本發(fā)明屬于氣體安全監(jiān)管，具體為一種氣體報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、氣體是指無形狀有體積的可壓縮和膨脹的流體。在化工領(lǐng)域，由于生產(chǎn)的需要，通常會儲存各種各樣的氣體，其中一部分氣體為可燃氣體或者有毒氣體。

2、可燃氣體是指能夠引燃且在常溫常壓下呈氣體狀態(tài)的物質(zhì)。例如氫氣、乙炔、乙烯、氨、硫化氫等，可燃性氣體在相應(yīng)的助燃介質(zhì)中，按照一定的比例混合，在點火源作用下，能夠引起燃燒或爆炸。有毒氣體為常溫常壓下呈氣態(tài)或極易揮發(fā)的有毒化學物，有毒氣體按照對人體的危害分為神經(jīng)性麻痹毒氣，呼吸系統(tǒng)麻痹毒氣，肌肉麻痹毒氣三種；按照對人體的傷害原理可認為刺激性氣體和窒息性氣體。

3、由于可燃氣體或者有毒氣體的特性，使得需要對可燃氣體或者有毒氣體所處的場所以及設(shè)備進行單獨的監(jiān)管，為了提高安全性，會在氣體放置的區(qū)域布置氣體報警系統(tǒng)。

4、現(xiàn)有的氣體報警系統(tǒng)中，通常通過監(jiān)測設(shè)備對氣體進行實時檢測，將檢測到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化信號，然后將信號發(fā)送出去，實現(xiàn)數(shù)據(jù)準確傳輸?shù)男Ч坏?，此類報警系統(tǒng)主要適用于復(fù)雜的地下環(huán)境，并且此類報警系統(tǒng)的報警判斷是直接將檢測數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進行簡單比較，以此判斷是否存在氣體濃度超標等情況，并在氣體濃度超標時進行報警，其對于具體的危害以及危險處理方便沒有涉及，僅僅是簡單的報警，無法幫助管理人員確定危害范圍，無法確定危險區(qū)域，同時由于不確定危險程度，導(dǎo)致后續(xù)的調(diào)控比較麻煩，因此，其適用性較小。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種氣體報警系統(tǒng)，通過獲得的放置氣體區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析是否存在異常，并且在存在異常情況時進一步的分析，確定異常等級以及異常原因，并根據(jù)異常等級以及異常原因查找對應(yīng)的處理策略，對異常進行合理的管控，并且實時對異常進行監(jiān)管，能夠科學且快速的實現(xiàn)異常的消除。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

5、一種氣體報警系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、分析判斷模塊、調(diào)度處理模塊、二次判斷模塊和事件總結(jié)模塊：

6、數(shù)據(jù)采集模塊，實時獲取放置氣體區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測設(shè)備反饋的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且對獲取的數(shù)據(jù)按照區(qū)域進行整理；

7、分析判斷模塊，其包括泄漏判斷單元、危害計算單元和危險警示單元；

8、泄漏判斷單元將整理的數(shù)據(jù)與設(shè)定的標準閾值區(qū)間進行比對，根據(jù)數(shù)據(jù)是否處于標準閾值區(qū)間內(nèi)判斷是否異常，并在判斷異常時將異常數(shù)據(jù)發(fā)送至危害計算單元，危害計算單元根據(jù)異常數(shù)據(jù)計算出異常等級，并將異常原因以及異常等級發(fā)送至危險警示單元，危險警示單元控制警示設(shè)備做出對應(yīng)的警示行為；

9、調(diào)度處理模塊，判斷危險警示單元傳輸?shù)漠惓５燃壥欠裉幱谠O(shè)定的管控區(qū)間，在異常等級處于設(shè)定的管控區(qū)間外時將異常原因以及異常等級匯總，發(fā)送至消防系統(tǒng)，當異常等級處于管控區(qū)間范圍內(nèi)時，根據(jù)異常原因以及異常等級在數(shù)據(jù)庫中查找同異常原因和同異常等級的處理策略，并且根據(jù)策略進行人員調(diào)度和物資調(diào)度，并對異常區(qū)域的環(huán)境進行管控，進行異常維護；

10、二次判斷模塊，每間隔設(shè)定的時長t獲取危害計算單元分析的異常等級，計算間隔時長前后異常等級的差值，并將差值與設(shè)定的風險管控區(qū)間進行比對，當差值位于設(shè)定的風險管控區(qū)間內(nèi)時，根據(jù)差值調(diào)整人員調(diào)度和物資調(diào)度的方案，直至泄漏判斷單元判斷不存在異常，差值位于設(shè)定的風險管控區(qū)間外或者位于管控區(qū)間外時將異常維護方案、異常原因以及異常等級匯總，發(fā)送至消防系統(tǒng)；

