本發(fā)明涉及化工氣體泄漏檢測(cè)，具體涉及一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在化工生產(chǎn)過程中，涉及多種易燃、易爆、有毒有害的氣體，這些氣體一旦泄漏，可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸或中毒事故，嚴(yán)重威脅工作人員的生命安全，隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，化工企業(yè)需要對(duì)化工氣體泄漏情況進(jìn)行檢測(cè)，通過對(duì)化工氣體進(jìn)行檢測(cè)可以有效預(yù)防重大安全事故的發(fā)生，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理泄漏情況，并減少因事故導(dǎo)致的財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染，而隨著傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用這些技術(shù)的使得泄漏發(fā)展，化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性得到了顯著提升，這些技術(shù)的應(yīng)用使得泄漏檢測(cè)更加高效、準(zhǔn)確，為化工企業(yè)的安全生產(chǎn)提供了有力保障。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，化工氣體泄漏檢測(cè)受限于多種環(huán)境因素影響，如溫度波動(dòng)、濕度變化以及壓力差異等，這些外部條件會(huì)影響氣體泄漏檢測(cè)的檢測(cè)范圍和靈敏度；更進(jìn)一步，檢測(cè)設(shè)備對(duì)特定氣體的響應(yīng)特性也可能因長(zhǎng)期使用或環(huán)境變遷而產(chǎn)生偏差，從而要求我們必須定期進(jìn)行校準(zhǔn)與驗(yàn)證，以確保其檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤，因此，降低環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)設(shè)備的影響，以及針對(duì)環(huán)境變化對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，成為我們當(dāng)前亟待解決的重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、第一方面，一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法，包括以下步驟：

4、步驟1，確定檢測(cè)區(qū)域及檢測(cè)區(qū)域的氣體種類和特性，并收集化工檢測(cè)區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫度范圍、濕度變化、壓力波動(dòng)、風(fēng)速、風(fēng)向及電磁干擾，構(gòu)建環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫；

5、步驟2，根據(jù)收集的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，分析影響氣體泄漏檢測(cè)的環(huán)境數(shù)據(jù)，得到環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表；

6、步驟3，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表配置檢測(cè)設(shè)備，建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和異常檢測(cè)機(jī)制，根據(jù)泄漏源位置、風(fēng)向、風(fēng)速及潛在擴(kuò)散路徑，科學(xué)規(guī)劃?rùn)z測(cè)設(shè)備的位置和數(shù)量，確保覆蓋全面且敏感度高，避免交叉干擾，并利用檢測(cè)設(shè)備收集檢測(cè)數(shù)據(jù)，識(shí)別檢測(cè)數(shù)據(jù)中的異常檢測(cè)數(shù)據(jù)，包括泄漏點(diǎn)的位置、泄漏量、泄漏介質(zhì)等信息，得到異常評(píng)估系數(shù)；

7、步驟4，基于環(huán)境因素分析序列表和預(yù)處理后的環(huán)境數(shù)據(jù)，分析氣體泄漏的模式和趨勢(shì)，并對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償，以減少環(huán)境因素的干擾，根據(jù)泄漏的嚴(yán)重性、擴(kuò)散速度和潛在危害，設(shè)定多級(jí)預(yù)警等級(jí)，同時(shí)結(jié)合異常評(píng)估系數(shù)設(shè)定不同預(yù)警等級(jí)的異常評(píng)估閾值；

8、步驟5，根據(jù)確定的氣體種類和特性以及預(yù)警等級(jí)，制定應(yīng)急預(yù)案，包括應(yīng)急響應(yīng)流程、疏散方案、救援措施等，確?？焖儆行У捻憫?yīng)措施，并持續(xù)監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)的性能，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。

9、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建過程為：

10、步驟101，明確監(jiān)測(cè)的目的和具體需求，確定檢測(cè)區(qū)域內(nèi)存在的氣體種類，包括易燃?xì)怏w、有毒氣體、惰性氣體等，并利用行業(yè)公開的數(shù)據(jù)庫獲取氣體的分布規(guī)律以及其物理特性、化學(xué)特性、毒性信息和安全閾值；

