CN105546356A - 一种监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种监测方法及装置，该方法通过传感器将从信号源接收到的原始电信号通过叉指换能器转化为原始SAW，并将原始SAW传播给多个SAW反射器，使得多个SAW反射器分别发射回待转化SAW，将通过所述叉指换能器转化所述待转化SAW后得到的各电信号返回给所述信号源，使得信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断传感器中是否存在指定气体。与现有技术相比，上述方法无需在其内部设置能量源，可通过将信号源发送的电信号转化为机械的SAW，进而根据SAW在不同密度的介质中传播速度不同的特点，来实施对指定气体的监测，从而有效的提高了对指定气体进行监测时的便利性及安全性。

Description

一种监测方法及装置

技术领域

本申请涉及传感技术领域，尤其涉及一种监测方法及装置。

背景技术

传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理、变换和识别的一项技术，由于其具有响应速度快、精度高、灵敏度高、能在一些特殊的条件下进行工作等特点，因此，人们对传感技术的关注度已经愈加的提高，并促使人们大力发展传感技术，进而使得传感技术在多个领域内都扮演着至关重要的角色，随着科学技术的不断发展，传感技术的应用范围还将愈加的广阔。

传感技术中最重要的部分即为传感器部分，传感器是一种能够感受被监测事物的信息，并能将感受的信息，按照一定规律变换成为电信号或其它所需形式的信息进行输出的器件。在实际应用中，传感器可应用于多个领域内，尤其用于对一些特殊环境的状态进行监测，其中，由于燃气管道的环境较为特殊，且工作环境复杂，因此，人们通常使用传感器来监测燃气管道周围的燃气浓度，并根据监测结果来判断是否发送了燃气泄漏的情况。

在实际应用中，每段燃气管道之间都存在一个连接部分，燃气通常都易在此处发生泄漏，因此，人们通常将燃气浓度传感器设置在此处。在现有技术中，当燃气管道连接处发生燃气泄漏时，燃气浓度传感器在监测到泄漏的燃气后，会在传感器的内部产生一个微电压，进而根据该微电压产生一个电信号，其中，该电信号会根据传感器监测到的泄漏的燃气浓度而变化。传感器可将该电信号发送给信号接收器，使得信号接收器在接收到该电信号后，即可获知燃气泄漏的浓度，进而可及时发现燃气泄漏的情况，降低了因燃气泄漏而引发事故的可能性，大大提高了对燃气设备维护的工作效率。

然而，在现有技术中，用于监测燃气泄漏浓度的传感器是有源传感器，即在工作时需要能量源对其进行提供能量，通常情况下，有源传感器的能量都是由其内部的电池来提供的，而在实际应用中，当有源传感器内部的电池电量不足时，则有源传感器没有足够的能量向外发送电信号，进而使得信号接收器无法接收到有源传感器发送的电信号，从而即使发生了燃气泄漏的情况，维护人员也无法及时得知该情况，而为了能够避免上述情况的发生，就需要人们定期的更换有源传感器中的电池，因此加大了人们对燃气管道的维护工作，给人们带来了极大的不便，不仅如此，有源传感器中的电池也会发生电池泄漏的可能，从而可能会引起燃气管道爆炸的危险，进而降低了燃气管道的安全性。

发明内容

本申请实施例提供一种监测方法及装置，用以解决现有技术中有源传感器在监测燃气管道的燃气泄漏时，安全性及便利性较低的问题。

本申请实施例提供的一种监测的方法，包括：

传感器接收信号源发送的原始电信号；

通过叉指换能器将接收到的所述原始点信号转化为原始声表面波SAW；

将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使得所述多个SAW反射器在接收到所述原始SAW后，分别反射待转化SAW；

通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化为对应的电信号；

将转化得到的各电信号返回给所述信号源，使得所述信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断所述传感器中是否存在指定气体。

本申请实施例提供的一种监测的方法，包括：

信号源向传感器发送原始电信号；

接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号；

判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；

若是，则监测到所述传感器中未存在指定气体；

否则，监测到所述传感器中存在指定气体。

本申请实施例提供的一种传感器，包括：

叉指换能器、多个声表面波SAW反射器，其中：

所述叉指换能器用于，将信号源发送的原始电信号转化为原始SAW，并将得到的所述原始SAW传播给所述多个SAW反射器，将所述多个SAW反射器反射回的各待转化SAW分别转换为对应的电信号，并将转化得到的各电信号返回给所述信号源，使所述信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断所述传感器中是否存在指定气体；

