可燃气体监测设备、方法和系统与流程

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种可燃气体监测设备、方法和系统。

背景技术：

目前市场上的可燃气体监测设备主要是针对燃气管网中的可燃气体进行监测，通常依靠传统的催化燃烧检测法、以及红外检测法等实现对可燃气体浓度的检测。然而，采用催化燃烧检测原理的监测设备，会存在监测设备中的传感器寿命短(一般不足一年)，维护周期短，同时容易受到空间内其他气体(如氯化氢气体)污染产生中毒，且该监测设备的尺寸较大不宜安装等缺陷；采用红外检测方法的监测设备，通常是基于指定波段光强吸收原理测量甲烷浓度，但是会存在测量精度受湿度影响较大、功耗大等缺陷。因此现有技术需要改进。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种可燃气体监测设备。该设备可以满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量，并通过激光甲烷传感器实现可燃气体浓度的测量，可以提高测量结果的精确度，以及在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

本发明的第二个目的在于提出一种可燃气体监测方法。

本发明的第三个目的在于提出一种可燃气体监测系统。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的可燃气体监测设备，包括：电池舱和主体舱，其中，所述电池舱内装有电池，所述电池舱用于通过电源线为所述主体舱供电；所述主体舱包括：气泵，用于从外界环境中抽气，并将抽取到的外界气体通过所述主体舱的进气口传送至气体干燥仓；所述气体干燥仓，所述气体干燥仓中具有干燥剂，所述干燥剂用于对所述抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并将经过干燥过滤处理的所述外界气体传送至气体检测仓；所述气体检测仓，所述气体检测仓中具有激光甲烷传感器，所述激光甲烷传感器用于采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。

根据本发明实施例的可燃气体监测设备，可通过电池舱中的电池为主体舱供电，并将气泵、气体干燥仓和气体检测仓集成在主体舱中，通过气泵从外界环境中抽气，并将抽取到的外界气体通过主体舱的进气口传送至气体干燥仓，气体干燥仓通过自身的干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并将经过干燥过滤处理的外界气体传送至气体检测仓，气体检测仓中的激光甲烷传感器基于可调谐半导体激光吸收光谱技术对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。即通过将电池设置在电池舱中，将设备中的其他模块或部件设置在主体舱中，使得可燃气体监测设备采用一体式设计，在满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量的同时，可以确保监测设备可以在地下恶劣环境中能够正常运行；并且，利用激光甲烷传感器实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的可燃气体监测方法，包括：控制气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理；采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量；判断测量得到的可燃气体浓度是否大于或等于第一预设阈值；如果所述测量得到的可燃气体浓度大于或等于所述第一预设阈值，则生成针对可燃气体浓度的报警信息；将所述针对可燃气体浓度的报警信息发送至监测中心平台；所述针对可燃气体浓度的报警信息用于所述监测中心平台进行针对可燃气体浓度超标的报警。

根据本发明实施例的可燃气体监测方法，可通过气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量，并在测量得到的可燃气体浓度超标时，向监测中心平台进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度，可以满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量和预警，并且采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的可燃气体监测系统，包括：本发明第一方面实施例所述的可燃气体监测设备；以及监测中心平台，用于接收所述可燃气体监测设备发送的监测数据，并接收所述可燃气体监测设备发送的报警信息，并根据所述报警信息进行报警。

根据本发明实施例的可燃气体监测系统，可通过可燃气体监测设备中的气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量，并在测量得到的可燃气体浓度超标时，向监测中心平台进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度，可以满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量和预警，并且采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的可燃气体监测设备的结构示意图；

图2是根据本发明一个具体实施例的可燃气体监测设备的结构示意图；

图3是根据本发明另一个具体实施例的可燃气体监测设备的结构示意图；

图4是根据本发明又一个具体实施例的可燃气体监测设备的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的电池的供电示意图；

图6是根据本发明实施例的可燃气体监测设备的工作时序示意图；

图7是根据本发明实施例的可燃气体监测设备的示例图；

图8是根据本发明一个实施例的可燃气体监测方法的流程图；

图9是根据本发明一个实施例的可燃气体监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的可燃气体监测设备、方法和系统。

