本發(fā)明涉及安全報警，具體涉及一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

1、煤氣作為日常生活中重要的能源之一，廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域，然而，煤氣本身具有易燃易爆的特性，一旦泄漏并積聚到一定濃度，遇到明火或電火花等激發(fā)源時，極易引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸事故，嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全，在早期的煤氣使用環(huán)境中，主要通過人工巡檢和手持式探測儀器來監(jiān)測煤氣泄漏情況，隨著人們生活水平的提高和安全意識的增強，越來越多的用戶開始關(guān)注燃氣使用的安全性問題。

2、如中國專利公開號：cn110930628a的一種室內(nèi)煤氣遠程報警系統(tǒng)及室內(nèi)煤氣遠程報警方法，包括plc，plc分別連接有多個一氧化碳傳感器、聲光報警器和斷路器，斷路器與室內(nèi)總電源連接，plc連接有g(shù)prs通信模塊，gprs通信模塊連接有兩個或兩個以上移動終端。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，系統(tǒng)依賴移動終端用戶及時響應(yīng)警報并采取行動，若用戶未能及時看到警報或無法立即響應(yīng)，可能會延誤處理致使煤氣泄漏，并且采用自動切斷電源雖可以防止火災(zāi)，但同時也可能導致室內(nèi)的通風及緊急照明設(shè)備停止工作，限制了對煤氣泄漏的全方位應(yīng)對能力，因此，如何及時對室內(nèi)煤氣泄漏進行處理，并確保各安全系統(tǒng)間的聯(lián)動應(yīng)用，是我們要解決的問題，為此，現(xiàn)提出一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)及處理方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)及處理方法，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，一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)，包括預(yù)警報警中心，所述預(yù)警報警中心通信連接有傳感器模塊、異常特征分析模塊、異常評估模塊、安全分析模塊以及聯(lián)動管理模塊，其中，各模塊間電信號連接；

4、所述傳感器模塊，通過部署多種傳感器，包括一氧化碳、可燃氣體、煙霧、溫度和濕度傳感器，對室內(nèi)氣體濃度進行全面監(jiān)測，提供更全面的安全監(jiān)測，及時檢測到煤氣泄漏及其他潛在危險；

5、所述異常特征分析模塊，用于對傳感器模塊采集的室內(nèi)氣體濃度數(shù)據(jù)進行分析，劃分異常氣體類型，并調(diào)取異常氣體安全范圍的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，提取異常氣體特征，得到異常特征數(shù)據(jù)表；

6、所述異常評估模塊，結(jié)合異常氣體特征的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)和異常特征數(shù)據(jù)表的安全范圍數(shù)據(jù)，分析異常氣體特征與安全范圍的關(guān)系，并設(shè)定異常報警等級，匹配相應(yīng)的異常管理措施；

7、所述安全分析模塊，基于異常評估模塊的分析結(jié)果，確定異常氣體特征與安全范圍的關(guān)系，并根據(jù)異常管理措施實施后氣體濃度變化趨勢，分析室內(nèi)氣體的安全狀態(tài)；

8、所述聯(lián)動管理模塊，用于在檢測到煤氣泄漏時，根據(jù)異常報警等級和室內(nèi)氣體安全狀態(tài)分析結(jié)果，對電源、煤氣閥門、通風設(shè)備以及緊急照明進行綜合管理，實施相應(yīng)的安全措施，并以聲光報警器、移動設(shè)備通知以及室內(nèi)顯示屏的多種形式向用戶發(fā)出警報，提供清晰的視覺和聽覺提示，確保用戶能夠及時響應(yīng)警報。

9、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述傳感器模塊中，對室內(nèi)氣體濃度進行全面監(jiān)測的過程為：

10、根據(jù)室內(nèi)結(jié)構(gòu)和潛在煤氣泄漏點(如煤氣管道、爐具等)的布局，布設(shè)各類傳感器，確保覆蓋整個室內(nèi)空間，尤其是潛在危險區(qū)域，傳感器包括一氧化碳傳感器、可燃氣體傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器，一氧化碳傳感器用于檢測一氧化碳氣體的濃度，可燃氣體傳感器用于檢測甲烷、丙烷等可燃氣體的濃度，煙霧傳感器用于檢測室內(nèi)煙霧的濃度，溫度傳感器用于監(jiān)測室內(nèi)溫度，異常溫度可能指示火災(zāi)或其他危險，濕度傳感器用于監(jiān)測室內(nèi)濕度，高濕度易影響其他傳感器的性能，進而增加電氣火災(zāi)風險；

