CN111896590B - 一种传感器装置及其自校准方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器装置，包括具有一个或多个气体传感器的感应器件本体；感应器件本体的探头端构造有气流通道；气流通道内设有吸风装置，所述吸风装置用于引导外部气流流经所述气流通道；通过构造气流通道和吸风装置，加速外部气流经过本传感器装置的探头端，能够缩短传感器的感应时间，提高传感效率；本发明还提供了该传感器装置的自校准方法及系统，通过大数据模型对目标传感器适合的校准算式进行确定，然后控制该传感器装置进行自检和自校准，利于实现通过程序控制方式，实现传感器的自动校准；系统构建成本低，监测效率高，监测准确度高，系统运维成本低，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及传感器监测技术领域，具体而言，为一种传感器装置及其自校准方法和系统。
背景技术
气体传感器是用来检测气体的成分和含量的传感器；其一些重要应用是，用于各种气体对工业生产、家庭/社会安全、环境监测和医疗等领域的影响和危害监测，因此人们对气体传感器的灵敏度、性能、使用寿命以及稳定性方面提出了越来越高的要求。
尤其是管廊监测管理领域，需要设置多种气体传感器对管廊内的烟雾、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体、一氧化碳等等气体进行实时监测，来保障管廊设施的安全运行。
一般情况下，管廊内的上述多种气体传感器并列集成为一组，若干组按照实际需求分布在管廊顶部或管廊壁上；这种传统的设计方式存在以下弊端：
1.感应监测慢：由于管廊较长，空间较大，为节省建设成本，内部设置的气体传感器组常常存在布局不够密集或者感应性能不够灵敏的问题；同时管廊内气体流动性较差，当管廊内某个角落发生火灾、或者某个区域/位置发生有害气体泄露时，靠气体自然流动至传感器位置，需要较长的时间，则很可能贻误最佳的消防、维修、救援甚至逃生时机，造成不可估量的危害和损失；
2.性能故障：传感器常见的故障主要包括精度下降、漂移偏差和固定偏差；当传感器出现精度下降故障时，测量精度会越来越低，测量性能会越来越差，直接影响了传感器的正常使用；漂移故障是随着时间的推移，实际值与传感器的测量值的差值越来越大；固定偏差是实际值与传感器的测量值的差值为恒定常数，属于传感器自身加工精度不高造成的；前述各种故障都容易使得传感器检测数据不准确、继而对管廊在线监测造成不良影响。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种传感器装置及其自校准方法和系统，利于实现对气体环境的高效监测，并提高监测灵敏度。
为实现上述目的，本申请的技术方案包括：
第一方面，本发明提供了一种传感器装置，包括：
具有一个或多个气体传感器的感应器件本体；感应器件本体的探头端构造有气流通道；
气流通道内设有吸风装置，所述吸风装置用于引导外部气流流经所述气流通道。
进一步的，上述的传感器装置中，所述气流通道包括进气口、排气口以及设置在进气口和排气口之间的路径上的连通口；感应器件本体的所述探头端自所述连通口接入所述气流通道内；
所述吸风装置设置在靠近进气口和/或排气口一端的气流通道内；
所述气流通道包括气流腔室，每个气流腔室上设有一所述连通口；气流腔室设置多个时，相邻气流腔室之间通过管径小于气流腔室截面的连通管连通。
进一步的，上述的传感器装置中，还包括吸风装置容置腔室，用于设置所述吸风装置；吸风装置容置腔室一侧设有进气口，且吸风装置容置腔室与相邻的气流腔室通过所述连通管连通；
吸风装置容置腔室还用于设置烟雾传感器。
第二方面，本发明提供了一种传感器装置自校准方法，用于对上述任一实施例中所述传感器装置进行自校准；包括
S1.建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式；
S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
S3.进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准。
进一步的，上述的传感器装置自校准方法中，步骤S1.中，建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式，包括：
汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
进一步的，上述的传感器装置自校准方法中，步骤S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据，其中传感器自检规则包括：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式，依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
