度变化，造成气体检测仪检测数值变化等情况，从而造成气体检测仪检测出的气体浓度误差大、准确性低的情况。

技术实现思路

1、为了解决上述中的至少一项技术问题，本技术提供一种有限空间气体检测方法、装置、气体检测仪及介质。

2、第一方面，本技术提供一种有限空间气体检测方法，采用如下的技术方案：

3、一种有限空间气体检测方法，包括：

4、获取预设有限空间场景，并检测工作人员的作业场景是否与所述预设有限空间场景相适配；

5、若所述作业场景与所述预设有限空间场景相适配，则实时采集不同所述工作人员所在位置的气体信息，并对所述气体信息进行气体浓度分析，得到不同所述工作人员所在位置的气体含量数据；

6、对气体含量数据进行异常气体浓度比例检测，当检测到至少一个所述工作人员对应的气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值时，生成报警指令，控制预设报警设备进行气体异常报警。

7、在另一种可能实现的方式中，所述当检测到气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值时，还包括：

8、当检测到气体含量数据中存在的异常气体浓度比例未超过预设报警数值时，获取空间作业信息、人员作业视频以及人员信息，所述空间作业信息包括作业数据参数以及作业环境图像，所述作业数据参数为工作人员在有限空间内的应作业类型参数以及与所述应作业类型参数对应的应作业参数数据，所述作业环境图像为在未来时间段内所述工作人员的作业施工环境图像，所述人员作业视频为所述工作人员在有限空间内进行作业时的监测视频，所述人员信息包括所述工作人员的实时位置信息以及所述工作人员的身体参数信息；

9、根据作业环境图像中的环境图像特征、所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据进行三维模型构建，得到作业环境模型；

10、根据所述身体参数信息以及所述人员作业视频中的人员行为特征进行人员模型构建，得到人员作业模型；

11、基于所述人员位置信息将所述作业环境模型与所述人员作业模型进行三维模型组合，得到实时作业模型；

12、对所述实时作业模型进行检测，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险，若存在，则根据所述实时作业模型生成行为调整信息，告知所述工作人员修正当前行为操作。

13、在另一种可能实现的方式中，所述根据作业环境图像中的环境图像特征、所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据进行三维模型构建，得到作业环境模型，包括：

14、提取所述作业环境图像中有限空间的空间信息，并将所述空间信息转换为环境特征点；

15、提取所述作业环境图像中有限空间的物体信息，并将所述物体信息转换为物体特征点；

16、分别将所述环境特征点以及所述物体特征点转换为与所述环境特征点对应的环境二维栅格对象以及与所述物体特征点对应的物体二维栅格对象组；

17、将环境二维栅格对象记为顶部栅格，并将顶部栅格转换为环境空间数据，采用第一栅格函数获取物体二维栅格对象组中所有平面空间位置的最大高程值来源，并将物体二维栅格对象组中所有平面空间位置的最大高程值来源以整型栅格数据的形式记录为位置栅格；

18、对所述位置格栅进行矢量处理更新，得到更新后的位置栅格；

19、基于位置栅格选取所述物体二维栅格对象组中对应位置的栅格像元，得到一个由单个或多个物体底部高程栅格组成的虚拟物体栅格数据，并将虚拟物体栅格数据转换为物体占地数据；

20、基于所述物体二维栅格对象组中的每一种物体类型，以环境空间数据和物体占地数据为基础，并以所述物体类型对应的物体在更新后的矢量面数据中的分布范围为条件，生成所述物体在虚拟物体栅格数据中对应的空间多维数据；

21、汇总多个空间多维数据得到初始作业环境模型，并以所述初始作业环境模型为基础，将所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据按照对应物体与所述初始作业环境模型进行数据绑定，得到作业环境模型。

22、在另一种可能实现的方式中，所述根据所述身体参数信息以及所述人员作业视频中的人员行为特征进行人员模型构建，得到人员作业模型，包括：

23、基于所述身体参数信息以及所述人员作业视频中所述工作人员的运动肢体确定人体关键点二维坐标；

24、根据人体模型库中的人体模型，确定人体模型的坐标系；

25、将所述人体关键点二维坐标输入至深度学习模型中进行透视变换，得到与人体关键点二维坐标相对应的人体关键点三维坐标；

26、将所述人体关键点三维坐标映射到所述人体模型的坐标系中，得到人员作业模型。

27、在另一种可能实现的方式中，所述对所述实时作业模型进行检测，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险，包括：

28、根据预设作业标准确定所述实时作业模型中与所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据相绑定作业节点的标准作业行为，所述标准作业行为用于表征工作人员在对与所述应作业数据参数相对应的实际作业节点进行作业时，为避免发生气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险，所述工作人员对实际作业节点的行为操作数据范畴；

