CN107305209B - 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法 - Google Patents

基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107305209B
CN107305209B CN201710062967.6A CN201710062967A CN107305209B CN 107305209 B CN107305209 B CN 107305209B CN 201710062967 A CN201710062967 A CN 201710062967A CN 107305209 B CN107305209 B CN 107305209B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
gas
model
leif
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710062967.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107305209A (zh
Inventor
郑豪男
叶文俊
叶珲
傅奕萱
李剑
楼婉莉
陈泽宇
惠国华
张建锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang A&F University ZAFU
Original Assignee
Zhejiang A&F University ZAFU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang A&F University ZAFU filed Critical Zhejiang A&F University ZAFU
Priority to CN201710062967.6A priority Critical patent/CN107305209B/zh
Publication of CN107305209A publication Critical patent/CN107305209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107305209B publication Critical patent/CN107305209B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0073Control unit therefor
    • G01N33/0075Control unit therefor for multiple spatially distributed sensors, e.g. for environmental monitoring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,包括控制器、第一无线收发器、温度传感器、湿度传感器和m个气体检测装置;每个气体检测装置均包括第二无线收发器、单片机和8个气体传感器;控制器分别与第一无线收发器、温度传感器和湿度传感器电连接;每个气体检测装置的单片机分别与第二无线收发器和各个气体传感器电连接;各个气体传感器分别为SB‑19‑00传感器、SB‑AD3‑00传感器、TGS‑2600传感器、SB‑AQ1‑06传感器、TGS‑202传感器、TGS‑2620传感器、SB‑42A‑00传感器和TGS‑622传感器。本发明具有检测针对性强,灵敏度高,准确度高的特点。

Description

基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法
技术领域
本发明涉及实验室试剂泄露监测技术领域,尤其是涉及一种检测针对性强、准确度高的基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法。
背景技术
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络,它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信,因此网络设置灵活,设备位置可以随时更改,还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。WSN广泛应用于军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等多个领域。
实验室环境中,芳胺及其衍生物,N-亚硝基化合物,烷基化剂,稠环芳烃,含硫化合物,苯及其化合物,氟化氢,重氮甲烷等等是常见的挥发性有毒有害试剂,虽然一些单位的实验室实行了有毒有害试剂的专人管理和独立空间存放,但是毕竟试剂是要从仓库中人为取出并且在实验室环境中进行实验操作,因此,在实验过程中由于操作和存放方式的不当而引发的实验室安全事故层出不穷。因此,如果在实验室环境空间内对有毒有害气体进行有效监测是一项重要而困难的工作。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的无法对实验室中的烷基化剂,稠环芳烃泄漏进行检测的不足,提供了一种检测针对性强、准确度高的基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,其特征是,包括控制器、第一无线收发器、温度传感器、湿度传感器和m个气体检测装置;每个气体检测装置均包括第二无线收发器、单片机和8个气体传感器;控制器分别与第一无线收发器、温度传感器和湿度传感器电连接;每个气体检测装置的单片机分别与第二无线收发器和各个气体传感器电连接;各个气体传感器分别为SB-19-00传感器、SB-AD3-00传感器、TGS-2600传感器、SB-AQ1-06传感器、TGS-202传感器、TGS-2620传感器、SB-42A-00传感器和TGS-622传感器;第一无线收发器分别与手机和第二无线收发器无线连接;