所述多个SAW反射器用于，反射所述叉指换能器传播的所述原始SAW。

本申请实施例提供的一种监测的装置，包括：

发送模块，用于向传感器发送原始电信号；

接收模块，用于接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号；

判断模块，用于判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；若是，则监测到所述传感器中未存在指定气体；否则，监测到所述传感器中存在指定气体。

本申请实施例提供一种监测的方法及装置，该方法通过传感器将从信号源接收到的原始电信号通过叉指换能器转化为原始声表面波(SurfaceAcousticWave，SAW)，并将原始SAW传播给多个SAW反射器，使得多个SAW反射器分别发射回待转化SAW，将通过所述叉指换能器转化所述待转化SAW后得到的各电信号返回给所述信号源，使得信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断传感器中是否存在指定气体。与现有技术相比，上述方法无需在其内部设置能量源，可通过将信号源发送的电信号转化为机械的SAW，进而根据SAW在不同密度的介质中传播速度不同的特点，来实施对指定气体的监测，从而有效的提高了对指定气体进行监测时的便利性及安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种监测的过程；

图2为本申请实施例提供的设有多个SAW反射器的传感器的内部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的设有多个编码SAW反射器的传感器；

图4为本申请实施例提供的信号源监测传感器中是否存在指定气体的过程；

图5为本申请单实施例提供的传感器中各编码SAW反射器的间距分布示意图；

图6为本申请实施例提供的监测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种监测的过程，具体包括以下步骤：

S101：传感器接收信号源发送的原始电信号。

在实际应用中，人们在对一些特殊环境中气体实施监测时，通常会使用传感器来对其进行监测，如、将传感器设置在各燃气管道的连接部分或燃气管道中设有阀门的部分，来监测这些部分是否存在燃气泄漏的情况，在本申请实施例中，当人们需要对一些指定的气体进行监测时，可将传感器放置易产生或易泄漏指定气体的位置上，进而通过传感器来监测这些位置上是否存在指定的气体，而传感器在对指定气体实施监测时，需接收从信号源发送的用于监测指定气体的原始电信号，进而通过该原始电信号，来完成对指定气体的监测。

S102：通过叉指换能器将接收到的所述原始点信号转化为原始声表面波SAW。

当传感器接收到信号源发送的原始电信号后，可通过传感器中的叉指换能器，将接收到的原始电信号转化为对应的原始SAW，其中，叉指换能器是一种能够将接收到的电信号转化为声信号的装置，其原理是换能器通过逆压电效应将接收到的原始电信号转变为原始SAW，不仅如此，叉指换能器还可将接收到的SAW转化为电信号，而在叉指换能器进行电信号与SAW相互转化的过程中，无需借助诸如电池等能量源向其提供能量，即可完成这一过程，因此，使用含有叉指换能器的传感器来对一些特殊环境中的指定气体进行监测时，可有效的提高其安全性和便利性。

S103：将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使得所述多个SAW反射器在接收到所述原始SAW后，分别反射待转化SAW。

当叉指换能器完成将接收到的原始电信号转化为原始SAW的过程后，可将得到的该原始SAW传播给传感器内部设有的多个SAW反射器，使得该多个SAW反射器在接收到该原始SAW后，可分别对原始SAW进行反射，得到各待转化SAW，并将该待转化SAW返回给叉指换能器，如图2所示。

图2为本申请实施例提供的设有多个SAW反射器的传感器的内部结构示意图。

在图2中，传感器中设有一个叉指换能器、多个SAW反射器。该多个SAW反射器主要用于反射叉指换能器传播的原始SAW。其中，叉指换能器与多个SAW反射器可均设置在压电基板上，压电基板用于传播SAW，当然，叉指换能器与多个SAW反射器也可设置在其他可传播SAW的介质上。具体的，多个SAW反射器可相互平行的设置在叉指换能器的一侧，并且，各相邻两个SAW反射器之间的间距均是相等的，不仅如此，在某两个SAW反射器之间还设有一个气体吸附器。

当叉指换能器完成对原始电信号的转化后，可将得到的原始SAW在传感器中的压电基板表面上进行传播，进而传播到各个SAW反射器上。而当多个SAW反射器接收到该原始SAW后，可将对其进行反射，进而将反射得到的各待转化SAW向叉指换能器进行传播，其中，各待转化SAW也可在传感器中的压电基板表面上进行传播，进而传播到叉指换能器中。