29、根据所述实时作业模型确定所述工作人员在对所述实际作业节点进行作业时的实际行为数据，并确定所述实际行为数据是否与所述标准作业行为中的行为操作数据范畴相适配，根据适配结果，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险。

30、在另一种可能实现的方式中，所述方法还包括：

31、当检测到音频通讯指令后，基于无线通信网络将所述工作人员的音频画面与地面人员的音频画面进行信息通信交互，并将信息通信交互记录按照当前时间进行信息存储。

32、在另一种可能实现的方式中，所述基于无线通信网络将所述工作人员的音频画面与地面人员的音频画面进行信息通信交互，之前还包括：

33、检测所述无线通信网络的网络状态信息是否满足预设网络状态，若不满足，则基于所述无线通信网络确定实时通信信道，获取预设范围内的信号覆盖网络，并根据所述信号覆盖网络确定通信信道信息，基于所述通信信道信息以及所述实时通信信道确定通信信道组，所述通信信道组为所述通信信道信息中除所述实时通信信道的信道所组成的信道组；

34、分别对所述通信信道组中的信道进行画面数据传输测试，得到每个所述信道分别对应的数据接收率，所述数据接收率为信道每秒传输构成数据代码的二进制比特数；

35、对所述数据接收率进行筛选组合分析，得到接收组信息；

36、根据所述接收组信息中的每个数据接收率所对应的接收顺序对所述信道进行信道组重组，得到组合通信信道；

37、根据所述实时通信信道以及所述组合通信信道生成信道调整指令，控制所述实时通信信道调整切换为所述组合通信信道。

38、第二方面，本技术提供一种有限空间气体检测装置，采用如下的技术方案：

39、一种有限空间气体检测装置，包括：

40、场景获取模块，用于获取预设有限空间场景，并检测工作人员的作业场景是否与所述预设有限空间场景相适配；

41、气体分析模块，用于当所述作业场景与所述预设有限空间场景相适配时，实时采集不同所述工作人员所在位置的气体信息，并对所述气体信息进行气体浓度分析，得到不同所述工作人员所在位置的气体含量数据；

42、异常检测模块，用于对气体含量数据进行异常气体浓度比例检测，当检测到至少一个所述工作人员对应的气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值时，生成报警指令，控制预设报警设备进行气体异常报警。

43、在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：信息获取模块、环境模型构建模块、人员模型构建模块、模型组合模块以及风险检测模块，其中，

44、所述信息获取模块，用于当检测到气体含量数据中存在的异常气体浓度比例未超过预设报警数值时，获取空间作业信息、人员作业视频以及人员信息，所述空间作业信息包括作业数据参数以及作业环境图像，所述作业数据参数为工作人员在有限空间内的应作业类型参数以及与所述应作业类型参数对应的应作业参数数据，所述作业环境图像为在未来时间段内所述工作人员的作业施工环境图像，所述人员作业视频为所述工作人员在有限空间内进行作业时的监测视频，所述人员信息包括所述工作人员的实时位置信息以及所述工作人员的身体参数信息；

45、所述环境模型构建模块，用于根据作业环境图像中的环境图像特征、所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据进行三维模型构建，得到作业环境模型；

46、所述人员模型构建模块，用于根据所述身体参数信息以及所述人员作业视频中的人员行为特征进行人员模型构建，得到人员作业模型；

47、模型组合模块，用于基于所述人员位置信息将所述作业环境模型与所述人员作业模型进行三维模型组合，得到实时作业模型；

48、风险检测模块，用于对所述实时作业模型进行检测，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险，若存在，则根据所述实时作业模型生成行为调整信息，告知所述工作人员修正当前行为操作。

49、在一种可能的实现方式中，所述环境模型构建模块在根据作业环境图像中的环境图像特征、所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据进行三维模型构建，得到作业环境模型时，具体用于：

50、提取所述作业环境图像中有限空间的空间信息，并将所述空间信息转换为环境特征点；

51、提取所述作业环境图像中有限空间的物体信息，并将所述物体信息转换为物体特征点；

52、分别将所述环境特征点以及所述物体特征点转换为与所述环境特征点对应的环境二维栅格对象以及与所述物体特征点对应的物体二维栅格对象组；

53、将环境二维栅格对象记为顶部栅格，并将顶部栅格转换为环境空间数据，采用第一栅格函数获取物体二维栅格对象组中所有平面空间位置的最大高程值来源，并将物体二维栅格对象组中所有平面空间位置的最大高程值来源以整型栅格数据的形式记录为位置栅格；

54、对所述位置格栅进行矢量处理更新，得到更新后的位置栅格；

55、基于位置栅格选取所述物体二维栅格对象组中对应位置的栅格像元，得到一个由单个或多个物体底部高程栅格组成的虚拟物体栅格数据，并将虚拟物体栅格数据转换为物体占地数据；

