混合可燃气体的监测方法和装置与流程

本发明涉及气体浓度监测技术领域，尤其涉及一种混合可燃气体的监测方法和装置。

背景技术：

在可燃气体或易挥发可燃液体的生产、运输、储存过程中，可能发生气体或液体泄漏情况，从而在空间中形成主要由可燃气体和空气组成的高浓度可燃气体气团。在可燃气体气团达到一定浓度后，该气团遇到刺激源极易发生爆炸。因此，需要对可燃气体浓度进行监测，以确保空间内的可燃气体浓度小于爆炸下限，消除安全隐患。

在实现本发明过程中，发明人发现：在现有混合可燃气体浓度监测技术中，是将爆炸预警阈值设置为固定值，比如将爆炸预警阈值设为单一组分的爆炸下限值。当混合可燃气体或者环境条件发生改变时，由于爆炸预警阈值并不能随之动态变化，从而容易造成预警判断失真，导致预警系统误报等问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种混合可燃气体的监测方法。

本发明提供的混合可燃气体的监测方法包括：采集混合可燃气体中各个组分的浓度值；根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比；根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作。

可选地，所述根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比的步骤包括：将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值；将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比；其中，所述综合浓度计算模型为：

所述体积占比模型为：

式中，z为混合可燃气体的综合浓度值，fi为第i个组分的浓度值，aij为混合可燃气体中第i个组分对第j个监测组件的标定参数，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比。

可选地，所述根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值的步骤包括：将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入理查特里方程，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；其中，所述理查特里方程为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，li为第i个组分的爆炸下限阈值。

可选地，所述根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值的步骤包括：根据采集得到的环境温度值选取对应温度条件下的阈值计算模型，将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入对应温度条件下的阈值计算模型，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；其中，所述阈值计算模型是在通过对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限的实验结果进行多项式拟合得到的。

可选地，所述在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作的步骤包括：在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第一预设值且小于第二预设值时，进行第一预警操作；在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第二预设值时，进行第二预警操作；其中，第二预警操作的严重等级高于第一预警操作。

可选地，所述方法还包括：对混合可燃气体的监测数据进行可视化展示；其中，所述混合可燃气体的监测数据包括：所述混合可燃气体的爆炸下限阈值、所述混合可燃气体的综合浓度值与爆炸下限阈值的比值和环境温度值。

为了解决上述技术问题，另一方面，本发明还提供了一种混合可燃气体监测装置。

本发明提供的混合可燃气体监测装置包括：采集模块，用于采集混合可燃气体中各个组分的浓度值；第一确定模块，用于根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比；第二确定模块，用于根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；预警模块，用于在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作。

可选地，所述第一确定模块根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比包括：所述第一确定模块将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值；所述第一确定模块将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比；其中，所述综合浓度计算模型为：

所述体积占比模型为：

式中，z为混合可燃气体的综合浓度值，fi为第i个组分的浓度值，aij为混合可燃气体中第i个组分对第j个监测组件的标定参数，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比。

可选地，所述第二确定模块根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值包括：所述第二确定模块将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入理查特里方程，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；其中，所述理查特里方程为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，li为第i个组分的爆炸下限阈值。

可选地，所述第二确定模块根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值包括：所述第二确定模块根据采集得到的环境温度值选取对应温度条件下的阈值计算模型，然后将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入对应温度条件下的阈值计算模型，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；其中，所述阈值计算模型是在通过对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限的实验结果进行多项式拟合得到的。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：通过采集混合可燃气体中各个组分的浓度值，根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比，以及根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值这些步骤，能够动态确定混合可燃气体的爆炸下限阈值，进而能够基于动态确定的爆炸下限阈值进行准确预警，从而解决了现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题，为混合可燃气体的生产、运输、存储安全提供了保障。

附图说明

图1是本发明实施例一的混合可燃气体的监测方法的主要流程示意图；

图2是本发明实施例二的混合可燃气体监测方法的主要流程示意图；

图3是本发明实施例三的混合可燃气体监测装置的主要模块示意图；

图4是本发明实施例四的混合可燃气体监测装置的主要模块示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一的混合可燃气体的监测方法的主要流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供的混合可燃气体监测方法包括：