需要说明的是，图2中在多个SAW反射器之间还设有气体吸附器，该气体吸附器主要用于吸附需进行监测的指定气体。当传感器中不存在指定气体时，由于各相邻的反射器之间的间距均是相同的，因此，在介质密度相同的情况下，各SAW反射器向叉指换能器反射回的各待转化SAW之间的时间间隔也均是相同的，而当传感器所处特殊环境中的某一位置产生或泄露指定气体时，该指定气体可进入传感器中，并在该气体吸附器中进行吸附，由于气体吸附器上吸附了指定气体，其表面的介质密度会发生变化，使得当原始SAW传播到该气体吸附器上时，其传播速度发生改变，进而使得各SAW反射器在反射原始SAW后，得到的各待转化SAW之间的时间间隔中至少有一个时间间隔是与其它的各待转化SAW之间的时间间隔不同的，从而使得当传感器通过后续的步骤S104～105向信号源发送各电信号时，信号源可根据接收到的各电信号之间的时间间隔中，某个或某几个时间间隔不同于其它的时间间隔，监测到传感器中存在指定的气体。

S104:通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化为对应的电信号。

叉指换能器在接收到多个SAW反射器分别反射回的各待转化SAW后，可根据正压电效应，将各待转化SAW分别转化为对应的各电信号，进而使得传感器可通过后续步骤S105将该各电信号返回给信号源。

S105：将转化得到的各电信号返回给所述信号源，使得所述信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断所述传感器中是否存在指定气体。

当叉指换能器将各待转化SAW转化为各电信号后，传感器可将得到的各电信号发送给上述信号源，使得该信号源在接收到传感器发送的各电信号后，可根据各电信号之间的时间间隔，确定是否各时间间隔均未超出预设的时间间隔，进而判断出传感器中是否存在指定气体。

具体的，叉指换能器按照接收到各待转化SAW的先后顺序，将转化得到的各电信号依次发送给信号源，由于传感器中的多个SAW反射器之间存在气体吸附器，当传感器中存在指定气体时，气体吸附器会吸附该指定气体，使得原始SAW在其表面上进行传播时传播速度会发生变化，从而使得原始SAW经过气体吸附器后通过SAW反射器反射回的各待转化SAW之间的时间间隔与未经过气体吸附器的原始SAW通过SAW反射器反射回的各待转化SAW之间的时间间隔存在差异，进而两者通过叉指换能器转化得到的各电信号之间的时间间隔同样存在差异，使得信号源可根据接收到各电信号之间的时间间隔的差异，判断出传感器中是否存在指定气体。

需要说明的是，在实际应用中，上述说明的传感器在监测指定气体时，通常都分别设置在可能产生或泄露指定气体的位置上，为了有效的区别出各个传感器，使得人们在通过传感器监测到指定气体后，可准确的定位出产生或泄露指定气体的位置，因此，在本申请实施例中，可将传感器中设置的多个SAW反射器分为多个编码SAW反射器以及多个传感SAW反射器，其中，多个编码SAW反射器与多个传感SAW反射器是彼此分开的，即多个编码SAW反射器到上述叉指换能器的距离均大于或小于多个传感SAW反射器，如图3所示。

图3为本申请实施例提供的设有多个编码SAW反射器的传感器。

在图3中，传感器中设有一个叉指换能器、多个编码SAW反射器以及多个传感SAW反射器，其中，各编码SAW反射器主要用于将叉指换能器传播的原始SAW反射为相应的用于标识该传感器的编码SAW，而各传感SAW反射器主要用于将叉指换能器传播的原始SAW反射为相应的用于使信号源判断该传感器中是否存在指定气体的传感SAW。叉指换能器、各编码SAW反射器以及各传感SAW反射器均设置在压电基板上(也可设置在其他可传播SAW的介质上)，各编码SAW反射器以及各传感SAW反射器均设置在叉指换能器的同一侧，并且，各编码SAW反射器到叉指换能器的距离均大于或小于各传感SAW反射器到叉指换能器的距离，而在某两个传感SAW反射器之间还设有一个气体吸附器。

为了方便对本申请实施例进行详细解释，本申请实施例将仅以各编码SAW反射器到叉指换能器的距离均小于各传感SAW反射器到叉指换能器的距离的情况进行详细说明。

当叉指换能器完成对上述原始电信号的转化时，可将转化得到的上述原始SAW通过传感器中的压电基板表面传播给多个编码SAW反射器以及多个传感SAW反射器，其中，多个编码SAW反射器在接收到该原始SAW后，可分别向叉指换能器反射用于标识传感器的各编码SAW，并使得叉指换能器可将各编码SAW转化为各编码电信号，而多个传感SAW反射器在接收到该原始SAW后，可分别向叉指换能器反射用于使信号源判断所述传感器中是否存在指定气体的传感SAW，并使得叉指换能器可将各传感SAW转化为各传感电信号。

