【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，尤其涉及一种多传感器融合实验室安全警报方法及系统。
技术介绍
1、随着传感器技术的不断进步，多传感器融合监测技术被广泛应用于工业生产、智慧城市和实验室安全等领域，传感器单元能够实时采集环境参数，如湿度、温度、气体浓度，为环境监测提供基础数据。
2、传统的实验室安全警报系统通常依赖单一传感器对关键参数进行检测，难以应对传感延迟、传感器故障或数据异常的情况，此外，在面对复杂环境变化时，缺乏对环境参数的预测能力和对潜在异常的预警机制，容易导致对危险情况的响应滞后，严重时可能引发安全事故，构建一种能够综合采集、校正、预测环境参数，并基于规则化等级实现安全警报的系统，对于提升实验室安全警报系统的性能和稳定性具有重要意义。因此，如何提高安全警报的可靠性与精准性，是当前技术发展中亟待解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种多传感器融合实验室安全警报方法及系统，其主要目的在于提高安全预警的可靠性与精确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种多传感器融合实验室安全警报方法，包括：
3、设置传感器单元，其中，传感器单元包括：湿度主传感单元、湿度辅传感单元、温度主传感单元、温度辅传感单元、气体主传感单元及气体辅传感单元，且湿度辅传感单元与湿度主传感单元相互连通，温度辅传感单元与温度主传感单元相互连通，气体辅传感单元与气体主传感单元相互连通；
4、利用所述湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元采集空间湿度、空间温
5、构建数据预测模型，对所述空间湿度、空间温度及气体浓度进行数据处理，得到校正湿度、校正温度及校正浓度；
6、计算传感延迟，判断传感延迟是否大于预设的延迟阈值；
7、若传感延迟大于延迟阈值，则切换至湿度辅传感单元、温度辅传感单元及气体辅传感单元，对湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元进行延迟调整并将湿度辅传感单元、温度辅传感单元及气体辅传感单元切换为湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元，返回上述计算传感延迟的步骤；
8、若传感延迟不大于预设的延迟阈值，则设计调度协同计划，并利用协同调度计划运行传感器单元；
9、基于所述校正湿度、校正温度、校正浓度及数据预测模型进行预测，得到预测湿度、预测温度及预测浓度；
10、定义湿度等级、温度等级及浓度等级，根据湿度等级、温度等级及浓度等级设计异常检测规则，其中，所述湿度等级包括：干燥湿度、常规湿度及潮湿湿度，温度等级包括：低温温度、常规温度及高温温度，浓度等级包括：普通浓度、中等浓度及危险浓度，且预测浓度包括：氨气浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氧气浓度及挥发性有机化合物浓度；
11、利用所述湿度等级、温度等级及浓度等级对所述预测湿度、预测温度及预测浓度进行级别判定，得到参数等级；
12、基于所述参数等级及异常检测规则进行评估，得到评估等级，利用评估等级触发预构建的警报系统，完成安全警报。
13、可选地，所述利用所述湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元采集空间湿度、空间温度及气体浓度，包括：
14、检测中央位置，将所述湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元安装于中央位置并获取环境温度；
15、利用所述温度主传感单元检测传感温度，将所述环境温度与传感温度进行对比，得到对比温差；
16、判断所述对比温差是否小于预设的温差阈值；
17、若所述对比温差不小于温差阈值，则对温度主传感单元进行线性补正，得到补正温度主单元，利用补正温度主单元更新温度主传感单元并返回上述利用所述温度主传感单元检测传感温度的步骤；
18、若所述对比温差小于温差阈值，则确认温度主传感单元为已校准温度单元；
19、利用预设的氯化钠溶液创造湿度环境，将所述湿度主传感单元置于湿度环境并记录传感湿度数据；
20、获取湿度环境的环境湿度数据，将传感湿度数据与环境湿度数据进行比较，得到湿度误差，基于湿度误差对湿度主传感单元进行校准，得到已校准湿度单元并设置气体校准环境；
21、基于所述气体校准环境对所述气体主传感单元进行校准，得到已校准气体单元并利用所述已校准温度单元、已校准湿度单元及已校准气体单元采集空间湿度、空间温度及气体浓度。
22、可选地，所述构建数据预测模型，包括：
23、构建状态矩阵及输入矩阵，基于所述校正湿度、校正温度及校正浓度构造状态向量；
24、获取输入噪声、输入向量及状态时间，利用所述状态矩阵、输入矩阵、状态向量、输入噪声、输入向量及状态时间构建数据预测模型：