目前，城市地下空间存在复杂的燃气管网，由于旧管道老化严重或城市建筑施工疏忽，极易导致管网破损后燃气泄漏，并且泄漏燃气会渗入地下相邻空间并集聚，带来极大的城市安全风险，因此现在城市地下管网密闭空间内可燃气体浓度的监测是必不可少的。由于目前燃气泄漏监测主要依靠传统的催化燃烧检测法、红外检测法，且只针对燃气管网监测，并不涉及地下相邻管网或空间，所以目前手段检测精度低、效率低、局限性、片面性、维护成本高等，而能够长时间实时监测预警可燃气体显得至关重要。由此可见，地下空间对监测设备运行条件要求极高，例如包括无外接电源，高温高湿，城市内涝导致设备淹没，地下空间网络信号差、维护成本高等。

为了解决现有技术中地下空间对可燃气体监测设备的运行条件要求极高，导致可燃气体监测设备的维护成本高、功耗大、测量精确度受湿度影响较大等的技术问题，本发明提出了一种可燃气体监测设备，该可燃气体监测设备可适用于对燃气阀门井、污水井、电力井、供水井、热力井、通信井等城市地下管网及相邻空间的可燃气体浓度进行不间断监测和预警。图1是根据本发明一个实施例的可燃气体监测设备的结构示意图。

如图1所示，该可燃气体监测设备10可以包括：电池舱100和主体舱200。其中，电池舱100内装有电池，该电池可用于通过电源线为主体舱200供电。

如图1所示，该主体舱200可包括：气泵210、气体干燥仓220和气体检测仓230。其中，气泵210可用于从外界环境中抽气，并将抽取到的外界气体通过主体舱200的进气口传送至气体干燥仓220。气体干燥仓220中具有干燥剂221，该干燥剂221可用于对所述抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并将经过干燥过滤处理的外界气体传送至气体检测仓230。作为一种示例，干燥剂221可采用螺旋式气路设计，也就是说，气体干燥仓220中的干燥剂221可形成螺旋式气路，使得气泵210从外界抽取的气体通过该螺旋式气路传送到气体检测仓230中。

气体检测仓230中具有激光甲烷传感器231，激光甲烷传感器231可用于采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。其中，在本发明的实施例中，所述可燃气体为甲烷气体。

举例而言，本发明实施例的可燃气体监测设备10可放置于地下空间内，比如，可燃气体监测设备10通过安装支架安装在地下空间的预设位置，如距离地下地面有一段距离。可燃气体监测设备10可用于监控地下空间内周围空气和工作场所中的气体。具体地，该可燃气体监测设备10可采用模块化设计，分为电池舱100和主体舱200。其中，电池舱100内装有电池，并通过电源线给主体舱200中的气泵210和气体检测仓230进行供电。

作为一种示例，气泵210可位于气体检测仓230与主体舱200的出气口之间。电池舱100中的电池在对主体舱200进行供电的过程中，气泵210可从外界环境中抽取空气，并将抽取到的外界气体通过主体舱200的进气口传送至气体干燥仓220。气体干燥仓220中的干燥剂221可对所述抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并将经过干燥过滤处理的外界气体传送到气体检测仓230。

气体检测仓230中的激光甲烷传感器231可采用基于tdlas(tunablediodelaserabsorptionspectroscopy，可调谐半导体激光吸收光谱)技术对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。其中，可以理解，基于tdlas技术是根据lambert-beer(朗伯一比尔)定律和激光器发射波长随注入电流和温度而改变的特性，实现对气体分子吸收谱线的测量。激光器所发出的光强经过注入电流调制后，通过对经由气体吸收后的光进行光谱分析，可以准确得出被测各项气体指标参数。该技术具有实时测量、准确度高、选择性好、无需经常标定的优点，该传感器采用光电混合集成技术，实现高精度、高密度、高可靠的小型化集成封装，且该传感器具有检测精度高、反应快、功耗低等特点。