对于多个编码SAW反射器来说，不同传感器中的多个编码SAW反射器的间距分布都是不同的，使得不同传感器通过步骤S104～S105向信号源返回的各编码电信号之间的各时间间隔所组成标识代码均是不同的，从而使得信号源可根据各时间间隔所组成的标识代码，准确的识别出发送各电信号的传感器，进而当某一位置产生或泄露指定气体时，信号源可根据接收到的各编码电信号之间的时间间隔，准确的标识出发送各电信号的传感器，进而确定出产生或泄露指定气体的位置。

上述方法中详细说明了传感器完成对指定气体监测的详细过程，即当传感器中存在指定气体时，向信号源返回的各电信号之间的时间间隔中，至少存在一个时间间隔不同于其它的时间间隔，因此，信号源即可根据这一时间间隔，判断出传感器中存在指定气体，以下将详细说明信号源判断出传感器中是否存在指定气体的详细过程。

图4为本申请实施例提供的信号源监测传感器中是否存在指定气体的过程。

S401：信号源向传感器发送原始电信号。

当信号源需监测传感器中是否存在指定气体时，可向传感器发送用于监测的原始电信号，进而在后续的步骤S402～403中，根据传感器返回的各电信号，完成对传感器中指定气体的监测。

S402：接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号。

S403：判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔，若是，执行步骤S404，否则，执行步骤S405。

S404：监测到所述传感器中未存在指定气体。

S405：监测到所述传感器中存在指定气体。

信号源在接收到各电信号之后，可判断各电信号之间的各时间间隔中，是否均未超出预设的识别时间间隔，其中，若各电信号之间的各时间间隔均未超出预设的识别时间间隔，则信号源即可监测到传感器中未存在指定气体，而若电信号之间的各时间间隔中至少存在一个时间间隔超出了预设的识别时间间隔，则信号源即可监测到传感器中存在指定气体。

具体的，传感器中的各SAW反射器之间设有至少一个上述步骤S103中的气体吸附器，由于当传感器中存在指定气体时，指定气体会吸附在气体吸附器上，使得传感器通过叉指换能器向各SAW反射器传播原始SAW时，原始SAW通过气体吸附器时的传播速度会降低，从而使得原始SAW在传播到下一个SAW反射器时的时间会增加，进而使得SAW反射器向叉指换能器反射回的待转化SAW的时间也会增加，增加了与前一个SAW反射器向叉指换能器反射回的待转化SAW的时间间隔。当传感器向信号源发送通过叉指换能器转化后得到的各电信号时，信号源即可判断各传感电信号之间的时间间隔中是否存在某个或某几个时间间隔超出了预设的识别时间间隔，若是，则监测到传感器中存在指定气体，若否，则监测到传感器中未存在指定气体。

例如，一个其内部存在指定气体的传感器中设置有间距相同的3个SAW反射器，其中，第二个和第三个SAW反射器之间设有一个气体吸附器。当传感器通过叉指换能器向各SAW反射器传播原始SAW时，第一个SAW反射器反射给叉指换能器的第一个待转化SAW的时间为t，第二个SAW反射器反射给叉指换能器的第二个待转化SAW的时间为t+Δt，第二个待转化SAW与第一个待转化SAW之间的时间间隔为Δt，由于第二个和第三个SAW反射器之间设有一个气体吸附器，指定气体吸附在该气体吸附器上时，会使原始SAW在该气体吸附器上的传播速度降低，进而使得第三个SAW反射器反射给叉指换能器的第三个待转化SAW的时间增加到t+2Δt+ΔT，其中，第三个待转化SAW与第二个待转化SAW之间的时间间隔为Δt+ΔT，传感器向信号源发送的通过叉指换能器转化后得到的各电信号之间的时间间隔则为相应的Δt'、Δt'+ΔT'，而信号源预设的识别时间间隔为Δt”，其中，Δt”大于Δt'，小于Δt'+ΔT'，因此，信号源可根据确定出的时间间隔Δt'+ΔT'大于预设的识别时间间隔Δt”，判断出传感器中存在指定气体。

