基于激光气体探测设备的监测预警系统的制作方法

本专利涉及激光气体检测仪器技术领域。

背景技术：

城市燃气管线的巡检，是一个永恒的课题，随着城市建设不断发展，历史管网和新建设的管网的，都需要进行泄漏排查、巡检，对于特大城市、人口密集度高，燃气的安全使用更加重要。

以北京为例现在高压管网泄漏排查，燃气公司的分公司级别基层单位，主要面向着城市中低压管路。中低压管路主要分布在城市的街道、胡同、小街巷、居民小区的等区域，大型检测机动车，不能行走的地区。而目前我们使用的步行小推车式燃气泄漏巡检仪，存在着滞后效应大的问题，这样就造成管网泄漏排查效率比较低。根据整个一年的运行维护所数据跟踪，市政路管网泄漏量占比约为22%，低压庭院线管网泄漏量占比大约为78%，所以低压庭院线管网泄漏次数占比还是非常高的。且庭院线泄漏多数处于居民区，社会影响较大。所以，低压庭院线泄漏定位准确率，以及如何能提高泄漏排查效能比都是一直是亟待解决的问题。

随着天然气应用规模和应用领域的不断扩大，燃气工程的安全管理越来越受重视，这严重关系到人们的生命财产安全。近年来城市燃气阀井数量逐渐增加，传统的人工巡检已经无法满足城市燃气发展的需求。

先进的激光气体检测设备，在检测燃气是否泄漏时，根据发射、接收漫反射激光束的光强差，计算被检测气体的浓度值，在此过程中具有激光束的无源感知、响应时间较短的优点，因此，激光气体探测设备在可燃气阀井检测领域具有较好的发展前景。

对激光气体探测设备做实际应用的技术改进，可安装至燃气阀井内实现对燃气阀井的智能监控，通过物联网技术实现与上位机的连接实现监控信息的传输。一般的监控方法是，激光气体探测设备在检测到可燃气体泄漏时，即刻发生报警通知责任人，然而这种监测方法智能化程度较低，设备产生报警信号时已经出现燃气泄漏事件，往往使得工作人员无法及时根据实际泄漏的状况采取有效的措施，给人们的生命财产安全造成很大的威胁。。

现有技术中包括本专利申请的申请人已经申请的发明专利，申请号为2019104366518，发明专利名称为《可燃气阀井测控装置》。可燃气阀井测控装置，由监测终端和服务控制端组成；监测终端包括电源模块、时序模块、休眠开关、采集控制器、激光液位测距模块、激光气体传感器、编码器、通信模块组成；服务控制端由阈值定义器、时序定义器、通信器、解码模块、信号分类器、液位告警器、可燃气告警器组成；该专利能够通过激光气体传感器进行可燃气浓度的采集，将采集信号上传到服务端，由服务端的阈值定义器定义告警阈值，当可燃气浓度达到告警阈值时，产生告警信号。但是该专利并不能达到预警的目的。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，实现本发明的基于激光气体探测设备的监测预警系统由通信模块、数据接收模块、数据采集周期设定模块、正斜率分析模块、预警信号发生模块组成；

通信模块负责接收激光气体探测设备上传的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，同时负责将数据采集周期设定模块设定的数据采集周期根据阀井编码下传给阀井编码对应的激光气体探测设备；通信模块将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码传送给数据接收模块；

数据接收模块存储收到的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当气体浓度数据超过50ppm时，数据接收模块将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发送给数据采集周期设定模块；

数据采集周期设定模块读取气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，并将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码传送给正斜率分析模块；数据采集周期设定模块读取气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当气体浓度数据大于500ppm时，数据采集周期设定模块发送将数据采集周期变更为每1小时采集一次的指令，并通过通信模块把将数据采集周期变更为每1小时采集一次的指令，发送给阀井编码对应的激光气体探测设备；当气体浓度数据小于500ppm时，数据采集周期设定模块发送将数据采集周期变更为每12小时采集一次的指令，并通过通信模块把将数据采集周期变更为每12小时采集一次的指令，发送给阀井编码对应的激光气体探测设备；

正斜率分析模块接收气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当同一阀井编码对应的气体浓度数据连续三次接收到的浓度值成正斜率变化，且同一阀井编码对应的气体浓度数据连续三次接收到的浓度值每次上升值大于等于50ppm时，正斜率分析模块将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发送给预警信号发生模块；

预警信号发生模块根据收到的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发出该阀井编码的阀井已经发生泄漏但尚未达到10000ppm的危险值的预警信号。

有益效果

本发明通过采集周期根据泄露气体浓度值动态设定的办法和采集数据正斜率判定，可以达到在气体泄漏尚未达到危险值的情况下提前对气体泄漏事件进行预先发现并预警，本发明的方法优于国家标准的达到10000ppm告警的方法，将对燃气供应链及设备测控产生积极高效的影响，同时本发明具有简单实用，易于推广的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实现方式

参看图1，实现本发明的基于激光气体探测设备的监测预警系统由通信模块1、数据接收模块2、数据采集周期设定模块3、正斜率分析模块4、预警信号发生模块5组成；

通信模块1负责接收激光气体探测设备上传的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，同时负责将数据采集周期设定模块3设定的数据采集周期根据阀井编码下传给阀井编码对应的激光气体探测设备；通信模块1将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码传送给数据接收模块2；

数据接收模块2存储收到的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当气体浓度数据超过50ppm时，数据接收模块2将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发送给数据采集周期设定模块3；

数据采集周期设定模块3读取气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，并将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码传送给正斜率分析模块4；数据采集周期设定模块3读取气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当气体浓度数据大于500ppm时，数据采集周期设定模块3发送将数据采集周期变更为每1小时采集一次的指令，并通过通信模块1把将数据采集周期变更为每1小时采集一次的指令，发送给阀井编码对应的激光气体探测设备；当气体浓度数据小于500ppm时，数据采集周期设定模块3发送将数据采集周期变更为每12小时采集一次的指令，并通过通信模块1把将数据采集周期变更为每12小时采集一次的指令，发送给阀井编码对应的激光气体探测设备；

正斜率分析模块4接收气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码，当同一阀井编码对应的气体浓度数据连续三次接收到的浓度值成正斜率变化，且同一阀井编码对应的气体浓度数据连续三次接收到的浓度值每次上升值大于等于50ppm时，正斜率分析模块4将气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发送给预警信号发生模块5；

预警信号发生模块5根据收到的气体浓度数据和激光气体探测设备对应的阀井编码发出该阀井编码的阀井已经发生泄漏但尚未达到10000ppm的危险值的预警信号。