为了保证可燃气体监测设备能够正常工作，可选地，在本发明的实施例中，电池舱和主体舱可采用o型密封圈压挤式防漏设计，确保电池舱与主体舱在静态条件下液体不会渗漏进内部。其中，主体舱内各模块均采用独立防漏设计，互不影响，从而可以使得即使部分模块出现漏水，设备仍可以正常工作。

为了可以实现预警功能，可选地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，主体舱200还包括：处理器240和通信功能模块250。其中，处理器240可用于接收激光甲烷传感器231测量得到的可燃气体浓度，并判断接收到的可燃气体浓度是否大于或等于第一预设阈值，并在所述接收到的可燃气体浓度大于或等于所述第一预设阈值时，生成报警信息，并通过通信功能模块250将所述报警信息发送至监测中心平台20。

处理器240还可用于在所述接收到的可燃气体浓度小于所述第一预设阈值时，将所述接收到的可燃气体浓度进行存储，并在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的可燃气体浓度数据通过通信功能模块250上传至监测中心平台20。

也就是说，处理器240在接收到激光甲烷传感器231测量得到的可燃气体浓度时，可判断接收到的可燃气体浓度是否大于或等于第一预设阈值，若是，则可认为当前外界环境中的可燃气体浓度超标，此时生成针对可燃气体浓度超标的报警信息，并将该报警信息通过通信功能模块250发送给监测中心平台20。监测中心平台20在接收到可燃气体监测设备10发送的所述针对可燃气体浓度超标的报警信息时，进行报警，比如，通过警示灯、语音播报和/或文本提示框等方式进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备10当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度。

处理器240在判断所述接收到的可燃气体浓度小于所述第一预设阈值时，可认为当前外界环境中的可燃气体浓度处于正常范围，此时，无需及时向监测中心平台20上报当前外界环境中的可燃气体浓度，可将该当前外界环境中的可燃气体浓度进行存储，在存储的过程中，可将当前外界环境中的可燃气体浓度和当前测量的时间信息同步进行存储，这样，在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的可燃气体浓度数据和对应的时间信息同步上传到监测中心平台20。这样，监测中心平台20获得可燃气体浓度数据和测量该可燃气体浓度时的时间信息，以便根据获得的可燃气体浓度数据和对应的测量时间信息进行数据分析和监控。

其中，在本发明的一个实施例中，通信功能模块250可为天线，设置于可燃气体监测设备10的外侧，如伸出主体舱200，以便与监测中心平台20进行无线通信。为了确保在地下环境红通讯能够正常使用，在本发明的实施例中，通信功能模块250采用的通信方式可为基于蜂窝的窄带物联网nb-iot通讯方式。也就是说，通信功能模块250采用的通信方式为nb-iot通讯，其优点是功耗低、可实现地下传输。

为了保证可燃气体监测设备10监测的数据能够正常的上传至监测中心平台20，可选地，在本发明的一个实施例中，处理器240通过通信功能模块250在与监测中心平台20成功建立通讯网络的情况下，处理器240与监测中心平台20可以极短的交叉间隔尝试交互应答，如果在一定时间内未取得应答成功，则可将此次欲上传的数据信息进行本地存储，同时自动改变下一次通信功能模块250的传输时间，在下一次通讯交互成功时，将本次和前几次未成功发送的可燃气体浓度信息等数据信息以加密密文的形式无线传输发送给监测中心平台20。由此，通过设置智能补发机制，可以保证可燃气体监测设备监测的数据能够正常的上传至监测中心平台，优化了基于目前物联网nb-iot通信的大批量地下通讯并发传输方式，保证了地下通讯传输的可靠性与稳定性。

为了确保可燃气体监测设备对可燃气体浓度的测量准确度，保证可燃气体监测设备处于正常的测量使用状态。可选地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，气体检测仓230还包括：第一温湿度传感器232。第一温湿度传感器232可用于对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行温湿度检测，并将检测到的第一温湿度信息发送至处理器240。其中，在本发明的实施例中，处理器240还可用于根据第一温湿度传感器232检测到的第一温湿度信息，检测干燥剂221的当前干燥过滤程度，并在检测到干燥剂221的当前干燥过滤程度小于第二预设阈值时，生成针对干燥剂的更换请求信息，并通过通信功能模块250将所述针对干燥剂的更换请求信息发送至监测中心平台20。