需要说明的是，为了能够有效的区别出各传感器，则在本申请实施例中，传感器中的各SAW反射器可分为各编码SAW反射器以及各传感SAW反射器，其中，各编码SAW反射器可向叉指换能器返回各编码SAW，进而使得信号源可根据传感器所返回的通过叉指换能器转化各编码SAW后得到的各编码电信号，识别出该传感器。

具体的，信号源在接收到传感器发送的第一个编码电信号后，可根据一个指定的时间间隔，判断当每隔该指定的时间间隔后，是否分别接收到了其余的各编码电信号，当到达该指定的时间间隔后，若信号源接收到了一个编码电信号，则记录一个第一指定代码，若信号源未接收到编码电信号，则记录一个第二指定代码。当信号源接收到全部的编码电信号后，可根据记录的各第一指定代码和第二指定代码所组成的一组标识代码，确定出发送各电信号的传感器，其中，信号源在接收到第一个编码电信号时，即可相应的记录一个第一指定代码，而指定的时间间隔可根据传感器中各编码SAW反射器之间的间距来确定，例如，如图5所示。

图5为本申请单实施例提供的传感器中各编码SAW反射器的间距分布示意图。

在图5中，传感器中设置有5个编码SAW反射器，其中，前4个编码SAW反射器之间的间距为L，而第5个编码SAW反射器与第4个编码SAW反射器之间的间距为2L，由于前4个编码SAW反射器之间的间距均相同，因此，当传感器向信号源发送各编码电信号时，前4个编码电信号的时间间隔也均是相同的，而由于第4个编码SAW反射器与第5个编码SAW反射器之间的间距是其它相邻两个编码SAW反射器间距的2倍，则传感器向信号源发送第5个编码电信号时，第5个编码电信号与第4个编码电信号之间的时间间隔也应是之前其它相邻两个编码电信号时间间隔的2倍，而信号源在预设一个指定的时间间隔时，可根据前4个编码SAW反射器之间的间距L，预设出一个指定的时间间隔T’，当信号源接收到第一个编码电信号时，可记录一个第一指定代码1，并在之后的接收各编码电信号的过程中，每隔指定的时间间隔T’，即查看是否接收到了一个编码电信号，若接收到了一个编码电信号，则记录一个第一指定代码1，若未接收到一个编码电信号，则记录一个第二指定代码0，其中，由于前4个编码SAW反射器之间的间距均相同，因此，对于前4个编码电信号来说，每隔指定的时间间隔T’，即可接收到一个编码电信号，进而信号源记录的各代码分别为1、1、1、1，而当信号源在接收第5个编码电信号时，信号源在经过指定的时间间隔T’之后，未接收到该第5个编码电信号，则记录一个第二指定代码0，并在又经过指定的时间间隔T’后，接收到了该第5个编码电信号，则相应的记录一个第一指定代码1，进而，当信号源接收到全部的编码电信号后，可根据记录的各第一指定代码1以及各第二指定代码0所组成的一组标识代码111101，确定出发送各电信号的传感器。

需要说明的是，上述说明的确定出传感器的方式并不唯一，也可通过其他的编码方式来确定出传感器，在此就不进行详细赘述。

由于信号源接收到的各电信号中包含有各编码电信号以及各传感电信号，而传感器在发送各编码电信号以及各传感电信号时，通常都是按照各电信号之间的先后顺序，依次发送给信号源的，若信号源不对接收到的各电信号进行区分，则可能会将各编码电信号以及各传感电信号进行混淆，进而无法准确的识别出发送各传感电信号的传感器。因此，为了有效的将各编码电信号和各传感电信号进行区分，可预先设置一个类别分隔时间间隔，使得信号源在接收到各编码电信号以及各传感电信号后，可根据该类别分隔时间间隔，有效的将各编码电信号以及各传感电信号进行区分。

具体的，信号源可预先设置一个用于区分各编码电信号以及各传感电信号的类别分隔时间间隔，其中，当各编码SAW反射器到叉指换能器的间距均小于各传感SAW反射器到叉指换能器的间距时，则该类别分隔时间间隔可根据距离叉指换能器最远的一个编码SAW反射器到距离叉指换能器最近的一个传感SAW反射器的间距来进行预设，或是，当各编码SAW反射器到叉指换能器的间距均大于各传感SAW反射器到叉指换能器的间距时，则该类别分隔时间间隔可根据距离叉指换能器最远的一个传感SAW反射器到距离叉指换能器最近的一个编码SAW反射器的间距来进行预设。当信号源预设了上述类别分隔时间间隔后，信号源可对接收到的各电信号进行区分，即当各电信号之间的时间间隔中的某一时间间隔与预设的类别分隔时间间隔相匹配或相接近时，则可以这一时间间隔为分界线，将在该时间间隔之前和之后接收到的各电信号分别作为编码电信号和传感电信号。