包括如下步骤:
(1-1)控制器控制每个传感器工作,第二无线收发器每隔时间T1发送1次各个气体传感器的检测值;
(1-2)控制器选取温度传感器、湿度传感器和各个气体传感器在前后两个长度均为L的时间段内的检测值;其中,前后两个时间段分别为时间段A和时间段B,L=n×T1,则控制获得时间段A和时间段B内每个传感器的n个检测值;
(1-3)利用温度传感器和湿度传感器的检测值对每个气体传感器的检测值进行修正处理;
(1-4)判断时间段A和时间段B内每个气体传感器的Sc的相似度;
(1-5)控制器利用时间段B内剩余的yi组成每个气体传感器的检测信号I′(t),计算所有气体传感器的I′(t)的平均信号I(t);
(1-6)将I(t)输入LEIF模型中,调整LEIF模型的μ值,使LEIF模型发生共振;
(1-7)LEIF模型输出互相关系数,若互相关系数在区间[0.85,1.1]内时,控制器做出实验室中有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的判断,控制器控制第一无线收发器给手机发送有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的信息。
本发明的8个气体传感器用于检测泄漏的有毒试剂的挥发气体,8个不同的气体传感器可以全方位锁定烷基化剂,稠环芳烃的挥发气体,采用温度和湿度传感器的检测值对每个气体传感器的检测值进行修正处理,可有效消除温湿度基线变化所造成的传感器信号波动,提高了检测的准确度;相似度处理进一步提高了检测的准确度。
作为优选,步骤(1-1)包括如下步骤:
控制器控制温度传感器和湿度传感器开始检测;控制器通过第一无线收发器发送开始工作的指令,每个气体检测装置的第二无线收发器收到指令后,每个气体检测装置的单片机控制各个气体传感器开始检测,单片机控制第二无线收发器每隔时间T1发送1次各个气体传感器的检测值。
作为优选,步骤(1-3)包括如下步骤:
对于时间段A和时间段B内的每个气体传感器的每个检测值S101均进行如下处理:
设定温度传感器和湿度传感器的检测值分别为S102和S103;
控制器利用公式计算每个气体传感器修正后的检测值Sc。
作为优选,步骤(1-4)包括如下步骤:
设定时间段A的每个Sc为xi,时间段B的每个Sc为yi,i=1,2,…,n;
利用公式计算两个时间段对应Sc的相似度;
若si<1,则将与si对应的yi删除;其中,为时间段A内所有Sc的平均值,是时间段B内所有Sc的平均值。
作为优选,所述LEIF模型为
其中,VT是模型触发动作阈值电位,VR是触发单元动作完成之后的回复电位,μτ是模型触发动作后静息状态参量,VR<VT,ξ(t)高斯随机激励参量,V(t)是LEIF模型的实时电位,μ是LEIF模型的调整系数,τ是LEIF模型的静息常数,V(t+)是LEIF模型在t+时刻的实时电位,V2(t)是V(t)的平方,μ2τ是μ2与τ的乘积。
作为优选,还包括设于实验室的试验台上方的圆形挡板,圆形挡板和其圆心之间设有m条辐射状导轨;每个气体检测装置均包括壳体,壳体内设有永磁铁,圆形挡板上设有与m条辐射状导轨分别对应的m个电磁铁;控制器分别与各个电磁铁连接;
在每个气体检测装置的工作过程中,控制器控制电磁铁通电,对应的电磁铁与永磁铁之间产生吸引力或排斥力,使每个气体检测装置沿所在的辐射状导轨来回运动。
因此,本发明具有如下有益效果:检测针对性强,灵敏度高,准确度高。
附图说明
图1是本发明的一种原理框图;
图2是本发明的一种流程图。
图中:控制器1、第一无线收发器2、温度传感器3、湿度传感器4、气体检测装置5、手机6、第二无线收发器51、单片机52、气体传感器53。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示的实施例是一种基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,包括控制器1、第一无线收发器2、温度传感器3、湿度传感器4和10个气体检测装置5;每个气体检测装置均包括第二无线收发器51、单片机52和8个气体传感器53;控制器分别与第一无线收发器、温度传感器和湿度传感器电连接;每个气体检测装置的单片机分别与第二无线收发器和各个气体传感器电连接;各个气体传感器分别为SB-19-00传感器、SB-AD3-00传感器、TGS-2600传感器、SB-AQ1-06传感器、TGS-202传感器、TGS-2620传感器、SB-42A-00传感器和TGS-622传感器;第一无线收发器分别与手机6和第二无线收发器无线连接;
包括如下步骤:
步骤100,传感器开始工作,第二无线收发器发送各个气体传感器的检测值;
控制器控制温度传感器和湿度传感器开始检测;控制器通过第一无线收发器发送开始工作的指令,每个气体检测装置的第二无线收发器收到指令后,每个气体检测装置的单片机控制各个气体传感器开始检测,单片机控制第二无线收发器每隔时间1秒发送1次各个气体传感器的检测值;
步骤200,选取时间段A和时间段B的检测值
控制器选取温度传感器、湿度传感器和各个气体传感器在前后两个长度均为L=30分钟的时间段内的检测值;其中,前后两个时间段分别为时间段A和时间段B,则控制获得时间段A和时间段B内每个传感器的1800个检测值;
步骤300,利用温度传感器和湿度传感器的检测值对每个气体传感器的检测值进行修正处理;
对于时间段A和时间段B内的每个气体传感器的每个检测值S101均进行如下处理:
设定温度传感器和湿度传感器的检测值分别为S102和S103;
控制器利用公式计算每个气体传感器修正后的检测值Sc。
步骤400,判断时间段A和时间段B内每个气体传感器的Sc的相似度;
设定时间段A的每个Sc为xi,时间段B的每个Sc为yi,i=1,2,…,n;
利用公式计算两个时间段对应Sc的相似度;
若si<1,则将与si对应的yi删除;其中,为时间段A内所有Sc的平均值,是时间段B内所有Sc的平均值。
步骤500,控制器利用时间段B内剩余的yi组成每个气体传感器的检测信号I′(t),计算所有气体传感器的I′(t)的平均信号I(t);