56、基于所述物体二维栅格对象组中的每一种物体类型，以环境空间数据和物体占地数据为基础，并以所述物体类型对应的物体在更新后的矢量面数据中的分布范围为条件，生成所述物体在虚拟物体栅格数据中对应的空间多维数据；

57、汇总多个空间多维数据得到初始作业环境模型，并以所述初始作业环境模型为基础，将所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据按照对应物体与所述初始作业环境模型进行数据绑定，得到作业环境模型。

58、在另一种可能的实现方式中，所述人员模型构建模块在根据所述身体参数信息以及所述人员作业视频中的人员行为特征进行人员模型构建，得到人员作业模型时，具体用于：

59、基于所述身体参数信息以及所述人员作业视频中所述工作人员的运动肢体确定人体关键点二维坐标；

60、根据人体模型库中的人体模型，确定人体模型的坐标系；

61、将所述人体关键点二维坐标输入至深度学习模型中进行透视变换，得到与人体关键点二维坐标相对应的人体关键点三维坐标；

62、将所述人体关键点三维坐标映射到所述人体模型的坐标系中，得到人员作业模型。

63、在另一种可能的实现方式中，所述风险检测模型在对所述实时作业模型进行检测，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险时，具体用于：

64、根据预设作业标准确定所述实时作业模型中与所述应作业数据参数以及与所述应作业数据参数相对应的应作业参数数据相绑定作业节点的标准作业行为，所述标准作业行为用于表征工作人员在对与所述应作业数据参数相对应的实际作业节点进行作业时，为避免发生气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险，所述工作人员对实际作业节点的行为操作数据范畴；

65、根据所述实时作业模型确定所述工作人员在对所述实际作业节点进行作业时的实际行为数据，并确定所述实际行为数据是否与所述标准作业行为中的行为操作数据范畴相适配，根据适配结果，判断所述实时作业模型中的人员行为操作是否存在造成气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值的风险。

66、在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：通信交互模块，其中，

67、所述通信交互模块，用于当检测到音频通讯指令后，基于无线通信网络将所述工作人员的音频画面与地面人员的音频画面进行信息通信交互，并将信息通信交互记录按照当前时间进行信息存储。

68、在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：信道确定模块、数据测试模块、筛选组合模块、信道重组模块以及信道切换模块，其中，

69、所述信道确定模块，用于检测所述无线通信网络的网络状态信息是否满足预设网络状态，若不满足，则基于所述无线通信网络确定实时通信信道，获取预设范围内的信号覆盖网络，并根据所述信号覆盖网络确定通信信道信息，基于所述通信信道信息以及所述实时通信信道确定通信信道组，所述通信信道组为所述通信信道信息中除所述实时通信信道的信道所组成的信道组；

70、所述数据测试模块，用于分别对所述通信信道组中的信道进行画面数据传输测试，得到每个所述信道分别对应的数据接收率，所述数据接收率为信道每秒传输构成数据代码的二进制比特数；

71、所述筛选组合模块，用于对所述数据接收率进行筛选组合分析，得到接收组信息；

72、所述信道重组模块，用于根据所述接收组信息中的每个数据接收率所对应的接收顺序对所述信道进行信道组重组，得到组合通信信道；

73、所述信道切换模块，用于根据所述实时通信信道以及所述组合通信信道生成信道调整指令，控制所述实时通信信道调整切换为所述组合通信信道。

74、第三方面，本技术提供一种气体检测仪，采用如下的技术方案：

75、一种气体检测仪，包括：设置于有限空间内的作业机以及设置于非有限空间内的信号机，还包括：一个或者多个处理器；存储器；一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行第一方面任一种可能的实现方式所示的一种有限空间气体检测方法。

76、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

77、一种计算机可读存储介质，包括：存储有能够被处理器加载并执行实现第一方面任一种可能的实现方式所示的一种有限空间气体检测方法的计算机程序。

78、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

79、通过采用上述技术方案，当工作人员进入到有限空间内进行作业时，为避免因有限空间内出现异常气体导致工作人员受到危害的情况发生，同时降低现有技术中所存在的延时气体检测导致检测准确度下降的缺陷，本技术采用实时气体检测的方式提高气体检测的精准度。具体的，获取预设有限空间场景，并检测工作人员的作业场景是否与预设有限空间场景相适配，若作业场景与预设有限空间场景相适配，则实时采集不同工作人员所在位置的气体信息，并对气体信息进行气体浓度分析，得到不同工作人员所在位置的气体含量数据，对气体含量数据进行异常气体浓度比例检测，当检测到至少一个工作人员对应的气体含量数据中存在的异常气体浓度比例超过预设报警数值时，生成报警指令，控制预设报警设备进行气体异常报警，工作人员在了解到气体异常报警后，及时撤离有限空间，从而既提高了气体检测仪的气体检测精准度，还保证了工作人员在有限空间的生命安全。