CN114049749B - 一种有害气体的监测方法和监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于气体监测技术领域，具体涉及一种有害气体的监测方法和监测系统。所述监测方法包括：获取待监测环境中目标气体的气体浓度，并获取所述目标气体在不同气体浓度下对应的持续时间；基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，并在所述累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息。本发明通过累积接触值的监测，能够提示作业人员是否已超安全作业时长限值，以便作业人员及时撤离至安全区域休息，极大提升了有毒有害气体报警安全功能。本发明相较于现有技术中根据气体浓度报警的方式，安全警示级别更高，更能保证作业人员的人身安全。

Description

一种有害气体的监测方法和监测系统

技术领域

本发明涉及气体监测技术领域，具体涉及一种有害气体的监测方法和监测系统。

背景技术

在现有技术手段不能有效杜绝有毒有害气体泄露的区域进行人工作业，如钢铁行业高炉出铁口带煤气作业环境，工人佩戴便携式报警器时，时常不能把握好安全作业时间，在加上有毒有害气体浓度实时变化，使得相关安全法规在实际作业过程中落实存在困惑。

目前，常用便携式有毒有害气体报警器大多只能设置多级气体浓度报警，对不同级别的检测浓度值设置报警值不同的报警(包含声音、分贝、振动强度)，功能单一，安全警示级别较低。

例如，CN101710440A公开了一种深基坑有害气体便携式集成检测报警系统,包括便携式气体检测装置、信号中继装置、办公室监控装置,所述的三个装置均设有当建筑深基坑中混合气体中有害气体的浓度达到设定阀值可发出警报的报警装置；所述的便携式气体检测装置、信号中继装置、办公室监控装置之间通过无线信号进行通信:该系统检测到有毒有害气体含量超标时将通过无线监控系统发出坑底、坑口和办公室三级警报提示工作人员撤离现场,同时提示施救人员进行施救。该专利申请仅实现浓度指标的报警。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的便携式有毒有害气体监测功能单一，安全警示级别较低的缺陷，提供一种有害气体的监测方法和监测系统，该监测系统能够实现基于气体浓度和持续时间的累积接触值报警，从而警示工人实时把握好安全作业时间，安全警示级别高。

本发明的发明人研究发现，现有便携式有毒有害气体报警器，不能识别带煤气作业人员各浓度下规定作业时长，作业时长过大对作业人员容易造成思想麻痹、精神焦虑等。基于此完成本发明。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种有害气体的监测方法，包括：

获取待监测环境中目标气体的气体浓度，并获取所述目标气体在不同气体浓度下对应的持续时间；

基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，并在所述累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息。

优选地，所述基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，包括：

对于每一气体浓度，基于该气体浓度从预设风险级别表中，获取该气体浓度对应的风险级别，并基于所述风险级别从预设允许作业时间表中，获取所述风险级别对应的极限接触时间；其中，所述预设风险级别表中存储有各气体浓度范围与各风险级别的对应关系，所述预设允许作业时间表中存储有各风险级别与各极限接触时间的对应关系；

基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间；其中，所述累积周期为自所述当前时刻起往前的预设时间段；

基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值；

基于各气体浓度对应的接触值，获取对于所述目标气体的累积接触值。

优选地，所述基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值，包括：

对于每一气体浓度，根据其对应的风险级别和极限接触时间，获取该气体浓度对应的累积系数；

根据每一气体浓度对应的累积系数和实际接触时间中包含的总秒数，获取该气体浓度对应的接触值。

优选地，所述该气体浓度对应的累积系数为风险级别对应的极限接触时间的倒数。

优选地，所述该气体浓度对应的接触值为该气体浓度对应的累积系数乘以实际接触时间中包含的总秒数。

优选地，若从进入所述待监测环境起至所述当前时刻所经历的时长，不大于所述各风险级别对应的极限接触时间中最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述所经历的时长；