也就是说，可在气体检测仓230设置一个温湿度传感器，如第一温湿度传感器232，这样，第一温湿度传感器232可对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行温度和湿度的检测，并将检测到的温度值和湿度值发送给处理器240。处理器240在接收到第一温湿度传感器232检测到的温度值和湿度值时，根据该温度值和湿度值检测干燥剂221的当前干燥过滤程度，如果检测到干燥剂221的当前干燥过滤程度小于第二预设阈值，则说明此时干燥剂221的干燥过滤功能已不能满足当前的使用要求，需要更换新的干燥剂，此时可生成针对干燥剂的更换请求信息，并通过通信功能模块250将所述针对干燥剂的更换请求信息发送至监测中心平台20。监测中心平台20在接收到该更换请求信息时，可提示监控人员需要对气体干燥仓220中的干燥剂进行更换，从而可以保证可燃气体监测设备处于正常的测量使用状态，确保测量结果的准确度。

为了使得监控人员能够方便的了解到监测设备所处环境场景的温湿度情况，可选地，在本发明的一个实施例中，主体舱还可包括：第二温湿度传感器。第二温湿度传感器可设置在主体舱的进气口与气体干燥仓之间的增稳气路末端。第二温湿度传感器可用于检测外界环境的第二温湿度信息，并将检测到的第二温湿度信息发送至处理器。其中，在本发明的实施例中，处理器还可用于对第二温湿度传感器检测到的第二温湿度信息进行存储，并在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的第二温湿度信息通过通信功能模块上传至监测中心平台。

例如，在主体舱的进气口与气体干燥仓之间的增稳气路的末端设置一个温湿度传感器，如第二温湿度传感器，其中，增稳气路的末端是指增稳气路临近气体干燥仓的进气口的端口，增稳气路可用于对抽取到的外界气体进行滤波(如过滤其他有毒气体等)、过滤异常值、平滑处理等操作，即对抽取到的外界气体去噪，以确保测量到的可燃气体浓度的准确性。第二温湿度传感器可对通过气泵抽取进来的外界气体进行温度和湿度检测，以检测外界环境的温度值和湿度值(即所述第二温湿度信息)，并将检测到的温度值和湿度值发送至处理器。处理器将第二温湿度传感器检测到的第二温湿度信息进行存储，同时也将第二温湿度信息对应的检测时间进行存储，这样，在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的第二温湿度信息以及其对应的检测时间同步上传到监测中心平台。这样，监测中心平台获得外界环境的第二温湿度信息以及其对应的检测时间，以便根据获得的外界环境的第二温湿度信息以及其对应的检测时间进行数据分析和监控。由此，通过第二温湿度传感器检测外界环境的温湿度信息，并将该外界环境的温湿度信息发送给监测中心平台，从而可以使得监控人员能够方便的了解到监测设备所处环境场景的温湿度情况。

为了防止可燃气体监测设备被浸水而导致浸水损坏设备的核心部件，可选地，在本发明的一个实施例中，如图4所示，主体舱200还可包括：水检测模块260。其中，水检测模块260可具有探针，所述探针伸出主体舱200，水检测模块260可用于通过所述探针对可燃气体监测设备10所处的空间内的水位进行检测，并在检测到所述空间内的水位上升至预警线时，生成针对浸水检测的报警信息，并通过通信功能模块250将所述针对浸水检测的报警信息发送至监测中心平台20。

