[发明专利]一种用于六氟丁二烯制备的智能化有毒有害气体报警系统

说明书

本申请涉及气体智能监测的领域，其具体地公开了一种用于六氟丁二烯制备的智能化有毒有害气体报警系统，其通过在六氟丁二烯的制备场所内部署多个有毒有害气体监测仪来采集在多个时间点下的多个位置的气体浓度值，并使用深度神经网络模型来对多个所述气体浓度值进行隐含的动态关联特征提取，同时，还使用拓扑特征来进行特征的空间域映射，以在分类时兼顾到更多的特征信息，进而提高分类的效果。这样，可以对制备场所内的有毒有害气体进行准确地监测以确保制备场所内的人员安全。

技术领域

本发明涉及气体智能监测的领域，且更为具体地，涉及一种用于六氟丁二烯制备的智能化有毒有害气体报警系统及其报警方法。

背景技术

在全球电子气体市场上，含氟电子气体约占30％，主要用作蚀刻剂和清洗剂等。当前广泛使用的全氟烷烃类(PFCs)化合物虽然不破坏臭氧层，但在《京都议定书》中被认定为较强的温室气体。随着人们对环境要求的不断提高，传统含氟电子气体的使用将会受到极大的限制。因此需要寻找新型的环保型含氟电子气体。

六氟丁二烯凭借其各方面的优异性能成为传统含氟电子气体的最佳替代品之一，它是制备多种含氟聚合物材料的单体，还是一种绿色环保的高效干蚀刻气体，近年来已引起国内外学者的高度关注。

但是，六氟丁二烯是一种易燃、有毒、无色、无味的气体，其与空气混合后，浓度达到7%时，有立即燃烧和爆炸的危险。并且，被吸入体内后，对人体会产生危害，可能导致呼吸系统刺激、咳嗽、昏眩、麻醉、心律不齐和负面的肾脏影响。

因此，在六氟丁二烯的制备过程中，期待对制备场所内的有毒有害气体进行监测以确保制备场所内的人员安全。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种用于六氟丁二烯制备的智能化有毒有害气体报警系统及其报警方法，其通过在六氟丁二烯的制备场所内部署多个有毒有害气体监测仪来采集在多个时间点下的多个位置的气体浓度值，并使用深度神经网络模型来对多个所述气体浓度值进行隐含的动态关联特征提取，同时，还使用拓扑特征来进行特征的空间域映射，以在分类时兼顾到更多的特征信息，进而提高分类的效果。这样，可以对制备场所内的有毒有害气体进行准确地监测以确保制备场所内的人员安全。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于六氟丁二烯制备的智能化有毒有害气体报警系统，其包括：气体监测数据采集模块，用于获取由以预定拓扑样式部署于六氟丁二烯的制备场所内的多个有毒有害气体监测仪采集的多个预定时间点的气体浓度值；单样本气体数据编码模块，用于将各个所述有毒有害气体监测仪采集的多个预定时间点的气体浓度值通过包含一维卷积层的时序编码器以得到对应于各个所述有毒有害气体监测仪的测量数据时序特征向量；多样本气体数据关联编码模块，用于将所述对应于各个所述有毒有害气体监测仪的测量数据时序特征向量排列为二维特征矩阵后通过作为过滤器的第一卷积神经网络以得到测量数据关联特征矩阵；传感器拓扑矩阵构造单元，用于获取所述多个有毒有害气体监测仪的拓扑矩阵，其中，所述拓扑矩阵中非对角线位置上各个位置的特征值为相应两个有毒有害气体监测仪之间的距离，所述拓扑矩阵中对角线位置上各个位置的特征值为零；拓扑矩阵编码模块，用于将所述拓扑矩阵通过作为过滤器的第二卷积神经网络以得到拓扑特征矩阵；拓扑特征校正模块，用于对所述拓扑特征矩阵进行特征分布校正以得到校正后拓扑特征矩阵；融合模块，用于将所述测量数据关联特征矩阵与所述校正后拓扑特征矩阵进行矩阵相乘以将所述校正后拓扑特征矩阵的高维拓扑信息映射到所述测量数据关联特征矩阵的高维特征空间中以得到分类特征矩阵；以及报警结果生成模块，用于将所述分类特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示是否产生报警提示。