第三方面，本发明提供了一种传感器装置自校准系统，包括：
传感器装置，用于采集环境气体数据；包括具有一个或多个气体传感器的感应器件本体；感应器件本体的探头端构造有气流通道；气流通道内设有吸风装置，所述吸风装置用于引导外部气流流经所述气流通道；
匹配模块，用于基于数据库确定所述气体传感器的校准算式；
自检控制模块，用于置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
自校准模块，用于进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准；
辅助控制模块，用于控制所述吸风装置工作，以加速获取传感器装置的自检测数据和/或环境气体监测数据；
监测控制模块，用于通过辅助控制模块来控制吸风装置日常运行，以辅助传感器装置采集被监测环境的各项气体浓度数据；该模块还用于获取监测的各项气体浓度数据进行分析处理。
进一步的，上述的传感器装置自校准系统中，所述气流通道包括进气口、排气口以及设置在进气口和排气口之间的路径上的连通口；感应器件本体的所述探头端自所述连通口接入所述气流通道内；
所述吸风装置设置在靠近进气口和/或排气口一端的气流通道内；
所述气流通道包括气流腔室，每个气流腔室上设有一所述连通口；气流腔室设置多个时，相邻气流腔室之间通过管径小于气流腔室截面的连通管连通。
进一步的，上述的传感器装置自校准系统中，匹配模块具体用于：
汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
进一步的，上述的传感器装置自校准系统中，自检控制模块具体用于：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述匹配模块匹配目标传感器的校准算式，并通过自校准模块调用该校准算式依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
本发明的有益效果体现在：
本发明提供的传感器装置，通过构造气流通道和吸风装置，加速外部气流经过本传感器装置的探头端，能够缩短传感器的感应时间，提高传感效率；
本发明还提供了对传感器装置的自校准方法，通过大数据模型对目标传感器适合的校准算式进行确定，然后控制该传感器装置进行自检和自校准，利于实现通过程序控制方式，实现传感器的自动校准；且本发明校准方法，不必对传感器硬件部分进行过多改造，成本低，效果好；同时本发明还提供了实现该方法的自校准系统，可以在进行对传感器的自检、自校准的同时，控制传感器装置的吸风装置加快检测校准进程，效率高，利于提高传感器的监测准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明传感器装置在一个具体实施例中的结构示意图；
图2为本发明传感器装置在另一个具体实施例中的结构示意图；
图3为本发明传感器装置自校准方法在一个具体实施例中的流程图；
图4为图3中步骤S1.的流程图；
图5为本发明传感器装置自校准系统在一个具体实施例中的逻辑框图；
图6为本发明传感器装置自校准系统在一个具体实施例中的工作流程图；
图7为本发明传感器装置自校准系统在一个具体实施例中控制风机运行的流程图。
附图中，
1-感应器件本体；100-传感器；101-探头端；1001-烟雾传感器；1002-一氧化碳传感器；1003-甲烷传感器；1004-二氧化碳传感器；1005-硫化氢传感器；1006-烟雾颗粒
2-气流通道；201-进气口；202-排气口；203-连通口；204-气流腔室；205-容置腔室；206-连通管；207-第一吸风装置容置腔室；208-第二吸风装置容置腔室；
3-吸风装置；301-第一风机；302-第二风机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
如图1所示，一种传感器装置，包括：
具有一个或多个气体传感器100的感应器件本体1；感应器件本体1的探头端101构造有气流通道2；
气流通道2内设有吸风装置3，所述吸风装置3用于引导外部气流流经所述气流通道2。
本发明传感器装置，在气体传感器的探头端构造气流通道，通过内置的吸风装置将外部的气流快速吸引导流到通道内，加快气流经过的速率，使得气流通道内外的空气快速交换，引起外部气流的扰动，以利于在发生火情或有害气体泄露等情况时，缩短气体传感器的感应时间。
本发明中的传感器装置优选具有多种气体传感器，诸如分别用于检测烟雾、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体、一氧化碳等的浓度的气体传感器，但不限于此；各气体传感器并列设置，以能够对环境中的多种气体进行监测；适用于空气流动缓慢的较为封闭或空间较大的被监测环境，诸如管廊、舰艇、船舶、客机、宇航舱、电影院、工厂厂房、购物中心、教室、仓库、地下室、地铁站等；也适用于酒店房间、家庭房间等此类安装的有害气体传感器、烟雾传感器等传感器反应速度慢的场景中。