11、傳感器持續(xù)監(jiān)測各自負責的參數(shù)，實時捕捉環(huán)境中的變化，采集室內(nèi)氣體濃度數(shù)據(jù)，將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號，并將轉(zhuǎn)換后的電信號通過通信接口傳輸至預(yù)警報警中心，形成綜合環(huán)境數(shù)據(jù)；

12、對傳感器數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括噪聲過濾和數(shù)據(jù)校準，對傳感器數(shù)據(jù)進行濾波，去除噪聲和干擾信號，保證數(shù)據(jù)的準確性，校正傳感器的測量數(shù)據(jù)，以確保傳感器的準確性和一致性，定期進行校準，以應(yīng)對傳感器的老化和漂移。

13、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述異常特征分析模塊中，異常特征數(shù)據(jù)表的獲取過程為：

14、從預(yù)警報警中心提取預(yù)處理后的室內(nèi)氣體濃度數(shù)據(jù)，包括一氧化碳、可燃氣體、煙霧、溫度和濕度參數(shù)的測量值，并對室內(nèi)氣體濃度數(shù)據(jù)進行標準化處理，統(tǒng)一不同類型數(shù)據(jù)的量綱和范圍，便于比較和分析；

15、根據(jù)預(yù)設(shè)的安全范圍和歷史數(shù)據(jù)，為每種氣體濃度設(shè)定異常閾值，并將預(yù)處理后的室內(nèi)氣體濃度數(shù)據(jù)與設(shè)定的異常閾值進行比較，判斷是否存在異常情況；

16、根據(jù)異常檢測的結(jié)果，識別確定異常氣體的類型，并針對檢測到的異常氣體類型，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取異常氣體的安全范圍數(shù)據(jù)，包括正常濃度范圍、安全上限、緊急處理措施；

17、從異常氣體數(shù)據(jù)中提取異常氣體特征，包括濃度峰值、異常持續(xù)時間、變化速率，并將提取的異常氣體特征整合成異常特征數(shù)據(jù)表，異常特征數(shù)據(jù)表包括氣體類型、濃度水平、超標時間、安全范圍數(shù)據(jù)。

18、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述異常評估模塊中，異常氣體特征與安全范圍關(guān)系的分析過程為：

19、遍歷異常特征數(shù)據(jù)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，將異常氣體特征數(shù)據(jù)與安全范圍數(shù)據(jù)進行對比，分析每種異常氣體的實際濃度與安全閾值之間的關(guān)系；

20、綜合多個檢測周期內(nèi)的風險并進行累加，并根據(jù)檢測周期的濃度峰值和變化速率的趨勢，預(yù)設(shè)最大安全持續(xù)時間閾值，分析得到異常氣體評估指數(shù)，評估當前異常的嚴重性和潛在風險；

21、基于異常氣體評估指數(shù)和安全范圍數(shù)據(jù)，預(yù)設(shè)異常報警等級，分別為輕微異常報警等級、中等異常報警等級以及高異常報警等級，為各異常報警等級設(shè)置相應(yīng)的異常報警閾值，并根據(jù)設(shè)定的異常報警等級，匹配相應(yīng)的異常管理措施，異常管理措施包括通風增強、關(guān)閉閥門、緊急通知以及聯(lián)動控制，通風增強：自動啟動或增強通風系統(tǒng)，以降低有害氣體濃度，關(guān)閉閥門：自動關(guān)閉煤氣或燃氣閥門，防止氣體進一步泄漏，緊急通知：通過聲光報警系統(tǒng)或移動設(shè)備向相關(guān)人員發(fā)送緊急通知，聯(lián)動控制：啟動與消防、醫(yī)療等其他緊急服務(wù)的聯(lián)動機制。

22、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述異常氣體評估指數(shù)的表達式為：

23、

24、其中，rai為異常氣體評估指數(shù)，cpi為第i個檢測周期的濃度峰值，rti為第i個檢測周期的變化速率，b為基準值，表示正常操作條件下的預(yù)期濃度峰值，dt為異常持續(xù)時間，即從異常開始到檢測到的時間，tmax為預(yù)設(shè)的最大安全持續(xù)時間閾值，超過這個時間可能表示情況嚴重，n為檢測周期的數(shù)量；

