[發明專利]一種監測化工園區有毒有害氣體的方法

有效

• 申請號: 202011058873.X
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112229952B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 楊波;余博文;張家旗;郭帥龍
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G06F17/18
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝

本發明提供一種監測化工園區有毒有害氣體的分類方法,包括以下步驟，S1：在監測點現場執行標氣通氣測試，將零級空氣先通入硬件監測單元中，待傳感器數據標0時通入標準氣體做測試，記錄通氣起始時間數據，執行10組標氣測試，測試數據經過AD轉換自動上傳至服務器；S2:將服務器后臺采集的m*n維傳感器報警數據作為原始訓練集，其中m為樣本數量，n為數據個數，m*n維數據對m組數據特征明顯的數據集D_i編標簽{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}，數據特征不明顯的的樣本集D_u不編碼；本發明能夠判斷污染的氣體種類以及污染源頭的可能性，并在發生偷排、漏排情況下發出預警，有利于減少化工檢測人員的巡檢精力，提高監測效率，保證化工園區的安全和正常運行。

技術領域

本發明涉及物聯網、人工智能技術領域，具體涉及一種監測化工園區有毒有害氣體的方法，實現監測和預警。

背景技術

化工園區有很多化學易燃易爆化學品，如果不實時監測周圍的空氣中有毒有害氣體的濃度，發生大規模泄露或則企業偷排、漏排等緊急事件，容易發生不可挽回的損失，對居住在化工園區的居民以及工作人員產生嚴重的安全威脅。所以監測整個化工園區的空氣中有毒有害氣體十分重要。

目前采用的化工園區安全等級衡量就是根據監測園區范圍內的有毒有害氣體濃度的大小來定性安全等級。采用大量的人力物力來安全巡檢，巡檢人員如果遇見大量的有毒有害氣體是無法實時報警的。還會對巡檢人員的安全產生影響。更無法溯源，和判斷有毒有害氣體種類。

申請號為“CN201710903647.9”的‘一種基于深度學習的單一有毒有害氣體紅外圖像分類識別法’僅僅能夠分類和識別單一氣體，化工園區的有毒有害氣體不止一種，都是數種氣體融合在一起。因此本文選擇出具有代表的有毒有害氣體進行研究。通過監測具有代表性的有毒有害氣體的來綜合評定化工園區的安全等級。

申請號為“CN201910491330.8”的‘適于化工廠的多種融合有毒有害體分類方法及巡檢機器人’所監測的有毒有害氣體種類少，沒有考慮氣體傳感器之間的交叉敏感，機器人后期的維護專業人員會耗時耗力，因此在大范圍內的化工園區并不合適，這對機器人的工作性能有極大的要求。本文采用的方法不用專業人員來操作機器人，而是采用固定的監測點。整個監測過程全部自動化監測。以及再此基礎上通過大量的標準氣體實驗建立交叉敏感數學模型來提高檢測準確率。相較于在實際工程應用更符合實際環境。

發明內容

本發明目的在于提供一種監測化工園區有毒有害氣體方法，利用在化工園區的固定監測點監測周圍空氣中有毒有害氣體濃度。

本發明提供一種監測化工園區有毒有害氣體的方法,包括以下步驟，

S1：在監測點現場執行標氣通氣測試，將零級空氣先通入硬件監測單元中，待傳感器數據標0時通入標準氣體做測試，記錄通氣起始時間數據，執行10組標氣測試，并將測試數據發送至服務器；

S2:將服務器后臺采集的m*n維傳感器報警數據作為原始訓練集，其中m為樣本數量，n為數據個數，m*n維數據對m組數據通過人工經驗對數據集D_i編標簽{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}，數據特征為未標定標簽的樣本集D_u不編碼。

所述步驟S2包括，

S21：極大似然估計高斯混合模型三參數(α_i，μ_i，∑_i)，D_i∪D_u的對數似然為：