[发明专利]一种抢险装备的监控方法及控制器

权利要求书

1.一种抢险装备的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集抢险装备所处的环境数据；

所述抢险装备所处的环境数据包括利用温度传感器采集抢险装备上的温度，分别利用风速传感器和风向标获取抢险装备所处环境的风速及和风向，利用可燃气体浓度传感器采集抢险装备上的可燃气体浓度；

步骤2：构建抢险装备所处环境的气体浓度变化模型；

所述气体浓度变化模型为：

C ( x , y , z , H ) = Q 0 2 π · Vσ y σ z × exp [ - y 2 2 σ y 2 ] × { exp [ - ( z - H ) 2 2 σ z 2 ] + exp [ - ( z + H ) 2 2 σ z 2 ] } ]]>

其中，Q0为泄漏源强，单位为kg/s；V为泄漏高度的平均速度，m/s；σy为侧风向扩散系数，σz为垂直风向扩散系数，单位均为m；H为有效源高，H＝Hs+△H；Hs为泄漏源高度，△H为抬升高度，单位均为m；

所述泄漏源强由以下公式计算获得，式中Cd为排放系数，取1.0；A为泄漏口面积，单位为m2；p为容器内气体压力单位为Pa，P0为环境压力，单位为Pa，r为绝热指数，是等压比热容与等容比热容的比值；M为气体的分子量，单位为kg/mol；R为气体常数为8.314J/(mol·K)；T为容器内气体温度，单位为K；

所述侧风向扩散系数和垂直风向扩散系数根据1961年常规气象观测资料划分大气稳定度级别和估算扩散参数的方法得出；

步骤3：按照以下公式计算各位置可燃气体浓度的变化速度趋势v；

v＝dC/dt

步骤4：依据设定的可燃气体安全阈值，利用步骤3获得的v，判断当前抢险装备是否处于危险状态中，并发出对应的控制指令：

若v未超过设定的可燃气体浓度安全阀值，则发出控制指令，使得抢险装备工作在慢速模式，且加大排风系统功率，并释放惰性气体，稀释所在区域的可燃气体浓度；

若v大于或等于设定的可燃气体浓度安全阀值，则发出控制指令，立刻停机并加大排风系统功率和开启氮气阀释放惰性气体稀释所在区域可燃气体浓度，直到可燃气体浓度持续10秒以上低于设定的可燃气体浓度安全阀值后，重新启动抢险装备；

所述设定的可燃气体浓度安全阀值的取值范围为0-0.03585kg/m3。