本发明给出的一个具体实施例中，所述气流通道2包括进气口201、排气口202以及设置在进气口201和排气口202之间的路径上的连通口203；感应器件本体1的所述探头端101自所述连通口203接入所述气流通道2内。
本发明中，所述吸风装置设置在靠近进气口201和/或排气口202一端的气流通道2内；当吸风装置启动时，可以引导气流自进气口201进入气流通道2，流经各个气体传感器100的探头端101，然后自排气口202排出。
一个具体示例中，本发明传感器装置具有5个气体传感器，分别为烟雾传感器1001、一氧化碳传感器1002、甲烷传感器1003、二氧化碳传感器1004以及硫化氢传感器1005。所述气流通道2内对应气体传感器100的数量，构造出至少4个气流腔室204和一个吸风装置容置腔室205。
由于常规的烟雾传感器1001与其他气体传感器(1002,1003,1004,1005)的外部结构不同，故而，气流通道2为相同外壳的气体传感器(1002,1003,1004,1005)设有统一的连通口203，并单独为烟雾传感器1001构造容置空间205或与吸风装置3共用一个容置空间205。
则具体的，上述气流通道2内每个气流腔室204上设有一所述连通203口；用于分别对应接入一氧化碳传感器1002、甲烷传感器1003、二氧化碳传感器1004、硫化氢传感器1005的探头端101；优选该连通口203与探头端101接触的部分进行密封，可防止通道漏气降低内部气流扰动强度。
多个气流腔室204中，两两相邻的气流腔室204之间通过管径小于气流腔室截面的连通管206连通；这样外部气流被引导流经气流通道2中时，由于气流腔室204连接的连通管206管径要明显小于气流腔室204的纵向截面，因此进入的气流容易涌入气流腔室204中时有短暂的停留，利于气体传感器100有充足时间感应气流中的气体成分浓度，传感数据更为精确。
且作为优选实施例，任意气流腔室或容置腔室的进气管口和出气管口的位置互为相对侧且保持错位，即不在同一水平线或高度线上，这样气流在吸风装置3的动力作用下，由于进出管口错位，不会直接直线涌出，则在气流腔室内造成湍流扰动，气流内的分子在该腔室范围活跃流动，与传感器的探头端充分接触，利于缩短传感时间，提高感应灵敏度。
所述吸风装置3为风机，该实施例中，在排气口202端构造一个第一吸风装置容置腔室207，放置第一风机301，对整个气流通道2进行引流。并且气流通道2的最前端、即进气口201端构造烟雾传感器1001的容置空间，令气流先经过该烟雾传感器再经过其他传感器，相对与将烟雾传感器设置在后端，能够避免弯曲的气流通道过滤部分烟雾颗粒，降低烟雾传感器的感应精确度。
在另一可选实施例中，如图2，气流通道2构造有第二吸风装置容置腔室208，放置烟雾传感器1001(当然也可以是其他种类传感器)和第二风机302，该吸风装置容置腔室即整个气流通道，适用于只有一个传感器的应用场景；进气口201设置在腔室前侧，第二风机302和排气口202设置在烟雾传感器1001的下方；风机引导气流进入烟雾传感器，利于及时发现火情，提高环境监测的可靠性。
实施例2
本发明还提供了一种传感器装置自校准方法，用于对上述实施例1中所述的传感器装置进行自校准；如图3所示，该方法包括步骤：
S1.建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式；
S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
S3.进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准。
本发明方法旨在实现传感器投入使用后，在线进行传感器的自检和自校准，一个具体实施例为：
如图4所示，所述步骤S1.中，建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式，包括：
S11.汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
S12.针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
S13.获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
气体传感器生产厂家批量生产产品的时候在生产线上对每一个产品进行如下步骤：
1).测试得到传感器在不同气体浓度下校准的灵敏度校正曲线；
不同的产品曲线不同，影响该曲线的因素很多，例如针对电化学传感器，校准曲线是由敏感贵金属电机的晶格状况、电化学传感器薄膜厚度、机器密封电化学传感器的电解液的状况决定的。
2).获取不同温度下，在上述不同气体浓度下的灵敏度校正曲线；
3).基于企业生产经验，确定不同批次传感器在1).2).条件下的灵敏度曲线(即灵敏度校正曲线)特定补偿公式。
该步骤1).2).3).中获得的校准数据(即校准算式)关联传感器进行存储，形成数据库。
