矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，包括如下步骤：对传感器零点调校；然后对传感器调校线性；根据此次调校过程中零点偏差、灵敏度和响应时间，对传感器的性能进行评判，根据上位机记录的历次调校时传感器的各性能参数，对传感器的稳定性做出预测。本发明专利技术针对各传感器种类不同和元件特性不同，根据各气体传感器元件的响应特性，再结合传感器调校的操作流程，分别建立相应的判别模型，有效的判断此次传感器调校的合规性，并对传感器的性能进行评判，分析出传感器是否存在隐患，更好的发挥安全监控系统在安全生产的保障能力。

【技术实现步骤摘要】
矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法
：本专利技术涉及煤矿监测
，尤其涉及一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法。
技术介绍
：《煤矿安全规程2016》第一百三十五条规定：井下空气成分必须符合下列要求：(一)采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。(二)有害气体的浓度不超过表1规定。表1矿井有害气体最高允许浓度甲烷、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执行。第四百九十二条规定：安全监控设备必须定期调校、测试，每月至少1次。采用载体催化元件的甲烷传感器必须使用校准气样和空气气样在设备设置地点调校，每15天至少1次。这要求气体传感器能实时准确的检测煤矿井下各气体浓度，并上传至上位机软件，实现地面对井下气体实时监测。但是传感器元件有一定的稳定特性，因此需要定期的对元件进行调校，这样才能保证传感器检测的稳定性。《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2019》第8.3调校对传感器调校进行规定：第8.3.1规定：安全监控设备应按产品说明书的要求定期调校、测试，每月至少1次。第8.3.3规定：甲烷传感器应使用标准气样和空气气样在设备设置地点调校，便携式甲烷检测报警仪和甲烷检测报警矿灯等在仪器维修室调校。采用载体催化原理的甲烷传感器、便携仪甲烷检测便携仪和甲烷检测报警矿灯等，每15d至少调校1次。采用激光原理的甲烷传感器等，每6个月至少调校1次。第8.3.3规定：除甲烷以外的其他气体检测设备应采用空气样和标准气样按产品说明书进行调校。相关的规范和标准对气体传感器调校方法做出规定，矿方操作人员根据相关规范对井下气体传感器进行调校，但调校的流程和方法是否合规无法保证，地面人员也不能直观的从监控系统软件对气体传感器调校进行合规性判断，若传感器长时间调校方法不合规导致检测数据不准确，易造成安全隐患。专利一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法(专利号：CN101256141B)提出了一种瓦斯传感器在线标校方法，解决了煤矿井下瓦斯传感器标校时，上位机软件无法鉴别而导致的误报警问题。专利煤矿安全监控系统瓦斯传感器调校在线识别方法(专利号：CN105259329A)提出了上位机利用特征频率来判断井下瓦斯传感器的标校状态。但是这两个专利都无法诊断煤矿井下瓦斯传感器标校的合规，也无法对瓦斯传感器的稳定性做出分析。
技术实现思路
：针对煤矿由于气体传感器调校不当引起的检测数据不准确、误报警等问题，本专利技术提出了一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，可直观的诊断出调试是否合规，若不符合规范会有相应的提示，用于指导煤矿操作人员调校。本专利技术针对各传感器种类不同和元件特性不同，根据各气体传感器元件的响应特性，再结合传感器调校的操作流程，分别建立相应的判别模型，有效的诊断此次传感器调校的合规性，并对传感器的性能进行评判，分析出传感器是否存在隐患，更好的发挥安全监控系统在安全生产的保障能力。本专利技术提供一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，包括如下步骤：首先对传感器零点进行调校，通入新鲜空气或氮气，稳定时间需大于90秒，否则提示“稳定时间不足”，需继续进行通气稳定，当稳定时间大于90秒后，传感器进行调节零点，此时零点调校完成，输出“零点调校合格”。然后再对传感器线性进行调校，先通入标准气样浓度，通气稳定一段时间后，若传感器在基本误差之内，将传感器显示数据与标准气样浓度值一致，传感器根据各元件响应模型，对传感器进行线性调校，否则此次调校不合格，会提示“线性调校不成功”，需对传感器重新调校线性。然后在继续通气稳定一定时间，若传感器测量数据稳定再撤去标准气样，则此次调校合格。若通气稳定时间不足，则此次调校不合格，提示“稳定时间不够”，需对传感器重新调校线性。