若所述所经历的时长大于所述最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述最大的极限接触时间。

优选地，所述基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间，包括：

将每一气体浓度对应的持续时间中处于所述累积周期内的时间，确定为该气体浓度对应的实际接触时间。

优选地，所述方法还包括：在获取到每一气体浓度对应的风险级别后，发出与所述风险等级对应的第二报警信息。

更优选地，所述方法还包括：在所述发出第一报警信息之后，

获取气体浓度降至安全级别时对应的第一时刻；

获取再次发出第二报警信息时对应的第二时刻；

将所述第一时刻至所述第二时刻之间的时间段，确定为第一间隔时间；

在所述第一间隔时间小于预设间隔时间时，发出第四报警信息。

进一步优选地，所述方法还包括：在所述发出第四报警信息之后，

获取气体浓度降至安全级别时对应的第三时刻；

获取再次发出第二报警信息时对应的第四时刻；

将所述第三时刻至所述第四时刻之间的时间段，确定为第二间隔时间；

在所述第二间隔时间小于所述预设间隔时间时，再次发出所述第四报警信息。

优选地，所述方法还包括：当获取到所述监测采用的设备的电量不足信息时，发出第三报警信息。

优选地，所述获取待监测环境中目标气体的气体浓度，以秒计进行获取，每秒内获取的气体浓度以在该秒内检测的最大气体浓度为准。

第二方面，本发明提供一种有害气体的监测系统，包括检测模块和报警模块，所述检测模块与所述报警模块电连接，其中：

所述检测模块用于检测待监测环境中目标气体的气体浓度，并将所述气体浓度发送至所述报警模块；

所述报警模块用于执行第一方面所述的方法。

优选地，所述系统还包括无线下载模块，其内嵌于所述报警模块上，用于获取所述报警模块的执行数据。

优选地，所述系统还包括蓝牙模块，其内嵌于所述报警模块上，用于终端与所述报警模块进行蓝牙连接。

本发明通过上述技术方案，可以在监测气体浓度中针对不同的气体浓度及对应的持续时间，获取累积接触值，并在累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息，从而提示作业人员已超安全作业时长限值，启动第一报警模式，以便作业人员撤离至安全区域休息，极大提升了有毒有害气体报警安全功能。本发明相较于现有技术中根据气体浓度报警的方式，安全警示级别更高，更能保证作业人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明监测方法的流程示意图；

图2是本发明监测系统的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明中，本领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

如前所述，第一方面，图1为本发明提供一种有害气体的监测方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括：

步骤S101，获取待监测环境中目标气体的气体浓度，并获取所述目标气体在不同气体浓度下对应的持续时间。

其中，目标气体即为待监测环境中需要被监测的有害气体，例如一氧化碳，二氧化硫等对人体有伤害的气体。

具体地，在待监测环境中，目标气体的气体浓度可能是随着时间变动的，那么在每次获取到目标气体的一个气体浓度后，还需要获取目标气体在该气体浓度下的持续时间。举例来说，在一小时内，待监测环境中一氧化碳的浓度在前20分钟为X，在后40分钟为Y，那么，可以理解的是，目标气体在气体浓度X下的持续时间为20分钟，目标气体在其他浓度Y下的持续时间为40分钟。

步骤S102，基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，并在所述累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息。

本发明中，所述累积接触值是指在目标气体存在下，基于每一气体浓度和对应的持续时间的接触值进行累积获得的，其用于表征在目标气体存在下的累积作业时间长短，该累积作业时间与累积接触值呈正相关关系。

具体地，在累积过程中，对于不同的各气体浓度，接触值可能发生变化。

本领域技术人员可以基于各气体浓度和对应的持续时间，建立对应关系，以获取对于所述目标气体的累积接触值，并设置对应的预设阈值，只要能够起到警示作业人员是否超过任一气体浓度对应的极限作业时间即可。

所述预设阈值是指预设的极限累积接触值。

可以理解的是，在所述累积接触值不小于预设阈值时，作业人员达到了气体浓度对应的临界作业时间，发出第一报警信息后，作业人员马上撤离至安全区域，能够更精确的保护作业人员的安全。

根据本发明的一种优选实施方式，所述基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，包括：

a)对于每一气体浓度，基于该气体浓度从预设风险级别表中，获取该气体浓度对应的风险级别，并基于所述风险级别从预设允许作业时间表中，获取所述风险级别对应的极限接触时间；其中，所述预设风险级别表中存储有各气体浓度范围与各风险级别的对应关系，所述预设允许作业时间表中存储有各风险级别与各极限接触时间的对应关系；

b)基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间；其中，所述累积周期为自所述当前时刻起往前的预设时间段；

c)基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值；

d)基于各气体浓度对应的接触值，获取对于所述目标气体的累积接触值。

在步骤a)中，应当理解的是，目标气体不同，所述预设风险级别表或预设允许作业时间表可能不同。即便目标气体相同，对于不同的待监测环境，那么，所述预设风险级别表或预设允许作业时间表可能不同。

