瓦斯检测方法及装置、电子设备、存储介质

本公开涉及瓦斯检测，特别涉及一种瓦斯检测方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术：

1、传统的瓦斯检测方法通常存在安全性不高、检测范围有限、实时性差等问题。近年来，部分瓦斯检测方法基于差分吸收光谱（differential optical absorptionspectrometry，doas）技术特别是基于多轴差分吸收光谱技术实现。然而，doas技术通常是基于单光源进行光源扫描，其扫描结果对于瓦斯分布场的构建效果较差，反映瓦斯浓度的信息量较少，不能较好地反映检测现场当时的瓦斯浓度。同时，doas技术基于比尔-朗伯定律提出，基于该技术实现的瓦斯检测方法能够在检测过程中获得包括点浓度分布信息在内的全光程积分浓度数据，虽然检测精度较高，但其检测范围有限，只能针对某一区域进行局部检测。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种瓦斯检测方法及装置、电子设备、存储介质。

2、本公开的一个方面，提供了一种瓦斯检测方法，所述瓦斯检测方法包括：

3、对待开采区域进行ct扫描，得到对应的ct图像；

4、确定所述ct图像的灰度值，将所述ct图像中灰度值小于灰度阈值的区域所对应的所述待开采区域作为目标检测区域；

5、基于差分吸收光谱技术，确定所述目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度；

6、根据所述斜柱浓度，确定所述瓦斯气体的空间浓度分布。

7、可选地，所述基于差分吸收光谱技术，确定所述目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度，包括：

8、采用多光源多角度的扫描光路，对所述目标检测区域进行扫描，得到所述目标检测区域内瓦斯气体的差分吸收光谱数据；

9、根据所述差分吸收光谱数据，反演得到所述瓦斯气体的所述斜柱浓度。

10、可选地，所述多光源多角度的扫描光路包括三光源90°范围内的扫描光路。

11、可选地，所述根据所述斜柱浓度，确定所述瓦斯气体的空间浓度分布，包括：

12、对所述斜柱浓度进行层析重建，获得所述瓦斯气体的所述空间浓度分布。

13、可选地，所述对所述斜柱浓度进行层析重建，获得所述瓦斯气体的所述空间浓度分布，包括：

14、基于所述斜柱浓度，模拟重构烟羽空间算法，引入松弛函数的迭代算法，联合迭代重建算法，构建二维瓦斯光谱成像分布图；

15、将所述斜柱浓度作为投影向量，对所述二维瓦斯光谱成像分布图进行三维可视化处理，得到所述瓦斯气体的三维空间浓度分布图。

16、可选地，所述对待开采区域的岩层进行ct扫描，包括：

17、使用x射线源，对所述待开采区域的岩层进行ct扫描。

18、可选地，所述瓦斯检测方法还包括：

19、对所述瓦斯气体的空间浓度分布进行数值分析，在所述空间浓度分布表明所述目标检测区域中的某一区域内瓦斯浓度超过预设的超限阈值时，发出预警。

20、本公开的另一个方面，提供了一种瓦斯检测装置，所述瓦斯检测装置包括：

21、扫描模块，用于对待开采区域进行ct扫描，得到对应的ct图像；

22、灰度值确定模块，用于确定所述ct图像的灰度值，将所述ct图像中灰度值小于灰度阈值的区域所对应的所述待开采区域作为目标检测区域；

23、差分吸收光谱模块，用于基于差分吸收光谱技术，确定所述目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度；

24、浓度分布确定模块，用于根据所述斜柱浓度，确定所述瓦斯气体的空间浓度分布。

25、可选地，所述差分吸收光谱模块，用于基于差分吸收光谱技术，确定所述目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度，包括：