步骤600,将I(t)输入LEIF模型中,调整LEIF模型的μ值,使LEIF模型发生共振;
LEIF模型为
其中,VT是模型触发动作阈值电位,VR是触发单元动作完成之后的回复电位,μτ是模型触发动作后静息状态参量,VR<VT,ξ(t)高斯随机激励参量,V(t)是LEIF模型的实时电位,μ是LEIF模型的调整系数,τ是LEIF模型的静息常数,V(t+)是LEIF模型在t+时刻的实时电位,V2(t)是V(t)的平方,μ2τ是μ2与τ的乘积。
步骤700,LEIF模型输出互相关系数,若互相关系数在区间[0.85,1.1]内时,控制器做出实验室中有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的判断,控制器控制第一无线收发器给手机发送有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的信息。
还包括设于实验室的试验台上方的圆形挡板,圆形挡板和其圆心之间设有10条辐射状导轨;每个气体检测装置均包括壳体,壳体内设有永磁铁,圆形挡板上设有与10条辐射状导轨分别对应的10个电磁铁;控制器分别与各个电磁铁连接;
在每个气体检测装置的工作过程中,控制器控制电磁铁通电,对应的电磁铁与永磁铁之间产生吸引力或排斥力,使每个气体检测装置沿所在的辐射状导轨来回运动。
应理解,本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,其特征是,包括控制器(1)、第一无线收发器(2)、温度传感器(3)、湿度传感器(4)和m个气体检测装置(5);每个气体检测装置均包括第二无线收发器(51)、单片机(52)和8个气体传感器(53);控制器分别与第一无线收发器、温度传感器和湿度传感器电连接;每个气体检测装置的单片机分别与第二无线收发器和各个气体传感器电连接;各个气体传感器分别为SB-19-00传感器、SB-AD3-00传感器、TGS-2600传感器、SB-AQ1-06传感器、TGS-202传感器、TGS-2620传感器、SB-42A-00传感器和TGS-622传感器;第一无线收发器分别与手机(6)和第二无线收发器无线连接;
包括如下步骤:
(1-1)控制器控制每个传感器工作,第二无线收发器每隔时间T1发送1次各个气体传感器的检测值;
(1-2)控制器选取温度传感器、湿度传感器和各个气体传感器在前后两个长度均为L的时间段内的检测值;其中,前后两个时间段分别为时间段A和时间段B,L=n×T1,则控制获得时间段A和时间段B内每个传感器的n个检测值;
(1-3)利用温度传感器和湿度传感器的检测值对每个气体传感器的检测值进行修正处理;
对于时间段A和时间段B内的每个气体传感器的每个检测值S101均进行如下处理:
设定温度传感器和湿度传感器的检测值分别为S102和S103;
控制器利用公式计算每个气体传感器修正后的检测值Sc;
(1-4)判断时间段A和时间段B内每个气体传感器的Sc的相似度;
设定时间段A的每个Sc为xi,时间段B的每个Sc为yi,i=1,2,…,n;
利用公式计算两个时间段对应Sc的相似度;
若si<1,则将与si对应的yi删除;其中,为时间段A内所有Sc的平均值,是时间段B内所有Sc的平均值;
(1-5)控制器利用时间段B内剩余的yi组成每个气体传感器的检测信号I′(t),计算所有气体传感器的I′(t)的平均信号I(t);
(1-6)将I(t)输入LEIF模型中,调整LEIF模型的μ值,使LEIF模型发生共振;
所述LEIF模型为
其中,VT是模型触发动作阈值电位,VR是触发单元动作完成之后的回复电位,μτ是模型触发动作后静息状态参量,VR<VT,ξ(t)高斯随机激励参量,V(t)是LEIF模型的实时电位,μ是LEIF模型的调整系数,τ是LEIF模型的静息常数,V(t+)是LEIF模型在t+时刻的实时电位,V2(t)是V(t)的平方,μ2τ是μ2与τ的乘积;
(1-7)LEIF模型输出互相关系数,若互相关系数在区间[0.85,1.1]内时,控制器做出实验室中有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的判断,控制器控制第一无线收发器给手机发送有烷基化剂,稠环芳烃泄漏的信息。
2.根据权利要求1所述的基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,其特征是,步骤(1-1)包括如下步骤:
控制器控制温度传感器和湿度传感器开始检测;控制器通过第一无线收发器发送开始工作的指令,每个气体检测装置的第二无线收发器收到指令后,每个气体检测装置的单片机控制各个气体传感器开始检测,单片机控制第二无线收发器每隔时间T1发送1次各个气体传感器的检测值。
3.根据权利要求1或2所述的基于LEIF模型的挥发性毒害试剂检漏方法,其特征是,还包括设于实验室的试验台上方的圆形挡板,圆形挡板和其圆心之间设有m条辐射状导轨;每个气体检测装置均包括壳体,壳体内设有永磁铁,圆形挡板上设有与m条辐射状导轨分别对应的m个电磁铁;控制器分别与各个电磁铁连接;
在每个气体检测装置的工作过程中,控制器控制电磁铁通电,对应的电磁铁与永磁铁之间产生吸引力或排斥力,使每个气体检测装置沿所在的辐射状导轨来回运动。
CN201710062967.6A 2017-01-24 2017-01-24 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法 Active CN107305209B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710062967.6A CN107305209B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710062967.6A CN107305209B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107305209A CN107305209A (zh) 2017-10-31