11、步驟102，根據(jù)監(jiān)測(cè)的氣體種類、特性和環(huán)境條件，在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)部署監(jiān)測(cè)設(shè)備，如空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站、氣體檢測(cè)儀、傳感器等，并根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)和氣體種類，配置監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)參數(shù)；

12、步驟103，利用配置好的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，選用定期或連續(xù)收集數(shù)據(jù)的方式，確保數(shù)據(jù)的代表性和全面性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)，并對(duì)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行保存記錄，以便后續(xù)分析和處理；

13、步驟104，對(duì)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，根據(jù)氣體種類和特性，對(duì)整理后的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并建立環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫；便于后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢、分析和應(yīng)用，同時(shí)定期對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份和維護(hù)。

14、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表的獲取過程為：

15、步驟201，對(duì)整理分類后的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，去除噪聲和異常值；

16、步驟202，從預(yù)處理的環(huán)境數(shù)據(jù)中提取特征，分別針對(duì)溫度，濕度，壓力進(jìn)行特征提取，獲取溫度干擾因子、濕度干擾因子和壓力干擾因子；

17、步驟203，根據(jù)預(yù)處理的環(huán)境數(shù)據(jù)，獲取溫度干擾因子、濕度干擾因子和壓力干擾因子的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，以及它們與氣體泄漏檢測(cè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并分析氣體泄漏檢測(cè)相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，編制環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表；

18、步驟204，基于環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表，優(yōu)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的配置和監(jiān)測(cè)參數(shù)的設(shè)置，以提高氣體泄漏檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。

19、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述異常評(píng)估系數(shù)的獲取過程為：

20、步驟301，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表中的環(huán)境因素，優(yōu)化檢測(cè)設(shè)備的配置，確保檢測(cè)設(shè)備具有足夠的精度、穩(wěn)定性和可靠性，并將各個(gè)檢測(cè)設(shè)備連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)，同時(shí)，考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，以便未來增加新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)或升級(jí)系統(tǒng)；

21、步驟302，基于環(huán)境數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)分析序列表中的關(guān)聯(lián)信息建立異常檢測(cè)機(jī)制，分析環(huán)境數(shù)據(jù)，獲取異常數(shù)據(jù)點(diǎn)；

22、步驟303，基于獲取的異常數(shù)據(jù)點(diǎn)并結(jié)合溫度干擾因子、濕度干擾因子和壓力干擾因子，分別獲取溫度干擾指數(shù)、濕度干擾指數(shù)和壓力干擾指數(shù)，預(yù)測(cè)分析溫度變化趨勢(shì)，濕度變化趨勢(shì)和壓力變化趨勢(shì)，反映各環(huán)境因素對(duì)氣體泄漏檢測(cè)的干擾程度；

23、步驟304，將溫度干擾指數(shù)、濕度干擾指數(shù)和壓力干擾指數(shù)進(jìn)行集成，得到異常評(píng)估系數(shù)，驗(yàn)證異常檢測(cè)機(jī)制的有效性，對(duì)檢測(cè)設(shè)備和機(jī)制進(jìn)行反饋和調(diào)整，輸出異常檢測(cè)報(bào)告。

24、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述溫度干擾指數(shù)的計(jì)算公式為：

25、

26、其中，tii為溫度干擾指數(shù)，t為當(dāng)前溫度值，tstd為溫度的標(biāo)準(zhǔn)值，σt為溫度的標(biāo)準(zhǔn)差，δt為溫度的變化率，δtmax為溫度的變化率的最大允許值，α為季節(jié)性振幅因子，t為當(dāng)前時(shí)間，t0為周期性變化的起始時(shí)間，q為周期性變化的周期；

