CN109030566B - 一种实验室气体泄漏诊断装置及方法 - Google Patents

一种实验室气体泄漏诊断装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实验室气体泄漏诊断装置及方法。该装置包括控制装置和设置在实验室内的气体检测装置，所述气体检测装置包括分布于实验室内不同位置的若干个气体检测模块，所述气体检测模块包括若干个不同的气体传感器，所述控制装置包括微处理器、无线通信模块和报警模块，所述微处理器分别与气体检测模块、无线通信模块和报警模块电连接。本发明能够检测实验室泄漏的有毒有害气体，及时发出报警，避免泄漏的有毒有害气体危害实验人员的身体健康。

Description

一种实验室气体泄漏诊断装置及方法
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种实验室气体泄漏诊断装置及方法。
背景技术
在进行化学反应的时候，往往会产生很多有害气体，如氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲苯等，这些化学反应后生成的有害气体都对人体有一定的伤害，具有毒性或者易燃易爆，而在化学实验室中，如果反应后的有毒有害、易燃易爆气体泄漏，就会导致危害实验人员的人身安全，因此，必须早发现、早预报，并及时稳妥的解决泄漏问题，才能最大程度的保障实验室安全。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种实验室气体泄漏诊断装置及方法，其能够检测实验室泄漏的有毒有害气体，及时发出报警，避免泄漏的有毒有害气体危害实验人员的身体健康。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种实验室气体泄漏诊断装置及方法，包括控制装置和设置在实验室内的气体检测装置，所述气体检测装置包括分布于实验室内不同位置的若干个气体检测模块，所述气体检测模块包括若干个不同的气体传感器，所述控制装置包括微处理器、无线通信模块和报警模块，所述微处理器分别与气体检测模块、无线通信模块和报警模块电连接。
气体检测模块内的每个气体传感器用于检测一种有毒有害气体，微处理器读取气体检测模块的检测数据，当发现实验室内某种有毒有害气体浓度超标时，报警模块发出报警，并通过无线通信模块将报警信息发送到管理人员的智能终端上。
作为优选，所述若干个不同的气体传感器分别为ME4-C6H6传感器、TD400-SH-MDK传感器、SK-600-C8H10传感器、TGS-826传感器、TGS-202传感器、TGS-825传感器和ME3-C7H8传感器。
ME4-C6H6传感器用于检测苯，TD400-SH-MDK传感器用于检测丙酮气体，SK-600-C8H10传感器用于检测二甲苯，TGS-826传感器用于检测氨气，TGS-202传感器用于检测二氧化碳，TGS-825传感器用于检测硫化氢，ME3-C7H8传感器用于检测甲苯。
作为优选，所述无线通信模块通过无线网络与远程服务器无线连接。无线通信模块将诊断装置的诊断数据上传到远程服务器存在，当诊断装置诊断出实验室存在有毒有害气体泄漏时，无线通信模块发送报警信息到远程服务器。
作为优选，所述微处理器还与实验室的通风系统电连接。当检测到实验室内存在有毒有害气体浓度超标时，通风系统工作，将实验室内的气体排出到实验室外。
本发明的一种实验室气体泄漏诊断方法，用于上述的一种实验室气体泄漏诊断装置，气体检测模块包括N个不同的气体传感器，气体传感器为金属氧化物气体传感器，包括以下步骤：
微处理器接收每个气体检测模块输出的数据，对每个气体检测模块输出的数据进行分析；
微处理器判断t时刻某个气体传感器是否检测到对应有毒有害气体发生泄漏的方法包括以下步骤：
S1：采集气体检测模块的N个不同的气体传感器在t-T时刻至t时刻输出的检测数据，分别计算出第1个气体传感器至第N个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure BDA0001718072570000031
Figure BDA0001718072570000032
t为时间变量，T为设定的常数；
S2：以每个气体传感器的校准信号为该传感器响应轴在平面上绘制一个具有N个传感器响应轴的多轴矢量图，所有传感器响应轴的原点为同一点，相邻两个传感器响应轴之间的夹角
Figure BDA0001718072570000033
根据校准信号值
Figure BDA0001718072570000034
在对应的传感器响应轴上标注出相应的响应点，将相邻传感器响应轴上标注出米的响应点通过直线连接围成一个封闭空间，根据响应点的值及夹角θ计算出相邻传感器响应轴及其上响应点连线围成的区域面积，得到N个区域面积Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、…AreN(t)；
S3：构建t时刻传感器响应面包络面积传递向量[Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、……AreN(t)]，并进行二次样条差值，形成t时刻传感器响应面包络面积传递曲线Cur(t)；
S4：将Cur(t)输入一层信号放大模型：
Figure BDA0001718072570000035
其中，Bar(x，t)为势函数，x(t)为运动行程函数，m、n为设定的常数，η(t)是显式干扰，δ(t)为隐含干扰，
Figure BDA0001718072570000041
为周期性自激发信号，f是信号频率，t为模型行程时间，