26、所述差分吸收光谱模块，用于：

27、采用多光源多角度的扫描光路，对所述目标检测区域进行扫描，得到所述目标检测区域内瓦斯气体的差分吸收光谱数据；

28、根据所述差分吸收光谱数据，反演得到所述瓦斯气体的所述斜柱浓度。

29、可选地，所述多光源多角度的扫描光路包括三光源90°范围内的扫描光路。

30、可选地，所述浓度分布确定模块，用于根据所述斜柱浓度，确定所述瓦斯气体的空间浓度分布，包括：

31、所述浓度分布确定模块，用于：

32、对所述斜柱浓度进行层析重建，获得所述瓦斯气体的所述空间浓度分布。

33、可选地，所述浓度分布确定模块，用于：对所述斜柱浓度进行层析重建，获得所述瓦斯气体的所述空间浓度分布，包括：

34、所述浓度分布确定模块，用于：

35、基于所述斜柱浓度，模拟重构烟羽空间算法，引入松弛函数的迭代算法，联合迭代重建算法，构建二维瓦斯光谱成像分布图；

36、将所述斜柱浓度作为投影向量，对所述二维瓦斯光谱成像分布图进行三维可视化处理，得到所述瓦斯气体的三维空间浓度分布图。

37、可选地，所述扫描模块，用于对待开采区域的岩层进行ct扫描，包括：

38、所述扫描模块，用于：

39、使用x射线源，对所述待开采区域的岩层进行ct扫描。

40、可选地，所述瓦斯检测装置还包括瓦斯超限预警模块；

41、所述浓度分布确定模块，还用于对所述瓦斯气体的空间浓度分布进行数值分析，得到对应的分析结果；

42、所述瓦斯超限预警模块，用于在所述分析结果表明所述目标检测区域中的某一区域内瓦斯浓度超过预设的超限阈值时，发出预警。

43、本公开的另一个方面，提供了一种电子设备，包括：

44、至少一个处理器；以及，

45、与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

46、存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前文记载的瓦斯检测方法。

47、本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前文记载的瓦斯检测方法。

48、本公开相对于现有技术而言，将计算机断层扫描技术与差分吸收光谱技术相结合，对待开采区域的瓦斯气体进行检测，可通过计算机断层扫描技术准确、快速地定位瓦斯气体所在区域，通过差分吸收光谱技术对瓦斯气体所在区域进行实时监测，提高了瓦斯检测的全面性、实时性和检测精度，有效减少了瓦斯检测的人力成本。

技术特征：

1.一种瓦斯检测方法，其特征在于，所述瓦斯检测方法包括：

2.根据权利要求1所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述基于差分吸收光谱技术，确定所述目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度，包括：

3.根据权利要求2所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述多光源多角度的扫描光路包括三光源90°范围内的扫描光路。

4.根据权利要求1所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述根据所述斜柱浓度，确定所述瓦斯气体的空间浓度分布，包括：

5.根据权利要求4所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述对所述斜柱浓度进行层析重建，获得所述瓦斯气体的所述空间浓度分布，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述对待开采区域的岩层进行ct扫描，包括：

7.根据权利要求1至5任一项所述的瓦斯检测方法，其特征在于，所述瓦斯检测方法还包括：

8.一种瓦斯检测装置，其特征在于，所述瓦斯检测装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的瓦斯检测方法。

技术总结本公开涉及瓦斯检测技术领域，提供一种瓦斯检测方法及装置、电子设备、存储介质，方法包括：对待开采区域进行CT扫描，得到对应的CT图像；确定CT图像的灰度值，将CT图像中灰度值小于灰度阈值的区域所对应的待开采区域作为目标检测区域；基于差分吸收光谱技术，确定目标检测区域中瓦斯气体的斜柱浓度；根据斜柱浓度，确定瓦斯气体的空间浓度分布。本公开将计算机断层扫描技术与差分吸收光谱技术相结合，对待开采区域的瓦斯气体进行检测，可通过计算机断层扫描技术准确、快速地定位瓦斯气体所在区域，通过差分吸收光谱技术对瓦斯气体所在区域进行实时监测，提高了瓦斯检测的全面性、实时性和检测精度，有效减少了瓦斯检测的人力成本。技术研发人员：高鹏飞,唐守锋,刘勇,马小竣,童敏明,程德强,刘海,崔鸿忠,曾捷受保护的技术使用者：中国矿业大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20