【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气检测设备，具体涉及一种基于有限空间作业在线监测的气体变送器及变送方法。
技术介绍
1、有限空间作业场所一般多含有硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氨、甲烷(沼气)和氰化氢等气体，其中以硫化氢和一氧化碳为主的有毒气体和二氧化碳窒息性气体尤为突出。在这些有限空间场所作业，如果通风不良，加之有毒性、窒息性气体浓度较高，会导致空气中氧含量下降。当空气中氧含量降到16%以下，人即可产生缺氧症状;氧含量降至10%以下，可出现不同程度意识障碍，甚至死亡;氧含量降至6%以下，可发生猝死。
2、如中国专利公开号为cn116311771a，其公开一种有限空间作业的安全监测方法、装置、设备及存储介质，其基于安全检测结果和移动终端的当前网络速度，向外部的监测预警平台传输目标数据；其中，目标数据包括安全检测结果和/或作业数据。但该方案主要依赖于作业人员携带的移动终端进行数据采集和传输，受限于移动终端的性能、稳定性以及作业人员的操作习惯，存在数据采集不准确、传输不及时等问题；并未解释如何集成和处理这些数据，以及如何根据这些数据做出精确的安全检测。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于有限空间作业在线监测的气体变送器及变送方法，解决有限空间作业场所内多种气体监测问题，利用四合一气体变送器且气体种类随意调换方式，保证作业场所内监测的需求。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于有限空间作业在线监测的气体变送器，包
4、本技术方案利用传感器阵列的多功能集成和无线传输技术，实现有限空间内多种气体浓度的实时在线监测与数据传输；通过集成多个针对不同气体的传感器，结合信号处理模块和无线传输模块，实现对有限空间内多种气体成分的实时监测和数据传输，以提高作业安全性。具体地，圆柱状的变送器本体既保证变送器的结构稳定性，又方便在有限空间内的安装与操作，还有助于散热；挂钩方便地挂载在有限空间的顶部或其他适当位置，从而避免对空间的额外占用，也方便设备的安装和维护。将传感器阵列设置在变送器本体底部，使得传感器更接近待检测的气体，从而提高检测的准确性和灵敏度；多个针对不同气体的传感器组合使用，实现对有限空间内多种气体成分的同步检测；信号处理模块对传感器阵列采集的原始信号进行放大、滤波和数字化处理，增强信号的强度，使其更容易被后续电路处理；滤波过程去除信号中的噪声和干扰，提高信号的信噪比；数字化处理则将模拟信号转换为数字信号，便于后续的数据处理和分析；经过处理的气体浓度数据通过无线传输模块实时发送到远程监控中心，避免有线连接带来的限制和不便，使得气体变送器在复杂环境中灵活部署；实时传输保证监控中心能够及时解有限空间内的气体状况，从而采取相应的安全措施。电源模块为整个气体变送器提供稳定的电源供应，确保其能够长时间稳定运行。
5、另外，根据本专利技术上述提出基于有限空间作业在线监测的气体变送器还具有如下附加技术特征：
6、根据本专利技术的一个实施例，所述变送器本体通过有挂钩悬挂固定于有限空间内。
7、本技术方案通过调整挂钩的位置和角度，方便地调整变送器的位置和姿态，以适应不同有限空间内的监测需求；悬挂式的固定方式最大化地利用有限空间，避免地面占用，使得其他设备和操作能够在同一空间内同时进行。
8、根据本专利技术的一个实施例，所述传感器阵列的若干个传感器通过螺纹方式固定在变送器本体上。
9、本技术方案中，传感器通过螺纹方式固定在变送器本体上，确保传感器与变送器之间的稳固连接，不易因外部振动或冲击而松动或脱落，保持稳定的位置和姿态，确保监测数据的准确性和可靠性。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述传感器阵列的传感器为硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氨、甲烷和氰化氢探头的一种，根据实际需要进行选择。
11、本技术方案中，在需要监测多种气体的环境中，需要构建一个包含多种传感器的阵列，以实现对不同气体的同时检测。此外，对于不同浓度的气体，也需要选择相应量程和精度的传感器。在易燃易爆的环境中，需要选择具有防爆功能的传感器；在潮湿或腐蚀性环境中，需要选择具有防水和防腐蚀性能的传感器；此外，考虑到传感器的安装和维护方便性，也需要选择适合现场条件的传感器类型；具体地，硫化氢是一种有毒气体，通常采用电化学传感原理进行检测；一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，常采用定电位电解原理进行检测；二氧化碳传感器通常基于红外线吸收原理工作；氨气传感器采用电化学或半导体原理进行探测；甲烷传感器基于化学反应和电学原理工作；氰化氢气体探测器通常基于电化学传感器，根据氰化氢气体与电极之间的化学反应产生电流。
12、本专利技术采用的技术方案如下：
13、一种基于有限空间作业在线监测的气体变送方法，包括如下步骤：