例如，假设传感器中的各编码SAW反射器到叉指换能器的间距均小于各传感SAW反射器到叉指换能器的间距，其中，距离叉指换能器最远的一个编码SAW反射器与距离叉指换能器最近的一个传感SAW反射器之间的间距为L’，当叉指换能器在接收各编码SAW以及各传感SAW时，接收到的距离叉指换能器最远的编码SAW反射器反射回的编码SAW与距离叉指换能器最近的传感SAW反射器反射回的传感SAW之间的时间间隔为r，进而，当传感器向信号源发送的与该编码SAW对应的编码电信号和与该传感SAW对应的传感电信号时，两个电信号之间的时间间隔为与时间间隔r相对应的r’，而信号源根据最后的一个编码SAW反射器与第一个传感SAW反射器的间距L’，预设出的类别分隔时间间隔为r”，而r’与r”的差值为θ，其中，若差值θ处于一个预设的范围内时，则确定r’与r”相匹配或相接近，若差值θ不处于该预设的范围内时，则确定r’与r”不匹配或不接近，因此，当信号源确定出r’与r”的差值θ处在一个该预设的范围内，则信号源可确定出r’与r”相匹配或相接近，并以该时间间距r’为分界线，将之前接收到的各电信号确定为各编码电信号，将之后接收到的各电信号确定为各传感电信号。

当信号源通过上述方法将各编码电信号和各传感电信号进行区分后，可根据各编码电信号，识别出发送各电信号的传感器，同时，可根据各传感电信号之间的时间间隔，判断出传感器中是否存在指定气体，需要说明的是，信号源还可根据预设的时间间隔与指定气体的气体浓度的对应关系，确定出指定气体的气体浓度。例如，如表1所示。

表1为本申请实施例提供的传感电信号之间的时间间隔与指定气体浓度的对应关系表。

表1

在表1中显示了超出预设的识别时间间隔的各传感电信号之间的时间间隔与指定气体浓度的对应关系，信号源可根据该对应关系，在确定出超出预设识别时间间隔的时间间隔后，确定出传感器中存在的指定气体的气体浓度。

需要说明的是，上述说明的确定出指定气体浓度的方式并不唯一，信号源还可根据预设的算法，通过将超出预设识别时间间隔的时间间隔代入到该预设的算法中，得出指定气体的气体浓度，除此之外，还可通过气体方式来确定，在此就不进行详细赘述。

需要说明的是，为了提高叉指换能器在进行电信号与SAW相互转化时的转化效率，在本申请实施例中提供的叉指换能器可以是分布式声反射单向叉指换能器，这种结构的叉指换能器能够有效的降低其结构内容的多次声反射，使得声波能量只往一个方向进行传播，进而有效的提高了叉指换能器在进行电信号与SAW相互转化时的转化效率。

在本申请实施例提供的传感器中，压电基板通常都是由压电材料制成的，而为了能够进一步的提高其在传播原始SAW时传播效率，该压电基板也可采用传导性能良好的ST-X石英晶体制成，使得原始SAW能够在该压电基板上进行稳定的传播，进而提高了原始SAW的传播效率。而该压电基板所采用的材料也可以是其它与ST-X石英晶体性能接近，传导性能好的材料。

传感器中的多个编码SAW反射器与多个传感SAW反射器通常都是由金属材料制成的，而为了能够进一步的提高其在反射原始SAW时的反射率，使反射得到的各编码SAW以及各传感SAW能够在压电基板进行更加稳定的传播，编码SAW反射器以及传感SAW反射器所采用的金属材料可以是导电性能良好，质量较轻，反射率较高的一类金属材料，如铝、金等，同时，在采用这一类金属材料制成的SAW反射器，可有效的降低传感器的整体重量，进而可使传感器在进行指点气体监测时，有效的防止传感器发生脱落的现象。

气体吸附器上设置的吸附膜，可根据不同的指定气体来进行变换，如，当传感器需要对燃气管道中易产生或易泄漏甲烷气体的地方进行监测时，则可采用对甲烷气体十分敏感，且吸附性强的含笼型分子A的聚合吸附膜。而等传感器需要对其它的某一指定气体进行监测时，则只需将传感器中气体吸附器上的吸附膜变换为对该指定气体敏感，且吸附性强的吸附膜即可。

