[发明专利]一种实验室用气安全预警系统及方法

权利要求书

1.一种实验室用气安全预警系统，其特征在于，包括监控中心(1)和设置在每个实验室的检测系统，所述检测系统包括控制装置和设置在实验室内不同位置的若干个气体检测装置，所述控制装置包括控制器(2)、报警模块(3)和无线通信模块(4)，所述气体检测装置包括微处理器(5)和采集装置，所述采集装置包括信号采集卡(6)、第一气室(7)和封闭的第二气室(8)，所述第一气室(7)内设有第一气体传感器阵列(9)，所述第一气室(7)上设有第一进气孔和出气孔，所述第二气室(8)内设有第二气体传感器阵列(10)，所述第二气室(8)内充有温度为25℃、标准大气压的空气，所述信号采集卡(6)分别与第一气体传感器阵列(9)、第二气体传感器阵列(10)、微处理器(5)电连接，所述控制器(2)分别与微处理器(5)、报警模块(3)和无线通信模块(4)电连接，所述无线通信模块(4)通过无线网络与监控中心(1)无线连接；

包括以下步骤：

检测系统通过气体检测装置检测所在实验室是否出现危险气体泄漏，当出现危险气体泄漏时，报警模块报警，并通过无线通信模块发送报警信息到监控中心；

气体检测装置检测是否出现危险气体泄漏的方法如下：

S1：采集第一气体传感器阵列的检测数据，第二气体传感器阵列的检测数据，将第一气体传感器阵列中的每个气体传感器的响应值与第二气体传感器阵列中的相同气体传感器的响应值进行处理，得到第一气体传感器阵列中的每个气体传感器对应的传感器响应动量比RAT；

计算第一气体传感器阵列中某个气体传感器对应的传感器响应动量比RAT的公式如下：

其中，RES11为第一气体传感器阵列的该气体传感器的响应值，

RES01为第二气体传感器阵列的相同气体传感器的响应值，

RAT＝0表示该气体传感器处于零状态，

0＜RAT≤0.25表示该气体传感器处于低不确定状态，

0.25＜RAT≤0.55表示该气体传感器处于确定状态，

0.55＜RAT≤0.8表示该气体传感器处于高不确定状态，

0.8＜RAT≤1表示该气体传感器处于异常状态；

S2：统计处于低不确定状态和高不确定状态的气体传感器数量，如果处于低不确定状态和高不确定状态的气体传感器数量占第一气体传感器阵列中所有气体传感器数量的比例超过50％，则执行步骤S1重新检测，否则执行步骤S3；

S3：统计处于异常状态的气体传感器数量，如果处于异常状态的气体传感器数量占第一气体传感器阵列中所有气体传感器数量的比例超过20％，则判断第一气体传感器阵列出现故障，否则执行步骤S4；

S4：统计处于确定状态的气体传感器，处于确定状态的气体传感器所检测的气体类型就是实验室泄漏的气体类型。

2.根据权利要求1所述的一种实验室用气安全预警系统，其特征在于，所述第一气体传感器阵列(9)和第二气体传感器阵列(10)结构相同，包括传感器接口电路板(11)、传感器敏感膜(12)和多个气体传感器(13)，所述传感器敏感膜(12)盖在传感器接口电路板(11)上并与传感器接口电路板(11)形成空腔，所述气体传感器(13)设置在空腔内并与传感器接口电路板(11)连接，所述采集装置还包括用于检测传感器敏感膜(12)阻抗的阻抗谱检测仪(14)，所述阻抗谱检测仪(14)与微处理器(5)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种实验室用气安全预警系统，其特征在于，所述多个气体传感器(13)包括MQ-135传感器、ME3-C7H8传感器、ME4-C6H6传感器、ME-C8H10传感器、ME2-CH2O传感器、MQK3传感器。

4.根据权利要求1所述的一种实验室用气安全预警系统，其特征在于，所述检测系统还包括用于检测实验室内是否有人的人体感应器(15)，所述人体感应器(15)与控制器(2)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种实验室用气安全预警系统，其特征在于，所述控制器还与实验室的通风系统电连接。