例如，主体舱200中可包括水检测模块260，该水检测模块260可具有探针和水检测电路，该探针可伸出主体舱200，比如，可燃气体监测设备10可悬挂在地下空间的墙壁上，该探针可设置在该可燃气体监测设备10的底部，其中，该探针的位置即为预警水位线，即该低下空间内的水位上升到一定高度并接触该探针时即可认为该低下空间内存在大量的水，此时该可燃气体监测设备10可能存在被浸水的风险。为了防止设备浸水损坏部件，在水检测模块260检测到可燃气体监测设备10所处的空间内的水位上升至预警线时，生成针对浸水检测的报警信息，并将所述针对浸水检测的报警信息发送至监测中心平台20，以使监控人员及时了解设备所处环境情况，例如，监控人员在通过监测中心平台了解到某个可燃气体监测设备处于浸水状态时，可及时赶到现场进行补救。

为了防止设备浸水损坏部件，在水检测模块260检测到可燃气体监测设备10所处的空间内的水位上升至预警线时，处理器240可控制可燃气体监测设备10进入浸水工作模式，例如，控制主体舱200中的各部件或模块进入待机休眠状态，以防止设备中的核心部件被浸水损坏。

为了防止可燃气体监测设备被盗，避免给产品提供商带来不必要的经济损失，可选地，在本发明的一个实施例中，该可燃气体监测设备还可包括：倾角检测模块。其中，倾角检测模块可用于检测可燃气体监测设备的当前倾斜角度，并在检测到所述当前倾斜角度超过预设角度时，通过通信功能模块向监测中心平台发送报警信息。也就是说，可在可燃气体监测设备中内置一个倾角检测模块，该倾角检测模块可检测可燃气体监测设备的倾斜角度，当检测到可燃气体监测设备的当前倾斜角度超过一定角度(如15度)时，可认为该可燃气体监测设备可能存在被盗的风险，此时可通过通信功能模块向监测中心平台发送报警信息，以引起监控人员的重视。

为了防止可燃气体监测设备被盗，避免给产品提供商带来不必要的经济损失，可选地，在本发明的另一个实施例中，该可燃气体监测设备还可包括：定位模块。其中，定位模块可用于在监测到可燃气体监测设备当前处于移动状态时，实时获取可燃气体监测设备的位置信息，并将实时获取到的位置信息通过通信功能模块发送给监测中心平台。

例如，可燃气体监测设备中内置一个定位模块，在可燃气体监测设备发生移动时，该定位模块可对该可燃气体监测设备进行实时定位追踪，并将得到的位置信息通过通信功能模块发送给监测中心平台，以使得监控人员了解到该监测设备当前所处的位置，从而防止可燃气体监测设备被盗。

为了确保电池舱中电池能够有足够的电量以便为监测设备的其他部件供电，在本发明的一个实施例中，该可燃气体监测设备还可包括电量检测模块，该电量检测模块可对该电池舱中的电池的剩余电量进行检测，并在检测到电池的当前剩余电量小于一定阈值时，通过通信功能模块向监测中心平台发送针对电量不足的报警信息，以便监控人员对该监测设备进行电池的更换。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，电池舱100中的电池的电压可为3.6v，为减少升降压过程中线路和模块的无用功耗，如图5所示，在本发明的实施例中，可采用3.6v直流供电，直接给电量检测模块、温湿度检测模块(如第一温湿度传感器、第二温湿度传感器)、水检测模块供电，同时，为满足可燃气体监测设备中核心模块的稳定性，可将3.6v的电压升压到5v配合激光甲烷传感器、气泵供电，将3.6v的电压升压到4v配合通信功能模块供电。

为了进一步满足监测设备的低功耗需求，可采用整机低功耗设计，具体为：通过对可燃气体监测设备的所有主要能耗的模块进行电流分析，确定完成一次独立监测周期的设备总能耗，并在不影响其功能精度的情况下，设计设备工作流程最优解。例如，可燃气体监测设备的标准工作流程设定为：设备在无检测和数据传输工作时处于休眠模式，由休眠模式进入工作模式后，如图6所示，首先，启动水检测和外界环境的温湿度检测；3s后气泵开始工作(即抽取外界环境的气体)，持续20s之后，确保气体检测仓充满检测气体；启动电池电压以及针对经过干燥过滤处理的外界气体的温湿度检测，同时启动激光甲烷传感器检测气体检测仓中的可燃气体浓度，测得数据后自动停止；随后通过通信功能模块将数据开始发送至监测中心平台，并在数据发送完毕后，可燃气体监测设备整体进入休眠。由此，可燃气体监测设备采用整机低功耗设计，可以保证电池的长寿命。