27、所述濕度干擾指數(shù)計(jì)算公式為：

28、

29、其中，hii為濕度干擾指數(shù)，rh為當(dāng)前相對(duì)濕度，rhstd為相對(duì)濕度的標(biāo)準(zhǔn)值，rhmin為相對(duì)濕度的最小值，rhmax為相對(duì)濕度的最大值，β為濕度偏離最優(yōu)值的敏感度系數(shù)，rhopt為相對(duì)濕度的最優(yōu)值；

30、所述壓力干擾指數(shù)計(jì)算公式為：

31、

32、其中，pii為壓力干擾指數(shù)，p為當(dāng)前壓力值，pstd為壓力值的標(biāo)準(zhǔn)值，pr為壓力值的允許變化范圍，γ為權(quán)重因子，pl為上一次記錄的壓力值，6為壓力變化速率的敏感參數(shù)。

33、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述異常評(píng)估系數(shù)的計(jì)算公式為：

34、

35、其中，aai為異常評(píng)估系數(shù)，tii為溫度干擾指數(shù)，hii為濕度干擾指數(shù)，pii為壓力干擾指數(shù)，ρ為權(quán)重因子，tavg為近期溫度的平均值，topt為溫度的最優(yōu)值，σt為溫度的標(biāo)準(zhǔn)差。

36、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述預(yù)警等級(jí)的異常評(píng)估閾值的確定過程為：

37、步驟401，根據(jù)異常檢測(cè)報(bào)告和環(huán)境因素分析序列表，分析影響氣體泄漏情況與溫度干擾指數(shù)、濕度干擾指數(shù)和壓力干擾指數(shù)的關(guān)聯(lián)程度；

38、步驟402，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)識(shí)別氣體泄漏模式，并分析氣體泄漏的頻率、持續(xù)時(shí)間和影響范圍，預(yù)測(cè)未來氣體泄漏的趨勢(shì)，并繪制時(shí)間序列圖、散點(diǎn)圖等可視化工具，幫助理解泄漏的動(dòng)態(tài)變化；

39、步驟403，根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合氣體泄漏模式，確定所需補(bǔ)償?shù)木唧w干擾項(xiàng)，對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，如靈敏度和量程，以補(bǔ)償環(huán)境因素的干擾；

40、步驟404，根據(jù)異常檢測(cè)報(bào)告以及氣體泄漏的嚴(yán)重程度、影響范圍和發(fā)展速度，定義不同預(yù)警等級(jí)，分別為一級(jí)預(yù)警等級(jí)、二級(jí)預(yù)警等級(jí)、三級(jí)預(yù)警等級(jí)以及四級(jí)預(yù)警等級(jí)，其中，預(yù)警等級(jí)的泄漏危險(xiǎn)情況從一級(jí)預(yù)警等級(jí)到四級(jí)預(yù)警等級(jí)逐級(jí)增加；

41、步驟405，將異常評(píng)估系數(shù)的結(jié)果與不同預(yù)警等級(jí)進(jìn)行匹配，為不同的預(yù)警等級(jí)設(shè)定對(duì)應(yīng)的預(yù)警評(píng)估閾值。

42、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述多個(gè)所述預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)多個(gè)所述預(yù)警評(píng)估閾值，其中，所述預(yù)警評(píng)估閾值包括上限閾值和下限閾值；

43、多個(gè)所述預(yù)警等級(jí)與多個(gè)所述預(yù)警評(píng)估閾值滿足如下關(guān)系：

44、一級(jí)預(yù)警等級(jí)：0<aai<aaia；

45、二級(jí)預(yù)警等級(jí)：aaia≤aai<aaib；

46、三級(jí)預(yù)警等級(jí)：aaib≤aai<aaic；

47、四級(jí)預(yù)警等級(jí)：aaic≤aai<1；

48、其中，aai為異常評(píng)估系數(shù)，aaia為一級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的上限閾值與二級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的下限閾值，aaib為二級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的上限閾值與三級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的下限閾值，aaic為三級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的上限閾值與四級(jí)預(yù)警等級(jí)對(duì)應(yīng)的下限閾值，aaia＝0.2，aaib＝0.5，aaic＝0.8。