Figure BDA0001718072570000042
为相位，η(t)x3(t)为标定分量，设
Figure BDA0001718072570000043
计算Bar(x，t)对于x的一阶导数、二阶导数、三阶导数，并且使等式等于0，得到三层信号放大模型：
Figure BDA0001718072570000044
设定η(t)＝0，
Figure BDA0001718072570000045
计算得到x(t)的临界值为
Figure BDA0001718072570000046
将临界值
Figure BDA0001718072570000047
代入公式(1)中，并设定x0(t)＝0，sf0＝0，采用四阶珑格库塔算法求解公式(1)，得到：
Figure BDA0001718072570000048
Figure BDA0001718072570000049
Figure BDA0001718072570000051
Figure BDA0001718072570000052
Figure BDA0001718072570000053
其中，xn(t)为x(t)的n阶导数，sfn-1是input(t)的n-1阶导数在t＝0处的值，snn+1是input(t)的n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，2，3…，a、b为设定的常数，
计算得到x1(t)，x2(t)…xn+1(t)的值，对x1(t)，x2(t)…xn+1(t)进行积分得到x(t)，并计算x(t)在一层信号放大模型和三层信号放大模型组成的二阶信号放大系统产生极值时刻计算噪声抑制比NER：
Figure BDA0001718072570000054
其中，
Figure BDA0001718072570000055
S5：根据噪声抑制比NER输出噪声抑制比曲线，选取噪声抑制比曲线中的最大值NER最大值，如果NER最大值＞阈值K，则判断在t时刻存在有毒有害气体泄漏，执行步骤S6，如果NER最大值≤阈值K，则判断在t时刻不存在有毒有害气体泄漏；
S6：从校准信号值
Figure BDA0001718072570000061
由选出数值最大的作为最大校准信号值Seb(t)最大值，给每个气体传感器构建一个t时刻对应的响应三角形，每个气体传感t时刻对应的响应三角形的一条边长度为Seb 2(t)最大值，另一条边长度为该气体传感器对应的校准信号值的平方，这两条边的夹角为θ，计算每个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积，如果某个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积大于对应的面积阈值，则判断该气体传感器所检测的有毒有害气体在t时刻发生泄漏。
不同传感器由于检测信号特性不同，其响应面的轮廓范围是不同的，反映了其响应的变化范围是具有一定分布的，如何提取响应面的特征信息用于表征被测物的性质，这是本发明的重点之一。
金属氧化物气体传感器对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不理想，容易出现误判。本方法通过综合分析，能够有效避免其他气体对金属氧化物气体传感器的干扰，提高了检测精度，减少误判。
作为优选，所述步骤S1中计算第N个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure BDA0001718072570000062
的方法包括以下步骤：
计算t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据的均值AVN(t)，选取t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据中的最大值HAN(t)、最小值LAN(t)；
采用以下公式计算出
Figure BDA0001718072570000063
Figure BDA0001718072570000071
Figure BDA0001718072570000072
Figure BDA0001718072570000073
Figure BDA0001718072570000074
作为优选，当检测到存在有毒有害气体泄漏时，报警模块发出报警，启动实验室通风系统工作。
作为优选，当t时刻只有一个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为单一气体泄漏；当t时刻有两个以上气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为混合气体泄漏，计算t时刻检测到有毒有害气体发生泄漏的各个气体传感器在t时刻对应的响应三角形面积的比值，该比值就是各个气体传感器所测得的对应有毒有害气体在混合气体中的占比。
如：在t时刻，TD400-SH-MDK传感器检测到丙酮气体泄漏，SK-600-C8H10传感器检测到二甲苯泄漏、TGS-826传感器检测到氨气泄漏，且TD400-SH-MDK传感器、SK-600-C8H10传感器、TGS-826传感器所对应的响应三角形面积比值为1∶1∶2，则丙酮气体、二甲苯、氨气在混合气体中的占比为1∶1∶2。
作为优选，当t时刻有P个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，P≥2，微处理器将这些气体传感器t时刻对应的响应三角形面积从大到小依次排列，将t时刻最大的响应三角形面积作为第一参考面积REF1，将t时刻第二大的响应三角形面积作为第二参考面积REF2，……，将t时刻第P大的响应三角形面积作为第P参考面积REFp，得到矩阵[REF1，REF2，REF3，……，REFp]，接着采用如下方法确定气体处理方式：
