[发明专利]具有自对比功能的甲烷传感器及其测量值冗余处理方法

权利要求书

1.一种具有自对比功能的甲烷传感器，其特征在于：包括传感器主板及与传感器主板电性连接的多个检测模块，所述检测模块通过TTL信号处理模块与传感器主板电性连接。

2.根据权利要求1所述的具有自对比功能的甲烷传感器，其特征在于：所述传感器主板包括主板MCU及与主板MCU电性连接的光报警模块、声报警模块、数码管显示模块、外部存储模块、复位电路模块、RS485/频率模块、开出/频率模块、红外遥控模块，所述主板MCU与TTL信号处理模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的具有自对比功能的甲烷传感器，其特征在于：所述检测模块包括检测MCU及与检测MCU电性连接的外部存储模块、LDO模块、检测元件模块，所述检测MCU与TTL信号处理模块电性连接，所述LDO模块与检测元件模块电性连接。

4.根据权利要求1所述的具有自对比功能的甲烷传感器，其特征在于：所述检测模块为三个，各检测模块采用独立气室。

5.一种对权利要求1-4任一项所述的具有自对比功能的甲烷传感器的测量值冗余处理方法，其特征在于，基于基本误差判断后采用投票机制和中位值平均滤波算法冗余，包括如下步骤：

(1)首先对各模块初始化；

(2)然后判断各检测模块采集输出的极值是否超出规定的基本误差；

(3)若没有超出基本误差，采用投票机制输出最终的检测值；

(4)若采用投票机制无法输出最终值，则通过中位值平均滤波投票机制的算法输出最终检测值；

(5)若其中一个检测模块超出基本误差，则将该检测模块数据剔除，再采用投票机制输出最终的检测值；

(6)若超过一个检测模块超出基本误差，则输出传感器故障，提示工作人员作相关措施。

6.根据权利要求5所述的测量值冗余处理方法，其特征在于，所述中位值平均滤波投票机制的算法包括如下步骤：

(1)各检测模块定时将采集甲烷浓度值分别放入数组S1[n]、S2[n]和S3[n]；

S1[n]＝{p1,p2,p3,p4,....}；

S2[n]＝{q1,q2,q3,q4,....}；

S3[n]＝{r1,r2,r3,r4,....}；

(2)将这三个数组的值随机的放在数组S[m]中，并给定近邻阈值k；

S[m]＝{p1,p2,p3,p4,....,q1,q2,q3,q4,....,r1,r2,r3,r4,....}；

(3)在数组S[m]采用投票算法找出小于近邻阈值k的元素放在数组W[j]，不符合的元素进行剔除；

(4)再对数组W[j]中的元素采用中位值平均滤波作为最终值输出，最终输出值：

其中：1≤i₁≤j₁≤j。