14、s1、气体变送器的设计与实现：变送器具有压电效应或热电效应的工作原理，实时监测有限空间内的气体浓度；变送器内置传感器，感知气体参数，并将感知到的参数转换为电信号输出；变送器具备无线传输功能，将实时检测数据无线传输至在线监测系统；
15、s2、在线监测系统的构建：在线监测系统包括气体变送器、ad采样模块、mcu模块和报警模块；气体变送器将实时检测数据传输至ad采样模块，ad采样模块将数据传输至mcu模块进行解析和处理；当气体浓度超过预设阈值时，mcu模块触发报警模块发出预警或报警信号；
16、s3、实时监测与预警报警：在线监测系统实时显示有限空间内的气体浓度数据，并通过声光报警、无线报警信号方式向作业人员和安全管理人员发出预警或报警信息；在线监测系统具备历史数据记录功能，对气体浓度变化进行追溯和分析。
17、本技术方案通过集成传感器技术、无线通信技术和数据分析处理，实现有限空间内气体浓度的实时在线监测与预警；通过构建具备实时监测、数据传输、数据处理和预警报警功能的气体变送器和在线监测系统，实现对有限空间作业环境安全性的有效提升。
18、另外，根据本专利技术上述提出基于有限空间作业在线监测的气体变送方法还具有如下附加技术特征：
19、根据本专利技术的一个实施例，所述步骤s1中，气体变送器的设计与实现，包括如下小步：
20、s11、初始化气体变送器，包括传感器校准、无线连接建立；
21、s12、气体变送器启动后，传感器阵列开始实时采集有限空间内的气体数据；
22、s13、信号处理模块对采集到的气体数据进行处理，得到气体的浓度值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，包括圆柱状的变送器本体(1)，以及设置于变送器本体(1)顶部的挂钩(2)、设置于变送器本体(1)底部的传感器阵列；传感器阵列包括若干个针对不同气体的传感器(3)，传感器阵列同时检测有限空间内的多种气体成分；变送器本体(1)内置有信号处理模块、无线传输模块和电源模块，信号处理模块对传感器阵列采集的信号进行放大、滤波和数字化处理，得到气体的浓度数据；无线传输模块将处理后的数据实时传输至远程监控中心；电源模块为整个气体变送器提供稳定的电源供应。
2.如权利要求1所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，所述变送器本体(1)通过有挂钩(2)悬挂固定于有限空间内。
3.如权利要求1所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，所述传感器阵列的若干个传感器(3)通过螺纹方式固定在变送器本体(1)上。
4.如权利要求1所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，所述传感器阵列的传感器(3)为硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氨、甲烷和氰化氢探头的一种，根据实际需要进行选择
5.一种基于有限空间作业在线监测的气体变送方法，基于权利要求1-4任意一项所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送方法，其特征在于，所述步骤S1中，气体变送器的设计与实现，包括如下小步：
7.如权利要求5所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送方法，其特征在于，所述步骤S2中，在线监测系统的构建，包括如下小步：
8.如权利要求5所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送方法，其特征在于，方法还包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，包括圆柱状的变送器本体(1)，以及设置于变送器本体(1)顶部的挂钩(2)、设置于变送器本体(1)底部的传感器阵列；传感器阵列包括若干个针对不同气体的传感器(3)，传感器阵列同时检测有限空间内的多种气体成分；变送器本体(1)内置有信号处理模块、无线传输模块和电源模块，信号处理模块对传感器阵列采集的信号进行放大、滤波和数字化处理，得到气体的浓度数据；无线传输模块将处理后的数据实时传输至远程监控中心；电源模块为整个气体变送器提供稳定的电源供应。
2.如权利要求1所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，所述变送器本体(1)通过有挂钩(2)悬挂固定于有限空间内。
3.如权利要求1所述的基于有限空间作业在线监测的气体变送器，其特征在于，所述传感器阵列的若干个传感器(3)通过螺纹...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雄伟，张庆华，谢强，陈慷，严逸凡，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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