11、事件總結(jié)模塊，將從異常出現(xiàn)到異常結(jié)束的所有數(shù)據(jù)匯總，并且標注相應(yīng)的日期，生成事件記錄。

12、優(yōu)選的，監(jiān)測設(shè)備包括氣體傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器和火焰探測傳感器，其中氣體傳感器的安裝數(shù)量的計算公式如下：

13、；

14、式中，ceiling（x）為向上取整函數(shù)，nq為需要安裝氣體傳感器的數(shù)量，sd為放置氣體區(qū)域的占地面積，l為氣體種類所屬的等級對應(yīng)的系數(shù)，sq為氣體傳感器的有效探測地面面積，nz為設(shè)定的放置氣體容器、管路以及設(shè)備的容易泄漏點位數(shù)量，nz的取值范圍為1-5。

15、優(yōu)選的，所述危害計算單元根據(jù)異常數(shù)據(jù)計算出異常等級的公式如下：

16、；

17、式中，yd為計算出的異常等級，yw為溫度影響等級，yq為氣體泄漏影響等級，hm為火焰探測傳感器檢測的火焰區(qū)域面積，yy為煙霧傳感器監(jiān)測的煙霧濃度，hx為火焰區(qū)域面積對異常等級的影響系數(shù)，yx為煙霧濃度對異常等級的影響系數(shù)，wx為溫度與氣體種類所屬的等級對應(yīng)的系數(shù)結(jié)合對異常等級的影響系數(shù)，qx為氣體濃度與氣體種類所屬的等級對應(yīng)的系數(shù)結(jié)合對異常等級的影響系數(shù)，wj為溫度傳感器檢測的溫度數(shù)據(jù)，wmax為設(shè)定的溫度標準閾值區(qū)間的上限值，qni為第i組氣體傳感器檢測到的氣體濃度數(shù)據(jù)，hx＞yx＞qx＞wx＞0。

18、優(yōu)選的，異常原因為與異常數(shù)據(jù)相對應(yīng)的種類，異常原因包括氣體泄漏、溫度異常、存在煙霧和存在明火。

19、優(yōu)選的，設(shè)定的管控區(qū)間為（0，q），當yd小于q時，根據(jù)異常原因以及異常等級在數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的處理策略，根據(jù)策略進行人員調(diào)度和物資調(diào)度的步驟如下：

20、獲取處理策略記載的異常處理方案；

21、提取異常處理方案實施需要的人員數(shù)目和物資類型以及數(shù)量，并且生成人員調(diào)度清單和物資清單；

22、按照人員調(diào)度清單和物資清單進行人員調(diào)度和物資調(diào)度。

23、優(yōu)選的，存在氣體泄漏和煙霧時對異常區(qū)域的環(huán)境進行管控的步驟如下：

24、斷開除監(jiān)測設(shè)備和換氣設(shè)備以外其他設(shè)備的電源；

25、換氣設(shè)備啟動，調(diào)整轉(zhuǎn)速，使得氣體傳感器監(jiān)測到的氣體濃度和煙霧維持在設(shè)定的安全維護值。

26、優(yōu)選的，調(diào)整轉(zhuǎn)速包括根據(jù)氣體濃度調(diào)整換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速和根據(jù)煙霧調(diào)整換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速；

27、根據(jù)氣體濃度調(diào)整換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速的公式如下：

28、；

29、式中，sq為根據(jù)氣體濃度調(diào)整換氣設(shè)備的轉(zhuǎn)速，qnmax為若干組氣體傳感器檢測到的最大氣體濃度數(shù)據(jù)，qnaq為設(shè)定的氣體泄漏檢測的安全維護值，qtwcx為檢測修正系數(shù)，qthqx為氣體濃度對換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速的影響系數(shù)，sqc為氣體在qnaq濃度下對應(yīng)的換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速；

30、根據(jù)煙霧調(diào)整換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速的公式如下；

31、；

32、式中，sy為根據(jù)煙霧濃度調(diào)整換氣設(shè)備的轉(zhuǎn)速，yy為煙霧傳感器檢測到的氣體濃度數(shù)據(jù)，yaq為設(shè)定的煙霧檢測的安全維護值，ywwcx為檢測修正系數(shù)，ywhqx為煙霧濃度對換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速的影響系數(shù)，syc為煙霧在yaq濃度下對應(yīng)的換氣設(shè)備轉(zhuǎn)速；