步骤s101、采集混合可燃气体中各个组分的浓度值。

其中，所述混合可燃气体中各个组分的浓度值是指测量环境(比如空气)中各组分的浓度值。

在一个可选实施方式中，可先通过单一气体浓度检测模块采集得到以模拟量(例如电流信号)表示的组分浓度值，然后基于模数转换器将模拟量转换为数字量，再将以数字量表示的组分浓度值传输给混合可燃气体的监测装置，进而处理得到混合可燃气体中各个组分的浓度值。

示例性地，假设混合可燃气体由乙醇、丙酮、乙酸乙酯构成，则可通过乙醇浓度检测模块采集以电流信号表示的乙醇浓度值，通过丙酮浓度检测模块采集以电流信号表示的丙酮浓度值，通过乙酸乙酯浓度检测模块采集以电流信号表示的乙酸乙酯浓度值，然后将这些以电流信号表示的组分浓度值转换为数字量，再将转换后的以数字量表示的组分浓度值传输给混合可燃气体的监测装置，接下来处理得到通常意义上的各组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)。其中，数字量的大小与模拟量呈线性对应关系。例如，在一具体示例中，以电流信号表示的组分浓度值的范围为4～20ma，以数字量表示的组分浓度值的范围为819～4095，最终通过如下公式可处理得到通常意义上的各组分的浓度值：

其中，fi为通常意义上的第i个组分的浓度值，单位是％vol(气体体积占比)；nti为以数字量表示的组分浓度值；li为第i个组分的爆炸下限阈值。例如，在一具体示例中，采集到的以数字量表示的乙醇浓度值nt1为1196，丙酮浓度值nt2为1452，乙酸乙酯浓度值nt3为1310，通过上述公式计算得到的f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol。

步骤s102、根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。

示例性地，该步骤可包括：将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值；将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。具体实施时，所述混合可燃气体的综合浓度值的单位可以为％vol(气体体积占比)。

步骤s103、根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。

具体实施时，所述混合可燃气体的爆炸下限阈值的单位可以为％vol。

步骤s104、在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作。

进一步，本发明实施例的方法还包括以下步骤：在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值不满足预设条件时，不进行预警操作。

在本发明实施例中，通过采集混合可燃气体中各个组分的浓度值，根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比，以及根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值这些步骤，能够动态确定混合可燃气体的爆炸下限阈值，进而能够基于动态确定的爆炸下限阈值进行准确预警，从而解决了现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题，为混合可燃气体的生产、运输、存储安全提供了保障。

实施例二

图2是本发明实施例二的混合可燃气体的监测方法的主要流程示意图。如图2所示，本发明实施例提供的混合可燃气体的监测方法包括：

步骤s201、采集混合可燃气体中各个组分的浓度值以及环境温度值。

其中，所述混合可燃气体中各个组分的浓度值是指测量环境(比如空气)中各组分的浓度值。

在一个可选实施方式中，可先通过单一气体浓度检测模块采集得到以模拟量(例如电流信号)表示的组分浓度值以及环境温度值，然后基于模数转换器将模拟量转换为数字量，再将以数字量表示的组分浓度值以及环境温度值传输给混合可燃气体的监测装置，进而处理得到通常意义上的混合可燃气体中各个组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)，以及通常意义上的环境温度值(比如以单位℃表示的温度值)。

示例性地，假设混合可燃气体由乙醇、丙酮、乙酸乙酯构成，则可通过乙醇浓度检测模块采集以电流信号表示的乙醇浓度值，通过丙酮浓度检测模块采集以电流信号表示的丙酮浓度值，通过乙酸乙酯浓度检测模块采集以电流信号表示的乙酸乙酯浓度值，通过温度检测模块采集以电流信号表示的环境温度值，然后将这些电流信号转换为数字量，再将数字量传输给混合可燃气体的监测装置，接下来处理得到通常意义上的各组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)以及通常意义上的环境温度值。其中，数字量的大小与模拟量呈线性对应关系。例如，在一具体示例中，以电流信号表示的组分浓度值的范围为4～20ma，以数字量表示的组分浓度值的范围为819～4095，最终通过如下公式可处理得到通常意义上的各组分的浓度值以及环境温度值：