需要说明的是，为了能够使本申请实施例提供的传感器能够更好接收信号源发送的原始电信号，以及更好的向信号源发送各电信号，传感器上可装有一个天线，从而增加了传感器在接收或发送电信号时的接收或发送效率，而为了进一步的提高其接收或发送的效率，并降低天线的制作成本，该传感器上设置的天线可以是433MHz的棒状天线。

由于使用传感器在进行指定气体监测时，其所处的环境通常都是特殊且复杂的，如湿度较大、具有腐蚀性的环境等，而为了使传感器能够更好的在这些特殊的环境中进行指定气体的监测，本申请实施例中提供的传感器的外壳可采用一些特殊的材料制成，如，当使用该传感器在燃气管道中一些易产生或易泄漏燃气的地方进行燃气监测时，该传感器的外壳可采用防护等级为IP68的聚乙烯工程塑料制成，进而可有效的防止潮湿环境下对该传感器所造成的侵蚀，以及一些带有腐蚀性的气体或液体对该传感器所造成的腐蚀。

需要说明的是，图3中所显示出的传感器的内部结构并不唯一，如，传感器中的各编码SAW反射器和各传感SAW反射器也可分别设置在叉指换能器的两侧，而叉指换能器也可采用能够向两侧传播原始SAW的叉指换能器，使得传感器在接收到信号源发送的原始电信号后，可将该原始电信号发送给叉指换能器，进而使得叉指换能器在接收到该原始电信号后，将其进行转化，并将得到的原始SAW分别向两侧的各编码SAW反射器和各传感SAW反射器进行传播。除此之外，在传感器中，也可采用两个相同的叉指换能器分别向两侧的各编码SAW反射器以及各传感SAW反射器传播原始SAW。

传感器中的各编码SAW反射器和各传感SAW反射器的数量也没有特定的限制，其中，在设置各编码SAW反射器时，只需满足信号源能够准确且唯一的识别出发送各电信号的传感器即可。而当需要对多个位置的指定气体进行监测时，则可在传感器中增加编码SAW反射器的数量，从而提高了传感器的标识代码数量，进而即时需要大量的传感器来对多个位置的指定气体进行监测时，也可有效的保证传感器标识代码的唯一性，使得信号源依旧能够准确且唯一的识别出各传感器。

而为了能够进一步的提高信号源根据接收到的各传感电信号之间的各时间间隔而确定出的指定气体浓度的准确性，可在气体吸附器之后设置更多的传感SAW反射器，进而可通过气体吸附器之后的设置的传感SAW反射器，得到更多的传感SAW，进而可确定出多个相互接近，并超出预设的识别时间间隔的时间间隔，即相当于确定出多个原始SAW在气体吸附器505的吸附膜上进行传播的传播时间，从而可通过诸如计算平均数、调和平均数等算法，来得出更加合理、准确的传播时间，进而确定出更加准确的指定气体的气体浓度。

上述方法详细说明了传感器以及信号源对指定气体的监测过程，其中，传感器在对指定气体进行监测时，可将接收到的信号源发送的原始电信号通过传感器中的叉指换能器转化为机械的原始SAW，并根据各SAW反射器反射回的各待转化SAW，向信号源发送通过叉指换能器转化后的各电信号，使得信号源可根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断出传感器中是否存在指定气体，由于传感器在进行接收和发送电信号，以及在进行电信号与SAW的相互转化过程中，均无需额外的能量源向其提供能量，进而可有效的提高该传感器在对指定气体进行监测时的安全性和便利性。

以上为本申请实施例提供的传感器，基于同样的思路，本申请实施例还提供一种监测的装置，如图6所示。

图6为本申请实施例提供的监测装置的结构示意图。

发送模块601，用于向传感器发送原始电信号；

接收模块602，用于接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号；

判断模块603，用于判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；若是，则监测到所述传感器中未存在指定气体；否则，监测到所述传感器中存在指定气体。

所述判断模块603具体用于，在接收到各电信号之间的各时间间隔中，确定出与预设的类别分隔时间间隔相匹配的时间间隔，根据确定出的时间间隔，将接收到的各电信号划分为编码电信号和传感电信号，判断接收到各传感电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔，若是，则监测到所述各编码电信号所标识的传感器中未存在指定气体，否则，监测到所述各编码电信号所标识的传感器中存在指定气体。