步骤S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据，其中传感器自检规则包括：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式，依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
其中，获取两次检测数据后先进行对比，判断是否发生的采集准确度下降的问题，如否，则不需要进行自校准；如是，则进行自校准流程。
一个示例为：
a.实施时，令目标传感器第一次检测A浓度的X气体的检测浓度A1x；目标传感器第一次检测B浓度的Y气体的检测浓度B1y；目标传感器第一次检测C浓度的Z气体的检测浓度C1z；
b.两周后，目标传感器第二次检测A浓度的X气体的检测浓度A2x；目标传感器第二次检测B浓度的Y气体的检测浓度B2y；目标传感器第三次检测C浓度的Z气体的检测浓度C2z；
c.经过大数据模型匹配确定目标传感器的校准算式后，获取a和b步骤的检测数据，基于校准算式根据该检测数据进行校准；例如按照校准算式需分别计算比较A1x和A2x的时间轴斜率；分别计算比较B1y和B2y的时间轴斜率；分别计算比较C1z和C2z的时间轴斜率；最后目标传感器应用校准时分别使用几个斜率(所述灵敏度曲线斜率)校准，校准可以采用第一检测数据A1x和俄第二检测数据A2x的比值进行计算，计算结果即目标传感器的偏差值，将该偏差值计入日常气体监测参数，达到上位机端的数据校准，得到准确的气体浓度采集数据。
d.传感器校准和环境湿度相关；管廊监测系统排水部分具有水深度传感器可以采集环境湿度参数，用于作为补偿因子，判定应用环境的湿度参数确定对校准结果的补偿差值，得到更为精确的校准结果。
日常运行过程中，本发明方法还包括：上位机设定程序控制风机日常运行，辅助传感器装置采集被监测环境(如管廊)的各项气体浓度情况，并上传至上位机进行分析处理；
每隔一段时间，上位机控制执行所述自检、自校准流程；
通过自检流程中采集的至少两次检测数据，分析对比传感器装置的各传感器是否发生了灵敏度漂移或准确度下降的问题；
如存在，则进行所述自校准流程，在上位机端通过数据纠正和补偿，计算得到准确的监测值。
本发明基于产品生产时测试得到的数据汇聚成数据库，保存在本地设备；传感器实际运行时，可通过数据处理装置(上位机)控制目标传感器数据库进行自检和自校准；亦即，目标传感器自检得到的检测数据遍历数据库后直接进行对比计算、校准即可，整个过程的实现不必额外改造硬件设备结构，成本低但效果好。
实施例3
本发明还提供了一种传感器装置自校准系统，如图5所示，包括：
传感器装置，用于采集环境气体数据；包括具有一个或多个气体传感器的感应器件本体；感应器件本体的探头端构造有气流通道；气流通道内设有吸风装置，所述吸风装置用于引导外部气流流经所述气流通道；
匹配模块，用于基于数据库确定所述气体传感器的校准算式；
自检控制模块，用于置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
自校准模块，用于进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准；
辅助控制模块，用于控制所述吸风装置工作，以加速获取传感器装置的自检测数据和/或环境气体监测数据；
监测控制模块，用于通过辅助控制模块来控制吸风装置日常运行，以辅助传感器装置采集被监测环境(如管廊)的各项气体浓度数据；该模块还用于获取监测的各项气体浓度数据进行分析处理。
本发明系统依赖软件和硬件结构实现，其中匹配模块、自检控制模块、自校准模块以及辅助控制模块和监测控制模块主要以程序代码方式搭载在上位机的中央处理器(CPU)中；上位机作为数据处理装置与所述传感器装置建立有线或无线方式的通信连接，上位机能够获取传感器装置的数据进行管廊环境在线监测管理和自检、自校准控制，同时可以输出指令控制传感器模块的风机启动，缩短感应时间，利于在发生气体灾害情况时，及时把握处理时机，避免造成人身财产损失。
一个具体实施例中，传感器装置，在气体传感器100的探头端101构造气流通道2，通过内置的吸风装置3将外部的气流快速吸引导流到通道内，加快气流经过的速率，使得气流通道内外的空气快速交换，引起外部气流的扰动，以利于在发生火情或有害气体泄露等情况时，缩短气体传感器的感应时间。
本发明中的传感器装置优选具有多种气体传感器，诸如分别用于检测烟雾、甲烷、二氧化碳、硫化氢气体、一氧化碳等的浓度的气体传感器，但不限于此；各气体传感器并列设置，以能够对环境中的多种气体进行监测。
所述气流通道2包括进气口201、排气口202以及设置在进气口201和排气口202之间的路径上的连通口203；感应器件本体1的所述探头端101自所述连通口203接入所述气流通道2内。
所述吸风装置设置在靠近进气口201和/或排气口202一端的气流通道2内；当吸风装置3受到上位机的控制启动时，可以引导气流自进气口201进入气流通道2，流经各个气体传感器100的探头端101，然后自排气口202排出。
上位机可以通过辅助控制模块预设值吸风装置的工作时间、运行速率等，灵活控制传感器装置的运行情况。