若在调校线性过程中传感器超出基本误差，此次调校不合格，提示“超出基本误差”，需要更换传感器，新传感器需上电预热15分钟，再重新按照上述步骤对传感器调校零点和线性。最后，根据此次调校过程中零点偏差、灵敏度和响应时间等性能参数，可对传感器的性能进行评判，根据上位机记录的历次调校时传感器的各性能参数，对传感器的稳定性做出一定的预测。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种气体传感器在线调校方法，用于直观的诊断传感器的调校是否合规，若不合规会有相应提示信息，用于指导和检验煤矿操作人员调校气体传感器；本专利技术提出了根据不同气体传感器种类和元件特性，再结合传感器调校气样的基本误差和调校操作流程，建立各气体传感器的调校判别模型，有效的诊断传感器调校是否合规性，并对传感器的性能进行评判；本专利技术减少矿上应调校不当引起的测数据不准确、误报警等问题。附图说明：图1为本专利技术的矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法的流程图；图2为本专利技术的矿用气体传感器在线调校合规性检验模型流程图；图3为本专利技术的矿用气体传感器性能评判流程图；图4为本专利技术的矿用甲烷传感器在线调校流程图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示，本专利技术提供一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，首先对传感器零点调校，然后再对传感器调校线性，若调校时传感器不符合规范，上位机提示“调校不合格”，需要对其重新调校线性。根据规定若调校过程中传感器超出基本误差，需要更换传感器，新传感器需上电预热15分钟，并对更换后的传感器重新调节零点和线性。此外，还可以在调校过程中对传感器的性能进行评判。具体地，本专利技术的检验模型流程如图2所示，首先对传感器零点进行调校，然后再对传感器线性进行调校，先通入标准气样浓度，通气稳定一段时间后，若传感器在基本误差之内，将传感器显示数据与标准气样浓度值一致，传感器根据各元件响应模型，对传感器进行线性调校，否则此次调校不合格，会提示“线性调校不成功”，需对传感器重新调校线性。然后在继续通气稳定一定时间，若传感器测量数据稳定再撤去标准气样，则此次调校合格。若通气稳定时间不足，则此次调校不合格，提示“稳定时间不够”，需对传感器重新调校线性。若在调校线性过程中传感器超出基本误差，此次调校不合格，提示“超出基本误差”，需要更换传感器，新传感器需上电预热15分钟，再重新按照上述步骤对传感器调校零点和线性。最后，根据此次调校过程中零点偏差、灵敏度和响应时间等性能参数，可对传感器的性能进行评判，并输出传感器的性能等级。传感器性能评判流程图如图3所示，若传感器零点和灵敏度超差，需要更换传感器检测元件，若响应时间超差，则需要更换传感器。根据上位机记录的历次调校时传感器的各性能参数，对传感器的稳定性做出一定的预测，可用于提示用户传感器的运行状态。具体的以甲烷传感器在线调校为例，在线调校流程图如图4所示。第一步要对传感器进行零点调校，首先通入新鲜空气，稳定时间需大于9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)首先对传感器零点调校：通入新鲜空气或氮气，进行通气稳定，传感器进行调节零点；/n(2)然后对传感器调校线性：先通入标准气样浓度，通气稳定一段时间后，若传感器在基本误差之内，将传感器显示数据与标准气样浓度值一致，传感器根据各元件响应模型，对传感器进行线性调校；然后再继续通气稳定一定时间，若传感器测量数据稳定再撤去标准气样；/n(3)最后，根据此次调校过程中零点偏差、灵敏度和响应时间，对传感器的性能进行评判，根据上位机记录的历次调校时传感器的各性能参数，对传感器的稳定性做出预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿用气体传感器在线调校合规性的诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)首先对传感器零点调校：通入新鲜空气或氮气，进行通气稳定，传感器进行调节零点；
(2)然后对传感器调校线性：先通入标准气样浓度，通气稳定一段时间后，若传感器在基本误差之内，将传感器显示数据与标准气样浓度值一致，传感器根据各元件响应模型，对传感器进行线性调校；然后再继续通气稳定一定时间，若传感器测量数据稳定再撤去标准气样；
(3)最后，根据此次调校...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪亚强，王璐，郝叶军，蒋泽，张卫国，奚东芹，张海庆，高文平，吴文辉，
申请(专利权)人：天地常州自动化股份有限公司，中煤科工集团常州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32