判断
Figure BDA0001718072570000081
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体对应的处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000082
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000083
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体、REF3所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000091
是否成立，依此类推。
这样确定气体处理方式的好处，在于利用传感器对应的响应三角形面积确定实验室内的主要污染物并进行物理或者化学处置，解决主要危害气体污染问题，残留的少量气体可以采用通风或者其它方式灵活处理。控制装置预先存储有各种气体传感器检测气体组合对应的联合处理方式。
本发明的有益效果是：能够检测实验室泄漏的有毒有害气体，及时发出报警，避免泄漏的有毒有害气体危害实验人员的身体健康。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接框图；
图2是气体传感器的校准信号值在多轴矢量图包络出的区域的示意图。
图中：1、微处理器，2、无线通信模块，3、报警模块，4、气体检测模块，5、气体传感器，6、远程服务器，7、通风系统。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种实验室气体泄漏诊断装置，如图1所示，包括控制装置和设置在实验室内的气体检测装置，气体检测装置包括分布于实验室内不同位置的八个气体检测模块4，气体检测模块4包括七个不同的气体传感器5，控制装置包括微处理器1、无线通信模块2和报警模块3，微处理器1分别与气体检测模块4、无线通信模块2和报警模块3电连接。
七个不同的气体传感器4分别为ME4-C6H6传感器、TD400-SH-MDK传感器、SK-600-C8H10传感器、TGS-826传感器、TGS-202传感器、TGS-825传感器和ME3-C7H8传感器。
ME4-C6H6传感器用于检测苯，TD400-SH-MDK传感器用于检测丙酮气体，SK-600-C8H10传感器用于检测二甲苯，TGS-826传感器用于检测氨气，TGS-202传感器用于检测二氧化碳，TGS-825传感器用于检测硫化氢，ME3-C7H8传感器用于检测甲苯。
气体检测模块内的每个气体传感器用于检测一种有毒有害气体，微处理器读取气体检测模块的检测数据，当发现实验室内某种有毒有害气体浓度超标时，报警模块发出报警，并通过无线通信模块将报警信息发送到管理人员的智能终端上。
无线通信模块2通过无线网络与远程服务器6无线连接。无线通信模块将诊断装置的诊断数据上传到远程服务器存在，当诊断装置诊断出实验室存在有毒有害气体泄漏时，无线通信模块发送报警信息到远程服务器。
微处理器1还与实验室的通风系统7电连接。当检测到实验室内存在有毒有害气体浓度超标时，通风系统工作，将实验室内的气体排出到实验室外。
本实施例的一种实验室气体泄漏诊断方法，用于上述的一种实验室气体泄漏诊断装置，气体传感器为金属氧化物气体传感器，包括以下步骤：
微处理器接收每个气体检测模块输出的数据，对每个气体检测模块输出的数据进行分析；
微处理器判断t时刻某个气体传感器是否检测到对应有毒有害气体发生泄漏的方法包括以下步骤：
S1：采集气体检测模块的七个不同的气体传感器在t-T时刻至t时刻输出的检测数据，分别计算出第1个气体传感器至第七个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure BDA0001718072570000111
Figure BDA0001718072570000112
t为时间变量，T为设定的常数；
S2：如图2所示，以每个气体传感器的校准信号为该传感器响应轴在平面上绘制一个具有七个传感器响应轴的多轴矢量图，所有传感器响应轴的原点为同一点，相邻两个传感器响应轴之间的夹角
Figure BDA0001718072570000113
根据校准信号值
Figure BDA0001718072570000114
在对应的传感器响应轴上标注出相应的响应点，将相邻传感器响应轴上标注出来的响应点通过直线连接围成一个封闭空间，根据响应点的值及夹角θ计算出相邻传感器响应轴及其上响应点连线围成的区域面积，得到七个区域面积Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、……Are7(t)；
S3：构建t时刻传感器响应面包络面积传递向量[Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、……Are7(t)]，并进行二次样条差值，形成t时刻传感器响应面包络面积传递曲线Cur(t)；
S4：将Cur(t)输入一层信号放大模型：
Figure BDA0001718072570000121
其中，Bar(x，t)为势函数，x(t)为运动行程函数，m、n为设定的常数，η(t)是显式干扰，δ(t)为隐含干扰，
Figure BDA0001718072570000122
为周期性自激发信号，f是信号频率，t为模型行程时间，