一个具体示例中，结合图1，本发明传感器装置具有5个气体传感器，分别为烟雾传感器1001、一氧化碳传感器1002、甲烷传感器1003、二氧化碳传感器1004以及硫化氢传感器1005。所述气流通道2内对应气体传感器100的数量，构造出至少4个气流腔室204和一个吸风装置容置腔室205。
由于常规的烟雾传感器1001与其他气体传感器(1002,1003,1004,1005)的外部结构不同，故而，气流通道为相同外壳的气体传感器设有统一的连通口203，并单独为烟雾传感器1001构造容置空间205或与吸风装置3共用一个容置空间205。
则具体的，上述气流通道2内每个气流腔室204上设有一所述连通203口；用于分别对应接入一氧化碳传感器1002、甲烷传感器1003、二氧化碳传感器1004、硫化氢传感器1005的探头端101；优选该连通口203与探头端101接触的部分进行密封，可防止通道漏气降低内部气流扰动强度。
多个气流腔室204中，两两相邻的气流腔室204之间通过管径小于气流腔室截面的连通管206连通；这样外部气流被引导流经气流通道2中时，由于气流腔室204连接的连通管206管径要明显小于气流腔室204的纵向截面，因此进入的气流容易涌入气流腔室204中时有短暂的停留，利于气体传感器100有充足时间感应气流中的气体成分浓度，传感数据更为精确。
且作为优选实施例，任意气流腔室或容置腔室的进气管口和出气管口的位置互为相对侧且保持错位，即不在同一水平线或高度线上，这样气流在吸风装置3的动力作用下，由于进出管口错位，不会直接直线涌出，则在气流腔室内造成湍流扰动，气流内的分子在该腔室范围活跃流动，与传感器的探头端充分接触，利于缩短传感时间，提高感应灵敏度。
所述吸风装置3为风机，该实施例中，结合图2、7，在排气口202端构造一个第一吸风装置容置腔室207，放置第一风机301，对整个气流通道2进行引流。并且气流通道2的最前端、即进气口201端构造烟雾传感器1001的容置空间，令气流先经过该烟雾传感器再经过其他传感器，相对与将烟雾传感器设置在后端，能够避免弯曲的气流通道过滤部分烟雾颗粒1006，降低烟雾传感器的感应灵敏度。
进一步的，上述的传感器装置自校准系统中，匹配模块具体用于：
汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
该模块的作用与原理可具体参考实施例2中关于步骤S1.的相关描述，不再赘述。
系统还包括自检控制模块，其具体用于：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述匹配模块匹配目标传感器的校准算式，并通过自校准模块调用该校准算式依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
对应的，该模块的作用与原理可具体参考实施例2中关于步骤S2.的相关描述，不再赘述。
如图6-7，系统工作时，各气体传感器采集被测环境的各项气体浓度数据，经过信号调理和A/D转换后，上传到上位机中；上位机监测控制模块设定程序控制吸风装置(风机)日常运行，以辅助传感器装置高效率的采集各项气体浓度数据；并对获取监测的各项气体浓度数据进行分析处理，达到管廊等被测环境的监控管理；
每隔一段时间，上位机通过对应模块控制传感器装置执行自检、自校准流程；
通过自检流程中采集的至少两次检测数据，分析对比传感器装置的各传感器是否发生了灵敏度漂移或准确度下降的问题；
如存在，则进行所述自校准流程，在上位机端通过数据纠正和补偿，计算得到准确的监测值。
本发明系统，可以在进行对传感器的自检、自校准的同时，控制传感器装置的吸风装置加快检测校准进程，效率高，利于提高传感器的监测准确度。
本发明的实现和本文中提供的所有功能操作可以用数字电子电路、或者用计算机软件、固件或硬件，包括本说明书及其结构等同方案中所公开的结构、或者其中的一个或多个的组合来实现。本公开的实现可以实现为一个或多个计算机程序产品，即在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，这些指令由数据处理装置来执行或者用以控制数据处理装置的操作。该计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基片、存储器设备、影响机器可读传播信号的组合物或者其中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机或者多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置可以包括为所描述的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者其中的一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)来编写，并且计算机程序可以用任何形式来部署，包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