为了可以使得可燃气体监测设备能够适应井下高温、高湿、酸性腐蚀、混杂气体等多种极端环境，可燃气体监测设备可采取多种防护设计以确保设备的正常运行。例如，可燃气体监测设备中的内置核心部件(如气泵、气体检测仓等)均采用耐高温材质，能实现高温(如60°)环境下持续正常工作。

又如，如图7所示，将可燃气体监测设备的外部采用一体式设计，可防止如3米高的自由摔落；并且，可燃气体监测设备的外部可具有安装架a，可燃气体监测设备可通过该安装架a被安装到目标位置处，该可燃气体监测设备的顶部(如电池舱的顶部)设置有吊环b从而方便用户通过该吊环b携带可燃气体监测设备。此外，由于地下空间内可能存在多个可燃气体监测设备，为了区分，每个可燃气体监测设备可具有唯一性的标识，为了方便现场人员对每个监测设备的区分，可在可燃气体监测设备的外侧设置一个标签c，现场人员通过该标签即可了解该可燃气体监测设备的相关信息(如被安装的时间、位置、使用期限等)。

再如，可燃气体监测设备的壳体内外表面均可做防腐蚀处理，比如，可对监测设备的壳体内外表面通过静电喷涂的方式，喷涂特氟龙、或户外防强腐蚀型等材料，从而可以使得可燃气体监测设备具有防腐功能，确保设备在恶劣环境下也能够正常运行。

根据本发明实施例的可燃气体监测设备，可通过电池舱中的电池为主体舱供电，并将气泵、气体干燥仓和气体检测仓集成在主体舱中，通过气泵从外界环境中抽气，并将抽取到的外界气体通过主体舱的进气口传送至气体干燥仓，气体干燥仓通过自身的干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并将经过干燥过滤处理的外界气体传送至气体检测仓，气体检测仓中的激光甲烷传感器基于可调谐半导体激光吸收光谱技术对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。即通过将电池设置在电池舱中，将设备中的其他模块或部件设置在主体舱中，使得可燃气体监测设备采用一体式设计，在满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量的同时，可以确保监测设备可以在地下恶劣环境中能够正常运行；并且，利用激光甲烷传感器实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

本发明还提出了一种可燃气体监测方法。

图8是根据本发明一个实施例的可燃气体监测方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例的可燃气体监测方法可用于本发明实施例的可燃气体监测设备上，也就是说，本发明实施例的可燃气体监测设备可采用可燃气体监测方法进行可燃气体浓度的测量。

如图8所示，该可燃气体监测方法可以包括：

s810，控制气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理。

s820，采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。

例如，可通过激光甲烷传感器采用基于tdlas技术对所述经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量。可以理解，基于tdlas技术是根据lambert-beer(朗伯一比尔)定律和激光器发射波长随注入电流和温度而改变的特性，实现对气体分子吸收谱线的测量。激光器所发出的光强经过注入电流调制后，通过对经由气体吸收后的光进行光谱分析，可以准确得出被测各项气体指标参数。

s830，判断测量得到的可燃气体浓度是否大于或等于第一预设阈值。

s840，如果测量得到的可燃气体浓度大于或等于第一预设阈值，则生成针对可燃气体浓度的报警信息。

s850，将针对可燃气体浓度的报警信息发送至监测中心平台；所述针对可燃气体浓度的报警信息用于监测中心平台进行针对可燃气体浓度超标的报警。

也就是说，在判断测量得到的可燃气体浓度大于或等于第一预设阈值时，可生成针对可燃气体浓度的报警信息，并将该报警信息发送给监测中心平台。监测中心平台在接收到该报警信息时进行报警，比如，通过警示灯、语音播报和/或文本提示框等方式进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度。