25、多個所述異常報警等級對應(yīng)多個所述異常報警閾值；

26、多個所述異常報警等級與多個所述異常報警閾值滿足如下關(guān)系：

27、輕微異常報警等級0<rai≤raim；

28、中等異常報警等級raim<rai≤raih；

29、高異常報警等級rai>raih；

30、其中，rai為異常氣體評估指數(shù)，raim為中等異常報警等級對應(yīng)的下限閾值與輕微異常報警等級對應(yīng)的上限閾值，raih為高異常報警等級對應(yīng)的下限閾值與中等異常報警等級對應(yīng)的上限閾值。

31、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述安全分析模塊中，室內(nèi)氣體安全狀態(tài)的分析過程為：

32、從異常評估模塊接收異常氣體評估指數(shù)和濃度峰值、異常持續(xù)時間、變化速率的相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用異常評估模塊的結(jié)果，分析異常氣體特征與預(yù)設(shè)的安全范圍之間的關(guān)系，確定異常氣體是否超出了安全閾值，以及超出的程度；

33、實時監(jiān)測異常管理措施實施后的氣體濃度變化，通過時間序列分析，評估氣體濃度變化趨勢，包括濃度下降趨勢、恢復速度以及短期波動，其中，濃度下降趨勢為氣體濃度是否逐步下降，恢復速度為氣體濃度恢復到安全范圍的速度，短期波動為氣體濃度是否有顯著的短期波動；

34、根據(jù)氣體濃度變化趨勢和異常評估指數(shù)，計算安全預(yù)警系數(shù)，根據(jù)安全預(yù)警系數(shù)，評估室內(nèi)氣體的安全狀態(tài)，判斷室內(nèi)環(huán)境的安全風險程度；

35、綜合分析實施異常管理措施后的氣體濃度變化趨勢和安全預(yù)警系數(shù)，設(shè)定安全等級，分別為一級安全等級、二級安全等級以及三級安全等級，其中，安全等級從一級至三級逐級安全性增加，并為各安全等級設(shè)定相對應(yīng)的安全閾值；

36、生成詳細的安全分析報告，包括異常氣體的特征、安全預(yù)警系數(shù)、建議的應(yīng)對措施，并實時更新安全預(yù)警系數(shù)，根據(jù)最新的分析結(jié)果調(diào)整監(jiān)測參數(shù)或管理措施，將分析結(jié)果和建議措施反饋給預(yù)警報警中心，以便采取相應(yīng)的行動。

37、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述安全預(yù)警系數(shù)的表達式為：

38、

39、其中，sac為安全預(yù)警系數(shù)，δci為第i個檢測周期內(nèi)的濃度變化量，ti為第i個檢測周期的時間間隔，dt為異常持續(xù)時間，tmax為預(yù)設(shè)的最大安全持續(xù)時間閾值，λ為指數(shù)衰減系數(shù)，用于調(diào)節(jié)dt的影響，rai為異常氣體評估指數(shù)，raibase為基準異常氣體評估指數(shù)，代表可接受的風險水平，n為檢測周期的數(shù)量。

40、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：多個所述安全等級對應(yīng)多個所述安全閾值，其中，所述安全閾值包括上限閾值和下限閾值；

41、多個所述安全等級與多個所述安全閾值滿足如下關(guān)系：

42、一級安全等級sac>sachigh；(最高風險)，表示室內(nèi)環(huán)境處于高風險狀態(tài)，需要立即采取緊急措施，立即啟動緊急預(yù)案，如疏散人員、關(guān)閉相關(guān)設(shè)備、啟動應(yīng)急通風系統(tǒng)等；

43、二級安全等級saclow<sac≤sachigh；(中等風險)，表示室內(nèi)環(huán)境存在一定的風險，需要加強監(jiān)控并準備采取進一步措施，增加監(jiān)測頻率，準備應(yīng)急資源，通知相關(guān)人員保持警惕，考慮部分限制措施；

44、三級安全等級sac≤saclow；(低風險)，表示室內(nèi)環(huán)境相對安全，但需要持續(xù)監(jiān)控以確保風險不會增加，維持正常的監(jiān)控頻率，保持應(yīng)急資源的準備狀態(tài)，進行常規(guī)的安全檢查和維護；

45、其中，sac為安全預(yù)警系數(shù)，sachigh為一級安全等級對應(yīng)的下限閾值與二級安全等級對應(yīng)的上限閾值，saclow為二級安全等級對應(yīng)的下限閾值與三級安全等級對應(yīng)的上限閾值。

46、本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述聯(lián)動管理模塊中，綜合管理并實施相應(yīng)安全措施的過程為：

47、接收來自安全分析模塊的異常報警信息，包括異常氣體評估指數(shù)、安全預(yù)警系數(shù)和安全等級，并根據(jù)安全預(yù)警系數(shù)和安全等級，評估當前室內(nèi)氣體的安全狀態(tài)；