本申请实施例提供一种监测方法及装置，该方法通过传感器将从信号源接收到的原始电信号通过叉指换能器转化为原始SAW，并将原始SAW传播给多个SAW反射器，使得多个SAW反射器分别发射回待转化SAW，将通过所述叉指换能器转化所述待转化SAW后得到的各电信号返回给所述信号源，使得信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断传感器中是否存在指定气体。与现有技术相比，上述方法无需在其内部设置能量源，可通过将信号源发送的电信号转化为机械的SAW，进而根据SAW在不同密度的介质中传播速度不同的特点，来实施对指定气体的监测，从而有效的提高了对指定气体进行监测时的便利性及安全性。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种监测的方法，其特征在于，包括：

传感器接收信号源发送的原始电信号；

通过叉指换能器将接收到的所述原始点信号转化为原始声表面波SAW；

将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使得所述多个SAW反射器在接收到所述原始SAW后，分别反射待转化SAW；

通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化为对应的电信号；

将转化得到的各电信号返回给所述信号源，使得所述信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断所述传感器中是否存在指定气体。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个SAW反射器包括：多个编码SAW反射器和多个传感SAW反射器；

所述待转化SAW包括：

由多个编码SAW反射器分别反射的、用于标识所述传感器的编码SAW，以及，由多个传感SAW反射器分别反射的、用于使所述信号源判断所述传感器中是否存在指定气体的传感SAW。

3.一种监测的方法，其特征在于，包括：

信号源向传感器发送原始电信号；

接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号；

判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；

若是，则监测到所述传感器中未存在指定气体；

否则，监测到所述传感器中存在指定气体。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔，具体包括：

在接收到各电信号之间的各时间间隔中，确定出与预设的类别分隔时间间隔相匹配的时间间隔；

根据确定出的时间间隔，将接收到的各电信号划分为编码电信号和传感电信号；

判断接收到各传感电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；

若是，则监测到所述各编码电信号所标识的传感器中未存在指定气体；

否则，监测到所述各编码电信号所标识的传感器中存在指定气体。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据接收到各传感电信号之间的各时间间隔，确定所述指定气体的气体浓度。

6.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括叉指换能器、多个声表面波SAW反射器，其中：

所述叉指换能器用于，将信号源发送的原始电信号转化为原始SAW，并将得到的所述原始SAW传播给所述多个SAW反射器，将所述多个SAW反射器反射回的各待转化SAW分别转换为对应的电信号，并将转化得到的各电信号返回给所述信号源，使所述信号源根据接收到的各电信号之间的时间间隔，判断所述传感器中是否存在指定气体；

所述多个SAW反射器用于，反射所述叉指换能器传播的所述原始SAW。

7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述多个SAW反射器包括：多个编码SAW反射器和多个传感SAW反射器；其中，所述多个编码SAW反射器到所述叉指换能器的距离均大于所述多个传感SAW反射器到所述叉指换能器的距离，或者，所述多个编码SAW反射器到所述叉指换能器的距离均小于所述多个传感SAW反射器到所述叉指换能器的距离；

所述多个编码SAW反射器具体用于，将所述叉指换能器传播的原始SAW反射为相应的编码SAW，所述编码SAW用于标识所述传感器；

所述多个传感SAW反射器具体用于，将所述叉指换能器传播的原始SAW反射为相应的传感SAW，所述传感SAW用于使所述信号源判断所述传感器中是否存在指定气体。

8.如权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述多个传感SAW反射器之间至少包含一个气体吸附器；

所述气体吸附器用于，吸附所述指定气体，使得所述叉指换能器传播的所述原始SAW在经过所述气体吸附器时，传播速度降低。

9.一种监测的装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于向传感器发送原始电信号；

接收模块，用于接收所述传感器返回的若干个电信号，所述若干个电信号是：所述传感器通过叉指换能器将所述原始点信号转化为原始声表面波SAW，并将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器，使所述多个SAW反射器分别反射待转化SAW，最后通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化成的电信号；

判断模块，用于判断接收到所述若干个电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔；若是，则监测到所述传感器中未存在指定气体；否则，监测到所述传感器中存在指定气体。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断模块具体用于，在接收到各电信号之间的各时间间隔中，确定出与预设的类别分隔时间间隔相匹配的时间间隔，根据确定出的时间间隔，将接收到的各电信号划分为编码电信号和传感电信号，判断接收到各传感电信号之间的各时间间隔是否均未超出预设的识别时间间隔，若是，则监测到所述各编码电信号所标识的传感器中未存在指定气体，否则，监测到所述各编码电信号所标识的传感器中存在指定气体。