或者适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序并非必须对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持其他程序或数据(例如标记语言文档中所存储的一个或多个脚本)的文件的部分中，存储在专用于所描述的程序的单个文件中，或者存储在多个协同文件(例如存储一个或多个模块、子程序或者代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署成在一个计算机上来执行，或者在位于一个站点处或分布在多个站点处且通过通信网络互连的多个计算机上来执行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种传感器装置，其特征在于，包括：
具有一个或多个气体传感器的感应器件本体；感应器件本体的探头端构造有气流通道；
气流通道内设有吸风装置，所述吸风装置用于引导外部气流流经所述气流通道；
所述气流通道包括进气口、排气口以及设置在进气口和排气口之间的路径上的连通口；感应器件本体的所述探头端自所述连通口接入所述气流通道内；
所述吸风装置设置在靠近进气口和/或排气口一端的气流通道内；
所述气流通道包括气流腔室，每个气流腔室上设有一所述连通口；气流腔室设置多个时，相邻气流腔室之间通过管径小于气流腔室截面的连通管连通；
任意气流腔室或容置腔室的进气管口和出气管口的位置互为相对侧且保持错位；
还包括吸风装置容置腔室，用于设置所述吸风装置；吸风装置容置腔室一侧设有所述进气口，且吸风装置容置腔室与相邻的气流腔室通过所述连通管连通；
吸风装置容置腔室还用于设置烟雾传感器。
2.一种传感器装置自校准方法，用于对权利要求1所述传感器装置进行自校准；其特征在于，包括
S1.建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式；
S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
S3.进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准；
步骤S1.中，建立大数据模型，用于基于数据库确定传感器的校准算式，包括：
汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
3.根据权利要求2所述的传感器装置自校准方法，其特征在于，步骤S2.设置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据，其中传感器自检规则包括：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式，依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
4.一种传感器装置自校准系统，其特征在于，包括：
如权利要求1所述的传感器装置；
匹配模块，用于基于数据库确定所述气体传感器的校准算式；
自检控制模块，用于置传感器自检规则，控制目标传感器根据所述自检规则启动自检工作，并上传自检测数据；
自校准模块，用于进行自校准控制，令所述目标传感器进行自检工作后，获取所述自检测数据，通过所述大数据模型匹配目标传感器的校准算式并依据所述自检测数据进行自校准；
辅助控制模块，用于控制所述吸风装置工作，以加速获取传感器装置的自检测数据和/或环境气体监测数据；
监测控制模块，用于通过辅助控制模块来控制吸风装置日常运行，以辅助传感器装置采集被监测环境的各项气体浓度数据；该模块还用于获取监测的各项气体浓度数据进行分析处理。
5.根据权利要求4所述的传感器装置自校准系统，其特征在于，所述气流通道包括进气口、排气口以及设置在进气口和排气口之间的路径上的连通口；感应器件本体的所述探头端自所述连通口接入所述气流通道内；
所述气流通道包括气流腔室，每个气流腔室上设有一所述连通口；气流腔室设置多个时，相邻气流腔室之间通过管径小于气流腔室截面的连通管连通。
6.根据权利要求5所述的传感器装置自校准系统，其特征在于，匹配模块具体用于：
汇聚不同传感器在不同气体浓度下的灵敏度校正曲线，形成数据库；
针对所述灵敏度校正曲线关联对应的校准算式，保存在所述数据库中；
获取目标传感器的属性信息匹配对应的校准算式。
7.根据权利要求6所述的传感器装置自校准系统，其特征在于，自检控制模块具体用于：
外部供给已知浓度的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第一检测数据；
间隔预设时间后，再次外部供给相同的测试气体，令目标传感器对测试气体进行检测并上传第二检测数据，以供所述匹配模块匹配目标传感器的校准算式，并通过自校准模块调用该校准算式依据获得的各检测数据进行基于时间-比值的自校准。
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