33、當sq大于等于sy時，調(diào)整后換氣設(shè)備的實際轉(zhuǎn)速sz取sq，當sq小于sy時，調(diào)整后換氣設(shè)備的實際轉(zhuǎn)速sz取sy。

34、優(yōu)選的，間隔設(shè)定的時長t的初始值t0為人員攜帶物資進入放置氣體區(qū)域開始異常處理的時間，計算間隔時長nt后異常等級的公式如下：

35、；

36、式中，ydn為間隔時長nt后異常等級，ywn為間隔時長nt后溫度影響等級，yqn為間隔時長nt后氣體泄漏影響等級，hmn為火焰探測傳感器間隔時長nt時檢測的火焰區(qū)域面積，yyn為間隔時長nt時計算的煙霧濃度，wjn為間隔時長nt后溫度傳感器檢測的溫度數(shù)據(jù)。

37、計算間隔時長前后異常等級的差值時計算，設(shè)定的管控區(qū)間為，當時，人員數(shù)量以及每種物資數(shù)量的調(diào)節(jié)公式如下：

38、；

39、式中，ceiling（x）為向上取整函數(shù)，snt為第n次調(diào)節(jié)后人員數(shù)量或者每種物資的數(shù)量，λ為設(shè)定的基礎(chǔ)上調(diào)系數(shù)，s(n-1)t為第n-1次調(diào)節(jié)后人員數(shù)量或者每種物資的數(shù)量；

40、當時，。

41、優(yōu)選的，所述事件總結(jié)模塊還從事件記錄中提取異常原因、異常等級數(shù)據(jù)以及異常維護過程中人員調(diào)度和物資調(diào)度的所有方案或者消防解決異常的方案，并將提取的數(shù)據(jù)匯總構(gòu)成處理策略，并標注異常原因以及該事件記錄中危害計算單元第一次計算得到的異常等級，然后保存至數(shù)據(jù)庫中。

42、（三）有益效果

43、本發(fā)明具備以下有益效果：

44、1、?本發(fā)明通過獲得放置氣體區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析是否存在異常，并且在存在異常情況時進一步的分析，確定異常等級以及異常原因，并根據(jù)異常等級以及異常原因查找對應(yīng)的處理策略，對異常進行合理的管控，并且實時對異常進行監(jiān)管，能夠科學且快速的實現(xiàn)異常的消除，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中氣體報警系統(tǒng)僅僅能夠確定出現(xiàn)異常情況，對異常情況具體數(shù)據(jù)完全不了解的缺陷，具有良好的使用前景。

45、2、?本發(fā)明能夠?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進行分析，依據(jù)監(jiān)管的環(huán)境、氣體本身以及氣體泄漏數(shù)據(jù)綜合評判，計算出異常等級，有助于管理人員充分的了解異常的危害，而且能夠幫助技術(shù)人員充分了解異常是否能夠自身解決，并在自身無法解決時自動反饋給消防系統(tǒng)，能夠有效避免出現(xiàn)誤報警以及報警過晚導(dǎo)致異常危害過大而難以消除的情況，整體使用效果好。

46、3、本發(fā)明能夠針對異常等級以及異常原因查找對應(yīng)的處理策略，自動生成相應(yīng)的人員調(diào)度清單和物資清單，快速進行人員調(diào)度和物資調(diào)度，能夠有效提高處理異常的效率，而且與換氣設(shè)備聯(lián)動，改善異常區(qū)域的環(huán)境，降低相關(guān)技術(shù)人員的異常處理難度，使用效果好。

47、4、本發(fā)明在異常處理過程中換氣設(shè)備采用智能聯(lián)動的方式，不僅能夠起到節(jié)能的效果，而且通過換氣設(shè)備的反應(yīng)能夠判斷處異常的變化，能夠更好的對異常進行監(jiān)管，有效避免出現(xiàn)異常無法監(jiān)管，無法了解異常處理進程的情況，幫助管理人員實時了解異常處理進度，并且能夠在異常不可控時第一時間將異常數(shù)據(jù)以及相關(guān)治理數(shù)據(jù)反饋給消防系統(tǒng)，幫助消防系統(tǒng)快速制定新的消防方案，能夠有效縮短異常處理的時間，降低異常情況帶來的損失。