一种地下排污管网泄漏检测报警装置及其使用方法与流程
本发明涉及排污监管技术领域，具体为一种地下排污管网泄漏检测报警装置及其使用方法。
背景技术：
报警装置是指表示发生故障、事故或危险情况的信息显示装置。按使用的代码特点和接收信息的感觉通道的性质，可分为视觉报警器、听觉报警器、触觉报警器和嗅觉报警器等。其设计要求：显不的报警信号有足够的强度，容易引起人的不随意注意，或在性状上具有明显的特异性。
目前，报警装置在地下排污方面的应用尚未成熟，且无法依据获取的相关数据对管网的泄露进行数据分析和结果判定，需要人为判定泄露状况，耗费时间，导致工作效率低，为此，我们提出一种地下排污管网泄漏检测报警装置及其使用方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种地下排污管网泄漏检测报警装置及其使用方法，通过整理模块的设置，快速识别监测模块监测到的相关数据，并对相关数据进行标记处理，节省人为提取数据所消耗的时间，便于查找相关数据，提高工作效率，通过分析模块的设置，对整理标记后的相关数据进行数据分析，从而得到对应的浓度安全信号和浓度危险信号，增加数据分析的准确性，增加数据的说服力度，从而节省数据计算所消耗的时间，提高工作效率，通过判定单元的设置，对分析的相关数据进行结果判定，并依据判定结果生成对应的信号，增加判定的准确性，提高工作效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种地下排污管网泄漏检测报警装置，包括监测模块、整理模块、数据库、分析模块、警报单元和判定单元；
所述监测模块用于实时监测污水排放信息，所述监测模块将污水排放信息传输到整理模块，所述数据库内存储有污水池信息，所述整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，得到液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据，并将其一同传输至分析模块；
所述数据库内还存储有各种有害气体允许排放的浓度范围，所述分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，得到浓度安全信号和浓度危险信号，并将其一同传输至判定单元；
所述监测模块还用于对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，所述判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，得到泄漏信号和正常信号，并将其一同传输至警报单元；
所述警报单元用于对泄漏信号和正常信号进行警报转化，当识别到泄漏信号时，则将其转化为警报信号，并发出警报，当识别到正常信号时，则不进行信号转化，不发出警报。
优选的，具体整理过程如下：
步骤一：获取污水排放信息，将其内污水池的液位标定为液位数据，并将液位数据标记为ywi，i＝1，2,3......n，将其内污水池排放污水的时间标定为污水排放时间数据，并将污水排放时间数据标记为psi，i＝1，2,3......n，将其内污水中含有的有害气体的分子量信息标定为有害气体分子量数据，并将有害气体分子量数据标记为hfi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的温度标定为有害气体温度数据，并将有害气体温度数据标记为hwi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的压强标定为有害气体压强数据，并将有害气体压强数据标记为yqi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的体积浓度标定为有害气体体积浓度数据，并将有害气体体积浓度数据标记为hti，i＝1，2,3......n；
步骤二：获取污水池信息，并将其内污水池的长度标定为污水池长度数据，并将污水池长度数据标记为wcl，l＝1,2,3......n2，将其内污水池宽度标定为污水池宽度数据，并将污水池宽度数据标记为wkl，l＝1,2,3......n2。
优选的，分析计算操作的具体操作过程为：
k1：获取液位数据，将两个不同的污水排放时间点分别标记为ps1和ps2，将两个不同的污水排放时间点对应的液位数据分别标记为yw1和yw2，并将ps1、ps2、yw1和yw2与污水池长度数据和污水池宽度数据一同带入到计算式：；
k2：获取有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据，依据计算式：溶质的物质的量＝溶质的物质的量浓度x溶液的体积n＝c·v，来推导出有害气体的质量浓度的计算式为：zn＝(hfi/22.4)×[273/(273+hwi)]×[yqi/101325]×hti，其中，zn表示为有害气体的质量浓度；
k3：获取有害气体允许排放的浓度范围，并将有害气体的质量浓度与各种有害气体允许排放的浓度范围进行比较，判定有毒气体的质量浓度是否超标，具体的判定过程如下：
s1：根据数据库传输的各种有害气体允许排放的浓度范围，将各种有害气体允许排放的浓度范围yxi，i＝1，2，3......n；
s2：将有害气体的质量浓度与有害气体允许排放的浓度范围进行对比，判定有害气体的质量浓度是否超标，判定结果为：
ss1：当zn＜yxi时，则判定该有害气体的质量浓度没有超标，生成浓度安全信号；
ss2：当zn≥ri时，则判定该有毒气体的质量浓度超标，生成浓度危险信号。
优选的，判定操作的具体操作过程为：