48、根據(jù)評估結(jié)果，制定相應(yīng)的響應(yīng)策略，確定需啟動的安全措施和設(shè)備，安全措施包括電源管理、煤氣閥門控制、通風設(shè)備控制和緊急照明控制，其中，電源管理：根據(jù)需要切斷或恢復特定區(qū)域的電源，以防止電氣火災(zāi)或確保關(guān)鍵設(shè)備運行，煤氣閥門控制：自動關(guān)閉煤氣閥門，切斷煤氣供應(yīng)，防止煤氣進一步泄漏，通風設(shè)備控制：啟動應(yīng)急通風系統(tǒng)，增加室內(nèi)空氣流通，稀釋有害氣體，緊急照明控制：確保緊急照明系統(tǒng)啟動，為人員疏散提供照明；

49、啟動聲光報警器，發(fā)出響亮的警報聲和閃爍的燈光，吸引用戶注意，根據(jù)異常報警等級，調(diào)整警報聲的音量和頻率，向用戶的移動設(shè)備發(fā)送實時推送通知，包含警報信息和安全建議，在室內(nèi)顯示屏上清晰顯示警報信息、泄漏位置和處理建議；

50、提供確認按鈕及界面，要求用戶確認收到警報并查看安全建議，記錄所有聯(lián)動操作的詳細信息，包括時間、措施和結(jié)果，并將操作結(jié)果反饋給安全分析模塊，以便進一步分析和調(diào)整安全策略。

51、第二方面，一種室內(nèi)煤氣泄漏處理方法，基于室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)而實現(xiàn)，包括以下步驟：

52、步驟1，利用部署的傳感器模塊實時監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境，傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號，并傳輸至預(yù)警報警中心；

53、步驟2，異常特征分析模塊對收集到的數(shù)據(jù)進行分析，識別異常氣體類型，提取異常氣體特征，并結(jié)合異常評估模塊，計算異常氣體評估指數(shù)，評估異常的嚴重性和潛在風險；

54、步驟3，安全分析模塊根據(jù)異常氣體評估指數(shù)和氣體濃度變化趨勢，計算安全預(yù)警系數(shù)，并確定安全等級，根據(jù)安全等級，通過聲光報警器、移動設(shè)備和室內(nèi)顯示屏的多種方式向用戶發(fā)出警報，確保用戶能夠及時響應(yīng)；

55、步驟4，根據(jù)異常報警等級和室內(nèi)氣體安全狀態(tài)分析結(jié)果，啟動聯(lián)動管理模塊控制電源、煤氣閥門、通風設(shè)備和緊急照明，并實施相應(yīng)的安全措施，如關(guān)閉煤氣閥門、啟動通風系統(tǒng)、切斷或恢復電源；

56、步驟5，持續(xù)監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，確保安全措施有效并根據(jù)需要進行調(diào)整，記錄所有安全事件和響應(yīng)措施的詳細信息，用于事后分析、審計和改進。

57、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)來說，取得的技術(shù)進步是：

58、1、本發(fā)明提供一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)及處理方法，通過實時監(jiān)測和快速響應(yīng)機制顯著提高對煤氣泄漏事件的響應(yīng)速度和準確性，利用多種傳感器對室內(nèi)環(huán)境進行全方位監(jiān)測，一旦檢測到煤氣泄漏，通過異常特征分析模塊分析數(shù)據(jù)，計算異常氣體評估指數(shù)，并確定是否存在安全風險，確保了系統(tǒng)能夠在煤氣泄漏初期就及時發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)，減少因延遲發(fā)現(xiàn)而導致的潛在危險，此外，系統(tǒng)能夠區(qū)分不同類型的氣體泄漏，并采取針對性的措施，提高了處理煤氣泄漏事件的效率。

59、2、本發(fā)明提供一種室內(nèi)煤氣泄漏處理系統(tǒng)及處理方法，通過綜合監(jiān)測、評估、預(yù)警和控制措施，顯著提升室內(nèi)環(huán)境的整體安全性，系統(tǒng)的實時監(jiān)測能力確保了對室內(nèi)環(huán)境的持續(xù)監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并處理煤氣泄漏等安全隱患，同時，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和評估能力使得能夠準確識別安全風險，并采取有效的預(yù)防和應(yīng)對措施，此外，系統(tǒng)的多渠道通知機制和自動化控制能力進一步提高了用戶對安全事件的警覺性和應(yīng)對能力，降低了安全事故的發(fā)生概率。