其中，fi为通常意义上的第i个组分的浓度值，单位是％vol(气体体积占比)；nti为以数字量表示的组分浓度值；li为第i个组分的爆炸下限阈值；t为通常意义上的环境温度值，单位是℃；nt为以数字量表示的环境温度值。例如，在一具体示例中，采集到的以数字量表示的乙醇浓度值nt1为1196，丙酮浓度值nt2为1452，乙酸乙酯浓度值nt3为1310，nt为3440，通过上述公式计算得到的f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol，t为50.0℃。

步骤s202、将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值。

示例性地，所述综合浓度计算模型可以为：

式中，z为混合可燃气体的综合浓度值，fi为第i个组分的浓度值，aij为混合可燃气体中第i个组分对第j个监测组件的标定参数，n为混合可燃气体中的组分个数。例如，假设f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol，a11为1，a12为0.785，a13为0.606，a21为1.268，a22为1，a23为0.772，a31为0.169，a32为0.744，a33为1，通过上述公式计算得到z的值为0.474％vol。

具体实施时，各组分的爆炸下限阈值以及参数aij的值可通过参数设置模块进行设置。在此之前，参数aij的值可通过实验进行标定，具体标定流程包括：

步骤1、使用混合可燃气体中的组分1标准气体，对监测组件1进行标定，标定数值为φ11，φ11为混合可燃气体中组分1的标准气体浓度；

步骤2：使用监测组件1对其他组分标准气体进行检测，得到对应实验数值φ12、φ13至φ1n；

步骤3：使用混合可燃气体中的组分2标准气体，对监测组件2进行标定，标定数值为φ22，φ22为混合可燃气体中组分2的标准气体浓度；

步骤4：使用监测组件2对其他组分标准气体进行检测，得到实验数值为φ21、φ23至φ2n；

步骤5：重复步骤3到步骤4，得到数值φ31至φnn。

步骤6、将φij与φii的比值作为参数aij的值。

例如：由乙醇、丙酮、乙酸乙酯组成的混合气体的标定实验中，使用25％lel浓度气体进行实验，得到设备1对应标定实验参数：φ11＝25.1；φ12＝19.7；φ13＝15.2；φ21＝31.7；φ22＝25.0；φ23＝19.3；φ31＝4.3；φ32＝18.9；φ33＝25.4；通过计算得到aij的值为：a11＝1；a12＝0.785；a13＝0.606；a21＝1.268；a22＝1；a23＝0.772；a31＝0.169；a32＝0.744；a33＝1。

步骤s203、将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。

示例性地，所述体积占比模型可以为：

式中，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，fi为第i个组分的浓度值，n为混合可燃气体中的组分个数。例如，假设f1为0.379％vol，f2为0.483％，f3为0.299％，通过上述公式计算得到p1为32.6％，p2为41.6％，p3为25.8％。

步骤s204、根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。

在一个可选实施方式中，步骤s204包括：将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入理查特里方程，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。其中，所述理查特里方程为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，li为第i个组分的爆炸下限阈值。

在另一个可选实施方式中，步骤s204包括：根据采集得到的环境温度值选取对应温度条件下的阈值计算模型，将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入对应温度条件下的阈值计算模型，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值；其中，所述阈值计算模型是在通过对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限的实验结果进行多项式拟合得到的。具体实施时，在针对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限进行实验时，可采取正交实验设计方法进行组别设计，得到拟合多项式式中变量数量为n-1，其中，n为混合可燃气体内的组分数量。

示例性地，在得到由乙醇、丙酮、乙酸乙酯组成的混合可燃气体在不同温度条件下爆炸下限阈值的实验结果之后，可通过拟合得到不同温度下的阈值计算模型。例如，对应30℃的阈值计算模型为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，p1为组分1在混合可燃气体中的体积占比，p2为组分2在混合可燃气体中的体积占比。

例如，对应50℃的阈值计算模型为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，p1为组分1在混合可燃气体中的体积占比，p2为组分2在混合可燃气体中的体积占比。

步骤s205、计算所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值。

其中，所述比值的单位可以为％lel(爆炸下限百分比)。在该步骤中，可根据如下公式计算所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值：

式中，w为所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值，z为混合可燃气体的综合浓度值，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值。例如，在一具体示例中，假设z值为0.474％vol，y值为2.667％vol，计算得到w为17.8％lel。

步骤s206、判断所述比值是否满足预设条件。若满足预设条件，执行步骤s207；若不满足预设条件，执行步骤s208。

示例性地，所述预设条件可以为：所述比值大于第一预设值。进而，在所述比值大于第一预设值的情况下，进行报警操作；在所述比值小于或等于第一预设值的情况下，不进行报警操作。

步骤s207、进行报警操作。在执行步骤s207之后，可执行步骤s209。

在一可选实施方式中，该步骤可包括：在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第一预设值且小于第二预设值时，进行第一预警操作；在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第二预设值时，进行第二预警操作；其中，第二预警操作的严重等级高于第一预警操作。

例如，可将第一预设值设为25，将第二预设值设为50，当所述比值大于等于25且小于50时，进行低限值预警操作(比如令声光报警器发出时长为20s的声光警报信号)；当所述比值大于或等于50时，进行高限值预警操作(比如令声光报警器持续发出声光警报信号，直至比值降至50以下)。

步骤s208、不进行报警操作。在步骤s208之后，可执行步骤s209。

步骤s209、对混合可燃气体的监测数据进行可视化展示。

其中，所述混合可燃气体的监测数据包括：所述混合可燃气体的爆炸下限阈值、所述混合可燃气体的综合浓度值与爆炸下限阈值的比值和环境温度值。

具体实施时，还可根据应用场景的不同进行监测数据的个性化展示。例如，生产现场的可视化模块主要展示如下监测数据：混合可燃气体的综合浓度与爆炸下限阈值的比值(可理解为“以爆炸下限阈值百分比表示的混合物浓度”，以下简称“混合物浓度”，数值范围为0～100，单位为％lel)，900s平均混合物浓度(数值范围为0～100，单位为％lel)，温度(数值范围-30～70，单位℃)，混合可燃气体的爆炸下限阈值(数值范围0～100，单位％vol)，900s内平均爆炸下限阈值(数值范围0～100，单位％vol)等等。

在本发明实施例中，通过以上步骤能够动态确定混合可燃气体的爆炸下限阈值，进而能够基于动态确定的爆炸下限阈值进行准确预警，从而解决了现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题，为混合可燃气体的生产、运输、存储安全提供了保障。

实施例三

图3是本发明实施例三的混合可燃气体的监测装置的主要模块示意图。如图3所示，本发明实施例提供的混合可燃气体的监测装置300包括：采集模块301、第一确定模块302、第二确定模块303、预警模块304。

采集模块301，用于采集混合可燃气体中各个组分的浓度值。

其中，所述混合可燃气体中各个组分的浓度值是指测量环境(比如空气)中各组分的浓度值。

在一个可选实施方式中，可先通过单一气体浓度检测模块采集得到以模拟量(例如电流信号)表示的组分浓度值，然后基于模数转换器将模拟量转换为数字量，再将以数字量表示的组分浓度值传输给混合可燃气体的监测装置中的采集模块301，进而处理得到混合可燃气体中各个组分的浓度值。

示例性地，假设混合可燃气体由乙醇、丙酮、乙酸乙酯构成，则可通过乙醇浓度检测模块采集以电流信号表示的乙醇浓度值，通过丙酮浓度检测模块采集以电流信号表示的丙酮浓度值，通过乙酸乙酯浓度检测模块采集以电流信号表示的乙酸乙酯浓度值，然后将这些以电流信号表示的组分浓度值转换为数字量，再将转换后的以数字量表示的组分浓度值传输给混合可燃气体的监测装置中的采集模块301，接下来通过采集模块301处理得到通常意义上的各组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)。其中，数字量的大小与模拟量呈线性对应关系。例如，在一具体示例中，以电流信号表示的组分浓度值的范围为4～20ma，以数字量表示的组分浓度值的范围为819～4095，最终通过如下公式可处理得到通常意义上的各组分的浓度值：

其中，fi为通常意义上的第i个组分的浓度值，单位是％vol(气体体积占比)；nti为以数字量表示的组分浓度值；li为第i个组分的爆炸下限阈值。例如，在一具体示例中，采集到的以数字量表示的乙醇浓度值nt1为1196，丙酮浓度值nt2为1452，乙酸乙酯浓度值nt3为1310，通过上述公式计算得到的f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol。

第一确定模块302，用于根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。

示例性地，第一确定模块302可将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值；第一确定模块302可将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。具体实施时，所述混合可燃气体的综合浓度值的单位可以为％vol(气体体积占比)。

第二确定模块303，用于根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。

具体实施时，所述混合可燃气体的爆炸下限阈值的单位可以为％vol。

预警模块304，用于在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作。

在本发明实施例中，通过采集模块采集混合可燃气体中各个组分的浓度值，通过第一确定模块、第二确定模块根据所述各个组分的浓度值确定混合可燃气体的综合浓度值以及各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比，以及根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值，能够动态确定混合可燃气体的爆炸下限阈值，进而使得预警模块能够基于动态确定的爆炸下限阈值进行准确预警，从而解决了现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题，为混合可燃气体的生产、运输、存储安全提供了保障。

实施例四

图4是本发明实施例四的混合可燃气体的监测装置的主要模块示意图。如图4所示，本发明实施例提供的混合可燃气体的监测装置400包括：采集模块401、第一确定模块402、第二确定模块403、预警模块404、可视化模块405。

采集模块401，用于采集混合可燃气体中各个组分的浓度值以及环境温度值。

其中，所述混合可燃气体中各个组分的浓度值是指测量环境(比如空气)中各组分的浓度值。

在一个可选实施方式中，可先通过单一气体浓度检测模块采集得到以模拟量(例如电流信号)表示的组分浓度值以及环境温度值，然后基于模数转换器将模拟量转换为数字量，再将以数字量表示的组分浓度值以及环境温度值传输给混合可燃气体的监测装置中的采集模块，进而通过采集模块处理得到通常意义上的混合可燃气体中各个组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)，以及通常意义上的环境温度值(比如以单位℃表示的温度值)。

示例性地，假设混合可燃气体由乙醇、丙酮、乙酸乙酯构成，则可通过乙醇浓度检测模块采集以电流信号表示的乙醇浓度值，通过丙酮浓度检测模块采集以电流信号表示的丙酮浓度值，通过乙酸乙酯浓度检测模块采集以电流信号表示的乙酸乙酯浓度值，通过温度检测模块采集以电流信号表示的环境温度值，然后将这些电流信号转换为数字量，再将数字量传输给混合可燃气体的监测装置，接下来处理得到通常意义上的各组分的浓度值(即以气体体积占比为单位的浓度值)以及通常意义上的环境温度值。其中，数字量的大小与模拟量呈线性对应关系。例如，在一具体示例中，以电流信号表示的组分浓度值的范围为4～20ma，以数字量表示的组分浓度值的范围为819～4095，最终通过如下公式可处理得到通常意义上的各组分的浓度值以及环境温度值：