h1：获取环境信息，将其内有害气体的范围监测点标定为有害气体位置数据，并将有害气体位置数据标记为wzv，v＝1，2，3......n3，将其内污水排放池的位置标定为原点位置数据，并将原点位置数据标记为ydv，v＝1，2，3......n3；
h2：建立一个虚拟平面直角坐标系，并将原定位置数据标记在原点处，其坐标为ydv(0,0)，依据有害气体的位置数据，在虚拟平面直角坐标系进行位置标记，并将有害气体的位置坐标标定为wzv(xv，yv)；
h3：获取上述h2中的有害气体的位置坐标和h1中的原点坐标，并将其一同带入到计算式：
h4：获取有害距离值，并将其带入到计算式：
h5：提取上述h4中的正向差值和负向差值的出现次数，并将其标定为正向次数和负向次数，设定一个负向次数预设值，并将其与负向次数进行比对，当负向次数大于负向次数预设值，则判定有害气体扩散广，生成扩散异常信号，当负向次数小于等于负向次数预设值，则判定有害气体扩散小，生成扩散正常信号；
h6：提取扩散异常信号和扩散正常信号，并将其与浓度安全信号和浓度危险信号进行安全判定，具体为：当识别到扩散异常信号和浓度危险信号同时出现时，则判定该有害气体泄漏，生成泄漏信号，反之，则判定该有害气体尚未泄漏，生成正常信号。
一种地下排污管网泄漏检测报警装置的使用方法，该方法具体包括下述步骤：
g1：通过监测模块实时监测污水排放信息，监测模块将污水排放信息传输到整理模块，数据库内存储有污水池信息，整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，得到液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据，并将其一同传输至分析模块；
g2：通过分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，得到浓度安全信号和浓度危险信号，并将其一同传输至判定单元；
g3：通过监测模块对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，得到泄漏信号和正常信号，并将其一同传输至警报单元；
g4：通过警报单元对泄漏信号和正常信号进行警报转化，当识别到泄漏信号时，则将其转化为警报信号，并发出警报，当识别到正常信号时，则不进行信号转化，不发出警报。
本发明的有益效果：
(1)通过监测模块实时监测污水排放信息，监测模块将污水排放信息传输到整理模块，数据库内存储有污水池信息，整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，得到液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据；通过整理模块的设置，快速识别监测模块监测到的相关数据，并对相关数据进行标记处理，节省人为提取数据所消耗的时间，便于查找相关数据，提高工作效率。
(2)通过分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，通过分析模块的设置，对整理标记后的相关数据进行数据分析，从而得到对应的浓度安全信号和浓度危险信号，增加数据分析的准确性，增加数据的说服力度，从而节省数据计算所消耗的时间，提高工作效率；
(3)通过监测模块对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，通过判定单元的设置，对分析的相关数据进行结果判定，并依据判定结果生成对应的信号，增加判定的准确性，提高工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种地下排污管网泄漏检测报警装置及其使用方法，包括监测模块、整理模块、数据库、分析模块、警报单元和判定单元；
所述监测模块用于实时监测污水排放信息，所述监测模块将污水排放信息传输到整理模块，所述数据库内存储有污水池信息，所述整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，具体整理过程如下：
步骤一：获取污水排放信息，将其内污水池的液位标定为液位数据，并将液位数据标记为ywi，i＝1，2,3......n，将其内污水池排放污水的时间标定为污水排放时间数据，并将污水排放时间数据标记为psi，i＝1，2,3......n，将其内污水中含有的有害气体的分子量信息标定为有害气体分子量数据，并将有害气体分子量数据标记为hfi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的温度标定为有害气体温度数据，并将有害气体温度数据标记为hwi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的压强标定为有害气体压强数据，并将有害气体压强数据标记为yqi，i＝1，2,3......n，将其内有害气体的体积浓度标定为有害气体体积浓度数据，并将有害气体体积浓度数据标记为hti，i＝1，2,3......n；
步骤二：获取污水池信息，并将其内污水池的长度标定为污水池长度数据，并将污水池长度数据标记为wcl，l＝1,2,3......n2，将其内污水池宽度标定为污水池宽度数据，并将污水池宽度数据标记为wkl，l＝1,2,3......n2；
步骤三：将液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同传输至分析模块；
所述数据库内还存储有各种有害气体允许排放的浓度范围，所述分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，分析计算操作的具体操作过程为：