49、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述監(jiān)測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)的性能過程為：

50、步驟501，根據(jù)確定的氣體種類和特性，評(píng)估氣體泄漏情況下造成的風(fēng)險(xiǎn)和影響，并制定具體的應(yīng)急預(yù)案；

51、步驟502，建立反饋機(jī)制，收集氣體泄漏模式的反饋信息，對(duì)氣體檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，確保其處于良好工作狀態(tài)，

52、步驟503，針對(duì)反饋信息進(jìn)行評(píng)估和分析，找出存在的問題和原因，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整應(yīng)急預(yù)案，提高其針對(duì)性和有效性。

53、第二方面，一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理系統(tǒng)：用于實(shí)現(xiàn)化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法，包括監(jiān)測(cè)中心，所述監(jiān)測(cè)中心通信連接有采集器模塊、分析評(píng)估模塊、警報(bào)模塊以及預(yù)警方案輸出模塊，其中，各模塊間電信號(hào)連接；

54、所述采集器模塊，用于收集化工生產(chǎn)過程中泄漏的氣體，通過捕捉空氣中的氣體成分，分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

55、所述分析評(píng)估模塊，用于對(duì)收集的氣體進(jìn)行抽取和分析，結(jié)合預(yù)設(shè)的異常評(píng)估系數(shù)，對(duì)采集的氣體進(jìn)行異常評(píng)估，包括測(cè)量氣體對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收程度，計(jì)算氣體的濃度，其中分析評(píng)估模塊由氣路系統(tǒng)和傳感器組成；

56、所述警報(bào)模塊，用于根據(jù)異常評(píng)估系數(shù)，與預(yù)設(shè)的異常評(píng)估閾值進(jìn)行比較，確定氣體泄漏的預(yù)警等級(jí)；

57、所述預(yù)警方案輸出模塊，用于根據(jù)預(yù)警等級(jí)，輸出相應(yīng)的應(yīng)急方案。

58、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來說，取得的技術(shù)進(jìn)步是：

59、1、本發(fā)明提供一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)，實(shí)施化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在的氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)，從而在事故發(fā)生前采取預(yù)防措施，通過連續(xù)的監(jiān)測(cè)和定期的檢測(cè)維護(hù)，確保生產(chǎn)環(huán)境中的氣體濃度始終保持在安全范圍內(nèi)，降低了因氣體泄漏而引發(fā)火災(zāi)、爆炸或中毒等安全事故的可能性。

60、2、本發(fā)明提供一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)，針對(duì)溫度波動(dòng)、濕度變化及壓力差異等環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)精度的影響，通過定期對(duì)檢測(cè)設(shè)備校準(zhǔn)和驗(yàn)證，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備偏差，預(yù)防潛在的性能下降，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，確保檢測(cè)設(shè)備對(duì)特定氣體的響應(yīng)特性保持準(zhǔn)確，即使在長(zhǎng)期使用或環(huán)境變化的情況下也能維持性能，不僅提高了檢測(cè)的可靠性，還降低了誤報(bào)和漏報(bào)的風(fēng)險(xiǎn)，為化工生產(chǎn)提供了更為堅(jiān)實(shí)的安全保障。

61、3、本發(fā)明提供一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)，對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行深入分析和理解，使得檢測(cè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)溫度波動(dòng)、濕度變化和壓力差異等多種環(huán)境條件，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)并動(dòng)態(tài)調(diào)整檢測(cè)設(shè)備，減少環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)靈敏度和范圍的影響，不僅提高了檢測(cè)系統(tǒng)的魯棒性，也確保了在極端或變化的環(huán)境中仍能保持高效的檢測(cè)能力。

62、4、本發(fā)明提供一種化工氣體泄漏檢測(cè)管理方法及系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的氣體濃度，迅速檢測(cè)異常情況，并觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制泄漏源，減少有害氣體的排放量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境免受破壞，縮短了從泄漏發(fā)生到被察覺的時(shí)間差，有效防止火災(zāi)、爆炸等安全事故的發(fā)生。