【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体浓度监测管理领域，具体为一种工业现场气体浓度监测管理系统及方法。
技术介绍
1、在工业现场环境中，各类生产过程往往伴随着多种气体的产生与排放，包括但不限于有毒有害气体(如一氧化碳、硫化氢、氨气等)、易燃易爆气体(如甲烷、氢气等)以及环境控制所需的气体(如氧气、氨气等)。这些气体的浓度直接关系到生产安全、人员健康及环境保护。因此，对工业现场的气体浓度进行准确、实时的监测是确保生产顺利进行、保护人员生命安全及满足环保法规要求的重要前提。
2、在传统的工业现场气体浓度监测过程中，专业人员通常会携带便携式气体检测仪器前往监测区域进行人工取样；随后，这些气体样本会被送往实验室，利用分析仪器进行化学成分及浓度检测；检测结果最终生成报告，用于评估生产环境的安全性并制定相应的防控措施。然而，这一过程不仅耗时费力，还存在较大的时间延迟和人为误差风险。为了提高监测的实时性和效率，现有技术在监测区域安装了监测仪器，以替代人工取样。尽管这种方法在一定程度上提高了监测的实时性和效率，但仍存在一些不足之处。具体来说，现有技术通常仅根据监测区域安装的监测仪器得到的气体浓度值来判断工业现场气体浓度值是否符合标准，但往往忽略了监测仪器所采集的气体浓度值的准确性；此外，现有技术仅提供监测区域的气体浓度值超阈值的提醒，无法提供监测区域气体的扩散范围，从而就无法为工业现场的生产环境提供全面的安全评估。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种工业现场气体浓度监测管理系统及方法，以解决上
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种工业现场气体浓度监测管理方法，方法包括以下步骤：
4、步骤s100.收集监测区域的三维空间数据和待监测气体数据信息，对监测区域的三维空间数据和待监测气体数据信息进行分析，从而确定监测仪器的监测点位置坐标，根据监测点位置坐标安装相应的监测仪器；
5、步骤s200.获取监测区域内各监测点的气体浓度数据，结合气体监浓度数据和三维空间数据建立气体扩散模型；根据气体扩散模型得到气体扩散的范围和趋势，从而生成实际气体浓度分布图和理想气体浓度分布图；
6、步骤s300.将实际气体浓度分布图和理想气体浓度分布图进行比对分析，分析两者之间的差异，从而得到相应的差异指标；根据差异指标来判断监测区域内各监测点的气体监测数据是否存在异常，并输出相应的判断结果；
7、步骤s400.基于监测区域内各监测点的气体监测数据是否存在异常的判断结果，结合相应的理想气体浓度分布图对存在气体监测数据异常的实际气体浓度分布图进行调整；结合实际气体浓度分布图和相应的气体浓度阈值，输出相应的提示信息。
8、进一步的，步骤s100包括：
9、s101.收集监测区域的三维空间数据，对获取的三维空间数据进行相应的处理，从而生成监测区域的三维模型，并在监测区域的三维模型上建立一个世界坐标；获取监测区域对应的监测仪器最小监测区域体积v0，以及监测区域总体积v，根据监测区域总体积v和监测仪器最小监测区域体积v0，计算监测区域的监测仪器待定数量n，且其中表示将监测区域总体积v除以监测仪器最小监测区域体积v0后得到的值向上取整；
10、s102.根据监测区域的监测仪器待定数量n，将监测区域的三维模型均匀划分成n个子区域，针对每个子区域，获取对应的子区域的质心，并将子区域的质心作为监测仪器的待定位置，并根据监测区域的三维模型获取监测仪器的待定位置坐标；
11、s103.收集监测区域的待监测气体数据信息，根据待检测气体数据信息对监测仪器的待定数量n和待定位置坐标进行相应的优化调整，从而得到监测仪器的数量n1和位置坐标，并将调整后的监测仪器的位置坐标作为监测区域的监测点，从而根据监测点位置坐标安装相应的监测仪器。
12、进一步的，s102中根据监测区域的三维模型获取监测仪器的待定位置坐标的具体分析过程为：
13、将监测区域的三维空间模型分成n个均匀的子区域，且这些子区域通过将整个监测区域在每个方向上均匀地划分网格来实现，对于每个方向的划分数k，对应的计算公式为：
14、在监测区域的三维空间模型的x、y和z的方向上分别进行k次均匀划分，从而将监测区域分割成k×k×k的小立方体网格，且每个网格对应一个子区域；对每个子区域，计算对应的质心，并将质心坐标作为相应的监测仪器的待定位置坐标。
15、进一步的，s103中根据待检测气体数据信息对监测仪器的待定数量n和待定位置坐标进行相应的优化调整，具体的分析过程为：
16、根据待检测气体数据信息，得到选定时间内的气体流动路径；依次定义监测仪器的待定位置坐标作为气体源位置，根据气体流动路径得到除气体源以外的气体浓度最大值所在的监测区域的子区域，统计所有监测区域的子区域存在的气体浓度最大值的数量m，计算每个子区域的风险系数a，且a＝mi/(σi∈[1,n]mi)，其中mi表示第i个子区域的气体浓度最大值的数量m，且i取1到n的正整数；
17、获取所有子区域的风险系数a，并将风险系数a进行归一化处理，根据设定的阈值参数a，得到相应的风险系数区间范围；对于风险系数a属于[0,a)的区间范围内的子区域，不需要增加监测仪器；对于风险系数a属于[a,1]的区间范围内的子区域，增加一个监测仪器；根据上述分析内容，从而的确定监测区域内监测仪器的数量n1，并对于增加监测仪器的子区域，均匀分配相应的监测仪器的位置坐标。
18、进一步的，步骤s200包括：
19、s201.从各监测点获取气体浓度数据，所述气体浓度数据包括时间戳、气体种类以及相应的浓度值；将监测点的气体浓度数据与检测区域的三维空间数据对齐，保证每个监测点的气体浓度数据都与三维模型中的监测点对应的位置坐标对应；根据气体扩散的性质，由相关人员选择相应的模型，结合监测点的气体浓度数据与检测区域的三维空间数据，从而建立气体扩散模型；
20、由于工业现象的多样化，因此对应的气体扩散模型可能不同，根据气体的种类、扩散环境、以及污染源特性，常用的气体扩散模型包括：
21、高斯模型：适用于简单的、均匀的气体扩散情况，通常用于描述地面源的气体扩散；
22、cfd模型(计算流体力学)：适用于复杂的流动环境，如有障碍物或多种气流交互的场景，提供更精细的扩散模拟；
23、fick扩散定律：适用于描述气体在静态或低速流动环境中的扩散过程；
24、lagrangian模型：用于模拟气体在动态环境中的行为，特别是在有气流变化的情况下。
25、因此，选择合适的模型需考虑气体扩散的实际条件和所需的精度。
26、s202.基于气体扩散模型，模拟监测区域内监测气体在三维空间中的扩散过程，从而得到气体扩散的范围和趋势；将模拟结果可视化，从而生成理想气体浓度分布图；根据监测点的气体浓度数据与检本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤S100包括：
3.根据权利要求2所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述S102中根据监测区域的三维模型获取监测仪器的待定位置坐标的具体分析过程为：
4.根据权利要求2所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述S103中根据待检测气体数据信息对监测仪器的待定数量N和待定位置坐标进行相应的优化调整，具体的分析过程为：
5.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤S200包括：
6.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤S300包括：
7.根据权利要求6所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤S400包括：
8.一种工业现场气体浓度监测管理系统，应用于权利要求1-7中任一项所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述系统
9.根据权利要求8所述的一种工业现场气体浓度监测管理系统，其特征在于：所述数据采集与处理模块包括数据采集单元和数据处理单元；
10.根据权利要求8所述的一种工业现场气体浓度监测管理系统，其特征在于：所述气体浓度分析与异常检测模块包括气体浓度比较单元、异常检测单元；
...【技术特征摘要】
1.一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤s100包括：
3.根据权利要求2所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述s102中根据监测区域的三维模型获取监测仪器的待定位置坐标的具体分析过程为：
4.根据权利要求2所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述s103中根据待检测气体数据信息对监测仪器的待定数量n和待定位置坐标进行相应的优化调整，具体的分析过程为：
5.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监测管理方法，其特征在于：所述步骤s200包括：
6.根据权利要求1所述的一种工业现场气体浓度监...
【专利技术属性】
技术研发人员：鹿浩，吴鑫宇，贾金龙，黄丽娜，
申请(专利权)人：江苏国仪电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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