CN107305209B true CN107305209B (zh) 2019-08-06

Family

ID=60150619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710062967.6A Active CN107305209B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107305209B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108956875B (zh) * 2018-07-03 2020-10-27 浙江农林大学 一种基于物联网的实验室安全监测系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1588030A (zh) * 2004-07-09 2005-03-02 大连理工大学 一种具有温湿补偿功能的便携式气体检测分析仪
CN101814112A (zh) * 2010-01-11 2010-08-25 北京世纪高通科技有限公司 处理数据的方法和装置
CN103412099A (zh) * 2013-08-01 2013-11-27 浙江工商大学 一种木瓜储存时间检测装置和方法
CN103635796A (zh) * 2011-06-15 2014-03-12 西门子公司 用于测定空气中二氧化碳含量的设备和方法
CN104713985A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 徐通 一种基于无线传感器的矿井环境有害气体检测系统
CN105136985A (zh) * 2015-08-12 2015-12-09 浙江工商大学 实验环境中挥发苯气体浓度检测系统和检测方法
CN204925068U (zh) * 2015-07-17 2015-12-30 成都汉康信息产业有限公司 碳排放强度监测传感器安装装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1588030A (zh) * 2004-07-09 2005-03-02 大连理工大学 一种具有温湿补偿功能的便携式气体检测分析仪
CN101814112A (zh) * 2010-01-11 2010-08-25 北京世纪高通科技有限公司 处理数据的方法和装置
CN103635796A (zh) * 2011-06-15 2014-03-12 西门子公司 用于测定空气中二氧化碳含量的设备和方法
CN103412099A (zh) * 2013-08-01 2013-11-27 浙江工商大学 一种木瓜储存时间检测装置和方法
CN104713985A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 徐通 一种基于无线传感器的矿井环境有害气体检测系统
CN204925068U (zh) * 2015-07-17 2015-12-30 成都汉康信息产业有限公司 碳排放强度监测传感器安装装置
CN105136985A (zh) * 2015-08-12 2015-12-09 浙江工商大学 实验环境中挥发苯气体浓度检测系统和检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107305209A (zh) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106774009B (zh) 基于非线性模型的危化品泄露预警方法
CN105682198B (zh) 一种移动终端的定位控制方法、装置及移动终端
CN106642534B (zh) 空调控制方法和装置
CN203376611U (zh) 基于Zigbee网络的智能环境监测系统
DE60121217D1 (de) Systeme in einer kommunikationseinrichtung zum bewerten einer bewegung eines körpers und verfahren zu deren betrieb
CN106645593B (zh) 危化品毒害试剂检漏方法
CN107305209B (zh) 基于leif模型的挥发性毒害试剂检漏方法
CN205002306U (zh) 智能室内空气净化系统
US20220318585A1 (en) Industrial electronic badge
CN113188242A (zh) 一种组群式空气净化方法、装置、空气净化机器人及计算机可读存储介质
CN105435271A (zh) 多点监测净化系统及其工作方法
CN106654410B (zh) 一种电池智能化控制系统
CN108891273A (zh) 一种针对智能充电桩的安全预警方法
CN105722024B (zh) 智能定位监控方法
CN109030566B (zh) 一种实验室气体泄漏诊断装置及方法
CN106970180B (zh) 毒害试剂泄露监测方法
CN202066958U (zh) 一种智能运输跟踪定位器
CN104655798A (zh) 一种便携式室内空气质量检测仪
CN108182786A (zh) 老人跌倒警报系统
CN111161528A (zh) 一种基于物联网的公交站牌及公交车
CN202793606U (zh) 机房的温度报警系统
CN203588427U (zh) 红外人体感应触发式熏蒸气体报警装置
US11480555B2 (en) Sensing system and method
CN202331725U (zh) 一种化学实验室有毒气体检测装置
Kamalakar et al. Notifying and inspecting vehicle emission and temperature of vehicle engine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant