一种气体巡检系统及巡检方法与流程

本发明涉及气体巡检的，尤其涉及一种气体巡检系统及巡检方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，越来越多的气体应用到工农业生产领域。这些气体虽然为人们的生产生活带来了很大的便利，但若在使用过程中发生泄露将会造成难以预料的后果。加之国家对安全生产的重视程度越来越高，越来越多品类的气体探测器应运而生。常用的气体检测设备分为固定式气体探测器和便携式气体探测器。固定式气体探测器是在固定的点位安装气体探测器，但是固定点位的气体探测器价格昂贵、安装部署繁琐、不易维护，若要检测多种气体，还需要安装更多的不同种类的探测器；便携式气体探测器具有性价比高、方便携带使用等优点，在气体巡检行业得到了广泛的应用。

2、常用的便携式气体探测器仅具有浓度检测、记录功能。在实际使用时，如果气体泄漏或超过一定限度，管理人员无法得到及时有效的反馈，而且从记录中无法得知某一条数据对应哪些点位或区域。具有定位功能的便携式气体探测器主要依赖gps获取检测点位置，但这种设备在对于楼宇内部、具有高大金属设施的化工厂或地下空间不适合使用，且难以主动提醒巡检人员跳签、漏签的情况。

3、申请号为201910632498.6的发明专利公开了一种气体巡检管理系统，包括：气体测定器，用于检测气体参数，得到检测数据；数据管理单元，与所述气体测定器通信连接，用于接收以及分析所述气体测定器发送的检测数据；rfid标签，安装于标的环境下的不同目标位置；所述气体测定器上设有rfid读取器。通过上述发明提供的多参数气体巡检管理系统，能够识别检测位置，并将采集的气体的参数数据以及检测位置发送至远程数据管理单元，以便于快速定位异常位置，从而方便采取进一步的预防、补救措施。但是，上述发明存在两个问题：1、上述发明中的时钟单元只存在于数据管理单元，当巡检场景为为高大金属建筑或有其他有无线信号遮挡的区域气体测定器无法与数据管理单元通信时，气体测定器因不含时钟单元无法准确完整的记录巡检数据，后续也无法补全巡检数据，继而造成巡检数据的丢失。2、上述发明中虽然有路径管理单元，但不具有自主学习、分析规划巡检路线的能力，很难应对复杂的工业生产环境。

技术实现思路

1、针对现有固定式气体探测器安装部署繁琐、不易维护，便携式气体探测器某些场景无法使用gps定位的技术问题，本发明提出一种气体巡检系统、设备及方法，安装方便、成本低，可以及时提醒巡检人员进行安全隐患处理。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种气体巡检系统，包括巡检定位装置、气体探测器和数据处理平台，巡检定位装置与气体探测器通信连接，气体探测器与数据处理平台相连接；所述巡检定位装置设置在巡检路线上的目标位置；所述气体探测器用于对所述巡检定位装置执行近场非接触信息读取操作，同时记录气体浓度、时间信息；所述数据处理平台具有自主学习、分析规划巡检路线的能力，数据处理平台与所述气体探测器进行信息交互，用于接收气体探测器发送的巡检信息，并存储分析巡检信息，将巡检信息推送至移动终端。

3、优选地，所述巡检定位装置具有标识符uid，巡检定位装置的安装位置为一般需要巡检的位置和需要重点巡检的位置；所述巡检定位装置的通信方式是nfc、rfid或红外；在数据处理平台中将巡检定位装置与巡检路线中的实际位置做绑定；

4、所述气体探测器实时读取环境中的气体浓度并显示出来，同时气体探测器根据预设的报警阈值进行报警提示；当读取到巡检定位装置的信息后，气体探测器记录存储当时的气体浓度值、气体类型、时间信息、报警状态、巡检定位装置的惟一标识符uid；当气体探测器与数据处理平台建立网络通讯连接后，将巡检数据上传至数据处理平台，上传成功后气体探测器将存储的数据删除；

5、所述数据处理平台对气体探测器上传的巡检数据进行分析，当气体浓度超过预设的报警阈值或巡检人员有遗漏的巡检点位，数据处理平台分别将漏检信息和报警信息推送至巡检人员和管理人员。

6、优选地，所述气体探测器包括时钟模块、微处理器、数据存储模块、近场通信模块、无线通信模块、报警模块、气体传感器和显示模块，所述时钟模块、数据存储模块、近场通信模块、无线通信模块、报警模块、气体传感器和显示模块均与微处理器相连接，近场通信模块与巡检定位装置相连接，无线通信模块与数据处理平台相连接。

7、优选地，所述微处理器与电源模块相连接；所述数据存储模块采用非易失性可擦除的eeprom存储器，所述时钟模块、数据存储模块通过iic总线与微处理器通信；所述近场通信模块为rfid读卡芯片，所述无线通信模块采用蓝牙、wifi、lora或nb-iot，近场通信模块和无线通信模块均通过uart串口与微处理器相连接。

8、优选地，所述电源模块采用充电的锂电池供电；所述报警模块包括蜂鸣器、指示灯或震动马达一种或几种，气体传感器采用半导体气体传感器、催化燃烧气体传感器、热传导气体传感器、红外气体传感器或激光传感器的一种或多种组合；所述显示模块采用lcd段码屏。

9、优选地，所述数据处理平台的自主学习、分析规划巡检路线的实现方法为：

10、巡检路线中的点位分为初始巡检点位、重点巡检点位和临时巡检点位，初始巡检点位在默认巡检路线中；

11、从位置p1巡检到位置p2的初始默认路线为位置p1到位置p2；

12、当数据处理平台接收到巡检完成请求后，会自动检索从位置p1到位置p2巡检过程中的所有数据；当所有数据无异常，则确认完成巡检，维持初始默认路线；当检索到某次数据异常，则根据异常信息推算异常位置；