Figure BDA0001718072570000123
为相位，η(t)x3(t)为标定分量，设
Figure BDA0001718072570000124
计算Bar(x，t)对于x的一阶导数、二阶导数、三阶导数，并且使等式等于0，得到三层信号放大模型：
Figure BDA0001718072570000125
设定η(t)＝0，
Figure BDA0001718072570000126
计算得到x(t)的临界值为
Figure BDA0001718072570000127
将临界值
Figure BDA0001718072570000128
代入公式(1)中，并设定x0(t)＝0，sf0＝0，采用四阶珑格库塔算法求解公式(1)，得到：
Figure BDA0001718072570000129
Figure BDA0001718072570000131
Figure BDA0001718072570000132
Figure BDA0001718072570000133
Figure BDA0001718072570000134
其中，xn(t)为x(t)的n阶导数，sfn-1是input(t)的n-1阶导数在t＝0处的值，snn+1是input(t)的n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，2，3…，a、b为设定的常数，
计算得到x1(t)，x2(t)…xn+1(t)的值，对x1(t)，x2(t)…xn+1(t)进行积分得到x(t)，并计算x(t)在一层信号放大模型和三层信号放大模型组成的二阶信号放大系统产生极值时刻计算噪声抑制比NER：
Figure BDA0001718072570000135
其中，
Figure BDA0001718072570000136
S5：根据噪声抑制比NER输出噪声抑制比曲线，选取噪声抑制比曲线中的最大值NER最大值，如果NER最大值＞阈值K，则判断在t时刻存在有毒有害气体泄漏，执行步骤S6，如果NER最大值≤阈值K，则判断在t时刻不存在有毒有害气体泄漏；
S6：从校准信号值
Figure BDA0001718072570000141
中选出数值最大的作为最大校准信号值Seb(t)最大值，给每个气体传感器构建一个t时刻对应的响应三角形，每个气体传感t时刻对应的响应三角形的一条边长度为Seb 2(t)最大值，另一条边长度为该气体传感器对应的校准信号值的平方，这两条边的夹角为θ，(即第N个气体传感器对应响应三角形的两条边长度分别为Seb 2(t)最大值、
Figure BDA0001718072570000142
这两条边的夹角为θ)，计算每个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积，如果某个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积大于对应的面积阈值，则判断该气体传感器所检测的有毒有害气体在t时刻发生泄漏。
不使用传感器响应值而是使用传感器响应值的平方来作为三角形一边来计算面积，这样做的优势在于一方面可以降低传感器响应值的轻微误差而引起的三角形面积计算误差，提高单个传感器检测对应气体泄漏的准确度。另外一方面的优势在于检测混合气体成分时，采用该方法可以更准确的判断被检测气体中多种成分的分布，从而快速判定所泄漏气体的成分，为进一步的处置方案给出重要的参照。
第N个气体传感器对应三角形的面积为
Figure BDA0001718072570000143
不同传感器由于检测信号特性不同，其响应面的轮廓范围是不同的，反映了其响应的变化范围是具有一定分布的，如何提取响应面的特征信息用于表征被测物的性质，这是本发明的重点之一。
金属氧化物气体传感器对气体或气味的选择性差、元件参数分散、稳定性不理想，容易出现误判。本方法通过综合分析，能够有效避免其他气体对金属氧化物气体传感器的干扰，提高了检测精度，减少误判。
当t时刻只有一个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为单一气体泄漏；当t时刻有两个以上气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为混合气体泄漏，计算t时刻检测到有毒有害气体发生泄漏的各个气体传感器在t时刻对应的响应三角形面积的比值，该比值就是各个气体传感器所测得的对应有毒有害气体在混合气体中的占比；
如：在t时刻，TD400-SH-MDK传感器检测到丙酮气体泄漏，SK-600-C8H10传感器检测到二甲苯泄漏、TGS-826传感器检测到氨气泄漏，且TD400-SH-MDK传感器、SK-600-C8H10传感器、TGS-826传感器所对应的响应三角形面积比值为1∶1∶2，则丙酮气体、二甲苯、氨气在混合气体中的占比为1∶1∶2。
当t时刻有P个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，P≥2，微处理器将这些气体传感器t时刻对应的响应三角形面积从大到小依次排列，将t时刻最大的响应三角形面积作为第一参考面积REF1，将t时刻第二大的响应三角形面积作为第二参考面积REF2，……，将t时刻第P大的响应三角形面积作为第P参考面积REFp，得到矩阵[REF1，REF2，REF3，……，REFp]，接着采用如下方法确定气体处理方式：
判断
Figure BDA0001718072570000161
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体对应的处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000162
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000163
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体、REF3所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure BDA0001718072570000164
是否成立，依此类推。
这样确定气体处理方式的好处，在于利用传感器对应的响应三角形面积确定实验室内的主要污染物并进行物理或者化学处置，解决主要危害气体污染问题，残留的少量气体可以采用通风或者其它方式灵活处理。
微处理器预先存储有各种气体传感器检测气体组合对应的联合处理方式。
步骤S1中计算第N个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure BDA0001718072570000171
的方法包括以下步骤：
计算t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据的均值AVN(t)，选取t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据中的最大值HAN(t)、最小值LAN(t)；
采用以下公式计算出
Figure BDA0001718072570000172
Figure BDA0001718072570000173
Figure BDA0001718072570000174
Figure BDA0001718072570000175
Figure BDA0001718072570000176
当检测到存在有毒有害气体泄漏时，报警模块发出报警，启动实验室通风系统工作。

Claims (8)

1.一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
微处理器接收每个气体检测模块输出的数据，对每个气体检测模块输出的数据进行分析；
微处理器判断t时刻某个气体传感器是否检测到对应有毒有害气体发生泄漏的方法包括以下步骤：
S1：采集气体检测模块的N个不同的气体传感器在t-T时刻至t时刻输出的检测数据，分别计算出第1个气体传感器至第N个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure FDA0002769656040000011
Figure FDA0002769656040000012
t为时间变量，T为设定的常数；
S2：以每个气体传感器的校准信号为该传感器响应轴在平面上绘制一个具有N个传感器响应轴的多轴矢量图，所有传感器响应轴的原点为同一点，相邻两个传感器响应轴之间的夹角
Figure FDA0002769656040000013
根据校准信号值
Figure FDA0002769656040000014
在对应的传感器响应轴上标注出相应的响应点，将相邻传感器响应轴上标注出来的响应点通过直线连接围成一个封闭空间，根据响应点的值及夹角θ计算出相邻传感器响应轴及其上响应点连线围成的区域面积，得到N个区域面积Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、……AreN(t)；S3：构建t时刻传感器响应面包络面积传递向量[Are1(t)、Are2(t)、Are3(t)、……AreN(t)]，并进行二次样条差值，形成t时刻传感器响应面包络面积传递曲线Cur(t)；
S4：将Cur(t)输入一层信号放大模型：
Figure FDA0002769656040000021
其中，Bar(x，t)为势函数，x(t)为运动行程函数，m、n为设定的常数，η(t)是显式干扰，δ(t)为隐含干扰，
Figure FDA0002769656040000022
为周期性自激发信号，f是信号频率，t为模型行程时间，
Figure FDA0002769656040000023
为相位，η(t)x3(t)为标定分量，设
Figure FDA0002769656040000024
计算Bar(x，t)对于x的一阶导数、二阶导数、三阶导数，并且使等式等于0，得到三层信号放大模型：
Figure FDA0002769656040000025
设定η(t)＝0，
Figure FDA0002769656040000026
计算得到x(t)的临界值为
Figure FDA0002769656040000027
将临界值
Figure FDA0002769656040000028
代入公式(1)中，并设定x0(t)＝0，sf0＝0，采用四阶珑格库塔算法求解公式(1)，得到：
Figure FDA0002769656040000029
Figure FDA0002769656040000031
Figure FDA0002769656040000032
Figure FDA0002769656040000033
Figure FDA0002769656040000034
其中，xn(t)为x(t)的n阶导数，sfn-1是input(t)的n-1阶导数在t＝0处的值，sfn+1是input(t)的n+1阶导数在t＝0处的值，n＝0，1，2，3…，a、b为设定的常数，
计算得到x1(t)，x2(t)…xn+1(t)的值，对x1(t)，x2(t)…xn+1(t)进行积分得到x(t)，并计算x(t)在一层信号放大模型和三层信号放大模型组成的二阶信号放大系统产生极值时刻的噪声抑制比NER：
Figure FDA0002769656040000035
其中，
Figure FDA0002769656040000036
S5：根据噪声抑制比NER输出噪声抑制比曲线，选取噪声抑制比曲线中的最大值NER最大值，如果NER最大值＞阈值K，则判断在t时刻存在有毒有害气体泄漏，执行步骤S6，如果NER最大值≤阈值K，则判断在t时刻不存在有毒有害气体泄漏；
S6：从校准信号值
Figure FDA0002769656040000041
中选出数值最大的作为最大校准信号值Seb(t)最大值，给每个气体传感器构建一个t时刻对应的响应三角形，每个气体传感t时刻对应的响应三角形的一条边长度为Seb 2(t)最大值，另一条边长度为该气体传感器对应的校准信号值的平方，这两条边的夹角为θ，计算每个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积，如果某个气体传感器t时刻对应的响应三角形的面积大于对应的面积阈值，则判断该气体传感器所检测的有毒有害气体在t时刻发生泄漏；
所述的实验室气体泄漏诊断方法采用的实验室气体泄漏诊断装置包括控制装置和设置在实验室内的气体检测装置，所述气体检测装置包括分布于实验室内不同位置的若干个气体检测模块(4)，所述气体检测模块(4)包括若干个不同的气体传感器(5)，所述控制装置包括微处理器(1)、无线通信模块(2)和报警模块(3)，所述微处理器(1)分别与气体检测模块(4)、无线通信模块(2)和报警模块(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，所述若干个不同的气体传感器(5)分别为ME4-C6H6传感器、TD400-SH-MDK传感器、SK-600-C8H10传感器、TGS-826传感器、TGS-202传感器、TGS-825传感器和ME3-C7H8传感器。
3.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，所述无线通信模块(2)通过无线网络与远程服务器(6)无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，所述微处理器(1)还与实验室的通风系统(7)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，所述步骤S1中计算第N个气体传感器在t时刻所对应的校准信号值
Figure FDA0002769656040000051
的方法包括以下步骤：
计算t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据的均值AVN(t)，选取t-T时刻至t时刻第N个气体传感器输出的检测数据中的最大值HAN(t)、最小值LAN(t)；
采用以下公式计算出
Figure FDA0002769656040000052
Figure FDA0002769656040000053
Figure FDA0002769656040000054
Figure FDA0002769656040000055
Figure FDA0002769656040000056
6.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，当检测到存在有毒有害气体泄漏时，报警模块发出报警，启动实验室通风系统工作。
7.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，当t时刻只有一个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为单一气体泄漏；当t时刻有两个以上气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，则判断t时刻的气体泄漏为混合气体泄漏，计算t时刻检测到有毒有害气体发生泄漏的各个气体传感器在t时刻对应的响应三角形面积的比值，该比值就是各个气体传感器所测得的对应有毒有害气体在混合气体中的占比。
8.根据权利要求1所述的一种实验室气体泄漏诊断方法，其特征在于，当t时刻有P个气体传感器检测到对应有毒有害气体发生泄漏时，P≥2，微处理器将这些气体传感器t时刻对应的响应三角形面积从大到小依次排列，将t时刻最大的响应三角形面积作为第一参考面积REF1，将t时刻第二大的响应三角形面积作为第二参考面积REF2，……，将t时刻第P大的响应三角形面积作为第P参考面积REFp，得到矩阵[REF1，REF2，REF3，……，REFp]，接着采用如下方法确定气体处理方式：
判断
Figure FDA0002769656040000061
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体对应的处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure FDA0002769656040000071
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure FDA0002769656040000072
是否成立，如果成立，则按照REF1所属气体传感器检测气体、REF2所属气体传感器检测气体、REF3所属气体传感器检测气体构成的组合对应的联合处理方式进行处理，如果不成立，则判断
Figure FDA0002769656040000073
是否成立，依此类推。
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