25、eα+1＝q×eα+w×rα+ωα
26、其中，eα+1指状态时间为α+1时的状态向量，q指状态矩阵，eα指状态时间为α时的状态向量，w指输入矩阵，rα指状态时间为α时的输入向量，ωα指状态时间为α时的输入噪声。
27、可选地，所述构建状态矩阵，包括：
28、获取校正温度对校正湿度的温度对湿度系数、校正温度对校正浓度的温度对气体系数、校正湿度对校正温度的湿度对温度系数、校正湿度对校正浓度的湿度对气体系数、校正浓度对校正温度的气体对温度系数及校正浓度对校正湿度的气体对湿度系数；
29、基于所述温度对湿度系数、温度对气体系数、湿度对温度系数、湿度对气体系数、气体对温度系数及气体对湿度系数构建状态矩阵：
30、
31、其中，q指状态矩阵，q11指校正温度，q12指温度对湿度系数，q13指温度对气体系数，q21指湿度对温度系数，q22指校正湿度，q23指湿度对气体系数，q31指气体对温度系数，q32指气体对湿度系数，q33指校正浓度。
32、可选地，所述基于所述校正湿度、校正温度及校正浓度构造状态向量，包括：
33、利用所述校正湿度、校正温度及校正浓度构造状态向量：
34、
35、其中，q′指状态向量。
36、可选地，所述设计调度协同计划，包括：
37、获取湿度采样频率、温度采样频率及气体采样频率，基于所述湿度采样频率、温度采样频率及气体采样频率划分湿度采集点、温度采集点及气体采集点，利用湿度采集点、温度采集点及气体采集点计算湿度变化值、温度变化值及浓度变化值；
38、判断所述浓度变化值是否小于预设的浓度变化阈值；
39、若所述浓度变化值小于浓度变化阈值，则减小所述气体采样频率，得到气体降低频率，同时增大所述湿度采样频率及温度采样频率，得到湿度提升频率和温度提升频率，利用所述气体降低频率、湿度提升频率和温度提升频率更新所述湿度采样频率、温度采样频率及气体采样频率并返回上述基于所述湿度采样频率、温度采样频率及气体采样频率计算湿度变化值、温度变化值及浓度变化值的步骤；
40、若所述浓度变化值不小于浓度变化阈值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述利用所述湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元采集空间湿度、空间温度及气体浓度，包括：
3.如权利要求2所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述构建数据预测模型，包括：
4.如权利要求3所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述构建状态矩阵，包括：
5.如权利要求4所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述基于所述校正湿度、校正温度及校正浓度构造状态向量，包括：
6.如权利要求5所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述设计调度协同计划，包括：
7.如权利要求6所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述定义湿度等级、温度等级及浓度等级，包括：
8.如权利要求7所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述根据所述氨气浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氧气浓度及挥发性有机化合物浓度定义浓度等
9.如权利要求8所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述根据湿度等级、温度等级及浓度等级设计异常检测规则，包括：
10.一种多传感器融合实验室安全警报系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述利用所述湿度主传感单元、温度主传感单元及气体主传感单元采集空间湿度、空间温度及气体浓度，包括：
3.如权利要求2所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述构建数据预测模型，包括：
4.如权利要求3所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述构建状态矩阵，包括：
5.如权利要求4所述的多传感器融合实验室安全警报方法，其特征在于，所述基于所述校正湿度、校正温度及校正浓度构造状态向量，包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：覃欣，罗健军，刘建瓴，黄树祥，颜焯文，黄一敏，洪烨，陈宇，戴俊，梁婕，
申请(专利权)人：广州海关技术中心，
类型：发明
国别省市：
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