13、设位置p1到位置p2的距离为s，所上传的数据个数为n，则每两次上传的距离为

14、设第a次上传的数据异常，异常点位置为p’，计算位置p1到异常点位置p’之间距离

15、数据处理平台根据距离d1匹配比位置p1和位置p2距离更近的巡检点作为临时巡检点位，将距离异常点位置p’最近或重合的位置p3作为临时巡检点位，同时将位置p3加入位置p1到位置p2之间的巡检路线中；同样的方式巡检路线中加入其他巡检点，新添加的巡检点中更接近异常点位置；

16、新加入位置p3巡检点之后，数据处理平台比较位置p3、异常点位置p'的浓度信息，如果异常点位置p'浓度较高，则判断出泄漏位置更加靠近异常点位置p'，需在异常点位置p'附近查找泄漏源，找到泄漏源后增加巡检点位，同时将位置p3从临时巡检点位删除；如果位置p3浓度较高，则泄漏位置更加靠近位置p3，在位置p3附近查找泄漏源，同时将位置p3确认为临时巡检点位。

17、优选地，巡检完成后，数据处理平台根据时间权重自动变更记录巡检点位类型；新添加的临时巡检点的信息均存储在数据处理平台；若在接下来的多天内巡检无异常，则会从巡检路线中移除；若在接下来的多天内巡检仍有异常，则被划分为重点巡检点位；重点巡检点位若在接下来的1年内巡检无异常，则变为临时巡检点位；若在接下来的1年内重点巡检点的巡检仍有异常，则被划分为初始巡检点位。

18、一种气体巡检系统的巡检方法，包括以下步骤：

19、步骤31，打开气体探测器，启动近场通信模块和无线通信模块，气体探测器中各个模块的电源打开，开始进行气体浓度检测；

20、步骤32，气体探测器的气体传感器读取环境气体浓度，并发送至显示模块，同时判断是否传送至报警模块进行报警提示；

21、步骤33，当出现报警或定时时间到，气体探测器将读取到的巡检定位装置的标识符uid、环境气体浓度、时间的巡检信息通过无线通信模块发送至数据处理平台；

22、步骤34，数据处理平台将接收的浓度信息与预设的报警阈值比较后判断是否为报警信息，并将报警信息推送至管理人员的移动终端；

23、步骤35，当巡检完成后，巡检人员通过气体探测器向数据处理平台发送巡检完成请求；

24、步骤36，数据处理平台收到巡检完成请求后，自动查询是否有漏巡或需要再次巡检的点位，并将结果推送至气体探测器；

25、步骤37，若数据处理平台确认完成巡检，则结束本次巡检；若接收到数据处理平台推送的复巡、漏巡信息，则需进行补充巡检提交完成请求。

26、优选地，所述气体探测器的断网补发数据的实现方法为：气体探测器读取巡检定位装置的标识符uid、环境气体浓度、时间的巡检信息，然后通过无线通信模块检测无线网络状态，如果网络正常，无线通信模块将数据信息发送至数据处理平台，数据处理平台根据时间信息插入相应的存储位置；当网络不正常时，将数据信息存储至数据存储模块，无线通信模块每5分钟尝试连接网络一次，尝试连接5次，若仍不成功则每分钟尝试连接网络一次，尝试连接5次，若仍不成功则当天不再尝试连接网络。

27、优选地，所述数据处理平台核对所有需要的巡检点位是否已被巡检，若有遗漏及时推送至巡检人员和管理人员的移动终端，提醒进行补充巡检处理；巡检人员发送巡检完成请求后，数据处理平台比对上传巡检点位数据和路线中需要巡检的点位数据，如果包含则需要巡检的点位数据判定为巡检完成，否则判定为漏检；

28、所述数据处理平台根据当前的数据时间戳信息与数据库中已有的数据时间信息进行比较插入；

29、选取某一巡检点位可查看当前巡检点位的历史巡检数据记录，标记显示所有数据异常的历史数据，显示当前巡检点位的类型；如果当前巡检点位类型有过变更，则同步显示变更的时间节点，同时将当前巡检点位的类型和变更的时间导出。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果：气体巡检系统的巡检定位装置采用rfid，安装方便、成本低，同时无需提供电源可以很大程度预防因设备电气原因造成安全事故的发生；气体探测器本身具有显示和报警提示，可以及时提醒巡检人员进行安全隐患处理，提前消除安全隐患。本发明的气体巡检系统通过巡检定位装置与气体探测器的配合，便于生产安全巡检人员对所负责的巡检区域进行全方位的巡检，同时安全管理人员接收到预警信息后也可以及时处置，这种上下联动的机制可以有效避免潜在生产安全事故的发生。本发明还可以对历史巡检信息进行统计分析处理，根据历史报警情况，分析统计出高危区域，排查事故隐患，重点跟踪观测。本发明的数据补发在网络状况不好的情况下可以保证巡检数据不丢失，保持巡检数据的连续性和完整性；自主学习、分析规划巡检路线在实际应用中可以实时调整巡检路线比固定路线巡检更加灵活，可以更加有效的排查潜在隐患，当确实存在气体泄漏时可以比固定路线巡检更加快速、便捷的找到泄漏源。数据补发以及自主学习、分析规划巡检路线的方法可以使巡检系统更加可靠、可信，更加智能。