k1：获取液位数据，将两个不同的污水排放时间点分别标记为ps1和ps2，将两个不同的污水排放时间点对应的液位数据分别标记为yw1和yw2，并将ps1、ps2、yw1和yw2与污水池长度数据和污水池宽度数据一同带入到计算式：；
k2：获取有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据，依据计算式：溶质的物质的量＝溶质的物质的量浓度x溶液的体积n＝c·v，来推导出有害气体的质量浓度的计算式为：zn＝(hfi/22.4)×[273/(273+hwi)]×[yqi/101325]×hti，其中，zn表示为有害气体的质量浓度；
k3：获取有害气体允许排放的浓度范围，并将有害气体的质量浓度与各种有害气体允许排放的浓度范围进行比较，判定有毒气体的质量浓度是否超标，具体的判定过程如下：
s1：根据数据库传输的各种有害气体允许排放的浓度范围，将各种有害气体允许排放的浓度范围yxi，i＝1，2，3......n；
s2：将有害气体的质量浓度与有害气体允许排放的浓度范围进行对比，判定有害气体的质量浓度是否超标，判定结果为：
ss1：当zn＜yxi时，则判定该有害气体的质量浓度没有超标，生成浓度安全信号；
ss2：当zn≥ri时，则判定该有毒气体的质量浓度超标，生成浓度危险信号；
s3：将浓度安全信号和浓度危险信号一同传输至判定单元；
所述监测模块还用于对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，所述判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，判定操作的具体操作过程为：
h1：获取环境信息，将其内有害气体的范围监测点标定为有害气体位置数据，并将有害气体位置数据标记为wzv，v＝1，2，3......n3，将其内污水排放池的位置标定为原点位置数据，并将原点位置数据标记为ydv，v＝1，2，3......n3；
h2：建立一个虚拟平面直角坐标系，并将原定位置数据标记在原点处，其坐标为ydv(0,0)，依据有害气体的位置数据，在虚拟平面直角坐标系进行位置标记，并将有害气体的位置坐标标定为wzv(xv，yv)；
h3：获取上述h2中的有害气体的位置坐标和h1中的原点坐标，并将其一同带入到计算式：
h4：获取有害距离值，并将其带入到计算式：
h5：提取上述h4中的正向差值和负向差值的出现次数，并将其标定为正向次数和负向次数，设定一个负向次数预设值，并将其与负向次数进行比对，当负向次数大于负向次数预设值，则判定有害气体扩散广，生成扩散异常信号，当负向次数小于等于负向次数预设值，则判定有害气体扩散小，生成扩散正常信号；
h6：提取扩散异常信号和扩散正常信号，并将其与浓度安全信号和浓度危险信号进行安全判定，具体为：当识别到扩散异常信号和浓度危险信号同时出现时，则判定该有害气体泄漏，生成泄漏信号，反之，则判定该有害气体尚未泄漏，生成正常信号；
h7：将泄漏信号和正常信号一同传输至警报单元；
所述警报单元用于对泄漏信号和正常信号进行警报转化，当识别到泄漏信号时，则将其转化为警报信号，并发出警报，当识别到正常信号时，则不进行信号转化，不发出警报；
一种地下排污管网泄漏检测报警装置的使用方法，该方法具体包括下述步骤：
g1：通过监测模块实时监测污水排放信息，监测模块将污水排放信息传输到整理模块，数据库内存储有污水池信息，整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，得到液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据，并将其一同传输至分析模块；
g2：通过分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，得到浓度安全信号和浓度危险信号，并将其一同传输至判定单元；
g3：通过监测模块对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，得到泄漏信号和正常信号，并将其一同传输至警报单元；
g4：通过警报单元对泄漏信号和正常信号进行警报转化，当识别到泄漏信号时，则将其转化为警报信号，并发出警报，当识别到正常信号时，则不进行信号转化，不发出警报。
本发明在工作时，通过监测模块实时监测污水排放信息，监测模块将污水排放信息传输到整理模块，数据库内存储有污水池信息，整理模块从数据库内获取污水池信息，并将其与污水排放信息进行整理，得到液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据，并将其一同传输至分析模块；通过分析模块从数据库内获取各种有害气体允许排放的浓度范围，并将其与液位数据、污水排放时间数据、有害气体分子量数据、有害气体温度数据、有害气体压强数据、有害气体体积浓度数据、污水池长度数据和污水池宽度数据一同进行分析计算操作，得到浓度安全信号和浓度危险信号，并将其一同传输至判定单元；通过监测模块对排放池周围的环境信息进行监测，并自动获取环境信息，将环境信息传输至判定模块，排放池周围的环境信息指代以排放池为原点，设定的直径范围内的环境数据，判定模块用于对环境信息、浓度安全信号和浓度危险信号进行判定操作，得到泄漏信号和正常信号，并将其一同传输至警报单元；通过警报单元对泄漏信号和正常信号进行警报转化，当识别到泄漏信号时，则将其转化为警报信号，并发出警报，当识别到正常信号时，则不进行信号转化，不发出警报。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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