其中，fi为通常意义上的第i个组分的浓度值，单位是％vol(气体体积占比)；nti为以数字量表示的组分浓度值；li为第i个组分的爆炸下限阈值；t为通常意义上的环境温度值，单位是℃；nt为以数字量表示的环境温度值。例如，在一具体示例中，采集到的以数字量表示的乙醇浓度值nt1为1196，丙酮浓度值nt2为1452，乙酸乙酯浓度值nt3为1310，nt为3440，通过上述公式计算得到的f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol，t为50.0℃。

第一确定模块402，用于将所述各个组分的浓度值输入综合浓度计算模型，以得到混合可燃气体的综合浓度值。

示例性地，所述综合浓度计算模型可以为：

式中，z为混合可燃气体的综合浓度值，fi为第i个组分的浓度值，aij为混合可燃气体中第i个组分对第j个监测组件的标定参数，n为混合可燃气体中的组分个数。例如，假设f1为0.379％vol，f2为0.483％vol，f3为0.299％vol，a11为1，a12为0.785，a13为0.606，a21为1.268，a22为1，a23为0.772，a31为0.169，a32为0.744，a33为1，通过上述公式计算得到z的值为0.474％vol。

第一确定模块402，还用于将所述各个组分的浓度值输入体积占比计算模型，以得到各个组分在所述混合可燃气体中的体积占比。

示例性地，所述体积占比模型可以为：

式中，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，fi为第i个组分的浓度值，n为混合可燃气体中的组分个数。例如，假设f1为0.379％vol，f2为0.483％，f3为0.299％，通过上述公式计算得到p1为32.6％，p2为41.6％，p3为25.8％。

第二确定模块403，用于根据所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比确定所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。

在一个可选实施方式中，第二确定模块403可将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入理查特里方程，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。其中，所述理查特里方程为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，pi为第i个组分在混合可燃气体中的体积占比，li为第i个组分的爆炸下限阈值。

在另一个可选实施方式中，第二确定模块403可根据采集得到的环境温度值选取对应温度条件下的阈值计算模型，将所述各个组分在混合可燃气体中的体积占比输入对应温度条件下的阈值计算模型，以得到所述混合可燃气体的爆炸下限阈值。其中，所述阈值计算模型是在通过对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限的实验结果进行多项式拟合得到的。具体实施时，在针对混合可燃气体在不同温度条件下的爆炸下限进行实验时，可采取正交实验设计方法进行组别设计，得到拟合多项式式中变量数量为n-1，其中，n为混合可燃气体内的组分数量。

示例性地，在得到由乙醇、丙酮、乙酸乙酯组成的混合可燃气体在不同温度条件下爆炸下限阈值的实验结果之后，可通过拟合得到不同温度下的阈值计算模型。例如，对应30℃的阈值计算模型为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，p1为组分1在混合可燃气体中的体积占比，p2为组分2在混合可燃气体中的体积占比。

例如，对应50℃的阈值计算模型为：

式中，y为混合可燃气体的爆炸下限阈值，p1为组分1在混合可燃气体中的体积占比，p2为组分2在混合可燃气体中的体积占比。

预警模块404，用于在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值满足预设条件时，进行预警操作；在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值不满足预设条件时，不进行预警操作。

示例性地，预警模块404可在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第一预设值且小于第二预设值时，进行第一预警操作；预警模块404可在所述混合可燃气体的综合浓度值与所述爆炸下限阈值的比值大于等于第二预设值时，进行第二预警操作；其中，第二预警操作的严重等级高于第一预警操作。

可视化模块405，用于对混合可燃气体的监测数据进行可视化展示。其中，所述混合可燃气体的监测数据包括：所述混合可燃气体的爆炸下限阈值、所述混合可燃气体的综合浓度值与爆炸下限阈值的比值和环境温度值。

在本发明实施例中，通过以上装置能够动态确定混合可燃气体的爆炸下限阈值，进而使得预警模块能够基于动态确定的爆炸下限阈值进行准确预警，从而解决了现有混合可燃气体监测技术由于将爆炸预警阈值设为固定值所导致的预警判断失真、预警系统误报的技术问题，为混合可燃气体的生产、运输、存储安全提供了保障。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。