为了使得监控人员能够及时地了解到报警期间待测场景下可燃气体浓度的实时情况，可选地，在本发明的一个实施例中，在所述测量得到的可燃气体浓度大于或等于所述第一预设阈值时，按照可燃气体浓度扩散曲线分布，周期性地控制所述气泵从所述外界环境中抽气，并对抽取的外界气体进行可燃气体浓度测量。

也就是说，在判断所述测量得到的可燃气体浓度超标时，可按照可燃气体浓度扩散曲线分布，设置每间隔一定时间(如5分钟)进行一次可燃气体浓度的测量，并将测量到的可燃气体浓度实时上报给监测中心平台，使得监控人员能够及时地了解到报警期间待测场景下可燃气体浓度的实时情况。

可选地，在本发明的一个实施例中，在所述周期性地控制所述气泵从所述外界环境中抽气，并对抽取的外界气体进行可燃气体浓度测量的过程中，该可燃气体监测方法还可包括：当在测量时间点上检测出任意一次可燃气体浓度小于所述第一预设阈值时，向所述监测中心平台发送警报解除信息；所述警报解除信息用于所述监测中心平台解除所述针对可燃气体浓度超标的报警。这样，监测中心平台可解除针对可燃气体浓度超标的报警，使得监控人员无需对其进行过多关注，并且可燃气体监测设备可退出报警监控模式，进入标准模式，即针对外界环境的可燃气体浓度的检测周期恢复成正常状态。

为了方便监控人员对可燃气体监测设备所测量的数据进行监控和分析，可选地，在本发明的一个实施例中，如果所述测量得到的可燃气体浓度小于所述第一预设阈值，则将所述测量得到的可燃气体浓度进行存储，并在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的可燃气体浓度数据上传至所述监测中心平台。也就是说，在判断所述测量得到的可燃气体浓度小于所述第一预设阈值时，此时可认为外界环境的可燃气体浓度处于正常范围内，无需及时向监测中心平台上报当前外界环境中的可燃气体浓度，可将该当前外界环境中的可燃气体浓度进行存储，在存储的过程中，可将当前外界环境中的可燃气体浓度和当前测量的时间信息同步进行存储，这样，在当前时间达到预设的数据上传时间时，将存储的可燃气体浓度数据和对应的时间信息同步上传到监测中心平台。这样，监测中心平台获得可燃气体浓度数据和测量该可燃气体浓度时的时间信息，以便根据获得的可燃气体浓度数据和对应的测量时间信息进行数据分析和监控。

根据本发明实施例的可燃气体监测方法，可通过气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量，并在测量得到的可燃气体浓度超标时，向监测中心平台进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度，可以满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量和预警，并且采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种可燃气体监测系统。

图9是根据本发明一个实施例的可燃气体监测系统的结构示意图。如图9所示，该可燃气体监测系统900可以包括：可燃气体监测设备10和监测中心平台20。

具体地，可燃气体监测设备10的功能描述可参见上述图1至图7所示的可燃气体监测设备的功能描述，在此不再赘述。

监测中心平台20可用于接收可燃气体监测设备10发送的监测数据，并接收可燃气体监测设备10发送的报警信息，并根据所述报警信息进行报警。

根据本发明实施例的可燃气体监测系统，可通过可燃气体监测设备中的气泵从外界环境中抽气，并通过干燥剂对抽取到的外界气体进行干燥过滤处理，并采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术，对经过干燥过滤处理的外界气体进行可燃气体浓度测量，并在测量得到的可燃气体浓度超标时，向监测中心平台进行报警，以告知监控人员该发送所述报警信息的可燃气体监测设备当前所处的环境场景中的可燃气体浓度超标，需引起注意并采用相应的措施，如到现场对可燃气体进行有效处理等，以减小可燃气体的浓度，可以满足对城市地下空间内的可燃气体浓度测量和预警，并且采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术实现可燃气体浓度的测量，提高了测量结果的精确度，同时在测量前对外界气体进行干燥过滤处理，可以避免测量精确度受湿度影响情况的发生，进一步提高了测量结果的精确度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。