具体的，本领域技术人员可以根据目标气体和待监测环境，确认气体浓度与对应允许作业时长的安全规程或规定，先将目标气体浓度根据其所在区间划分为由低到高的若干风险级别，若干风险级别分别对应允许作业时长(也即气体浓度区间对应的极限接触时间)。在一种具体实施方式中，以便携式煤气报警器为例，根据《工业企业煤气安全规程(GB6222-2005)》中下表1所示允许连续工作时间(也称为允许作业时长，或极限接触时间)，将三个浓度区间分别划分为低报、中报、高报三个风险级别，也即所述预设风险级别表；而三个浓度区间对应的极限接触时间也分别对应低报、中报、高报三个风险级别，从而形成所述预设允许作业时间表。

表1

根据上表1，可以理解的是，当CO浓度＜24ppm时，为安全区间，安全区间不发出报警信息。

步骤b)中，所述在当前时刻对应的累积周期是指，在每一当前时刻都进行所述预设时间段内的累积，所述预设时间段称为一个周期。

可以理解的是，每一当前时刻，都对应一个累积接触值(也即对应一次累积)。其便于实时根据当前时刻对应的累积接触值与所述预设阈值进行比对，以判断是否发出第一报警信息。

所述该气体浓度对应的实际接触时间是指，在某一气体浓度下，连续或不连续的实际接触的总时间。举例来说，在一小时内，待监测环境中一氧化碳的浓度在前20分钟为X，在后10分钟为Y，再之后30分钟为X，当前时刻的累积周期为60分钟，那么，可以理解的是，目标气体在气体浓度X下的实际接触时间为50分钟，目标气体在其他浓度Y下的实际接触时间为10分钟。

在一些优选实施方式中，所述基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间，包括：将每一气体浓度对应的持续时间中处于所述累积周期内的时间，确定为该气体浓度对应的实际接触时间。举例来说，在一小时内，待监测环境中一氧化碳的浓度在前20分钟为X，在后10分钟为Y，再之后30分钟为X，当前时刻的累积周期为40分钟，那么，可以理解的是，目标气体在气体浓度X下的实际接触时间为30分钟，目标气体在其他浓度Y下的实际接触时间为10分钟。

本领域技术人员可以根据所述预设时间段内各风险级别对应的极限接触时间确认所述累积周期，只要利于在累积作业时间达到所允许的最大作业时间时能及时发出第一报警信息即可。

在一些优选实施方式中，若从进入所述待监测环境起至所述当前时刻所经历的时长，不大于所述各风险级别对应的极限接触时间中最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述所经历的时长；若所述所经历的时长大于所述最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述最大的极限接触时间。该优选方案下，能够确保在低报时实现及时报警。

所述各风险级别对应的极限接触时间中最大的极限接触时间，举例来说，在上表1具有三个风险级别中，各风险级别对应的最大极限接触时间为3600秒。可以理解的是，其中，各风险级别不包括安全级别(或安全区间)，由于安全区间内不限制接触时间，也即不存在极限接触时间。

步骤c)中，所述该气体浓度对应的接触值是指在某一气体浓度下，该气体浓度对应的极限接触时间分配到单元时间(例如每秒)的权重值在对应的实际接触时间内的累积。

举例来说，在上表1中，当某一气体浓度在低报区间(即24-40ppm)时，其对应的极限接触时间为1小时，即3600秒，其分配到每秒的权重值可以为1/3600，该气体浓度的实际接触时间为30分钟，即1800秒，那么，该气体浓度对应的接触值可以为1/3600×1800。

更优选地，步骤c)中，所述基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值，包括：

c-1)对于每一气体浓度，根据其对应的风险级别和极限接触时间，获取该气体浓度对应的累积系数；

c-2)根据每一气体浓度对应的累积系数和实际接触时间中包含的总秒数，获取该气体浓度对应的接触值。该优选方案，基于相应的极限接触时间，获取该气体浓度对应的累积系数，以秒计累积，更利于提高报警精度与安全系数。

在步骤c-1)中，所述累积系数是指在某一气体浓度下，该气体浓度对应的风险级别对应的极限接触时间，分配到每秒的权重系数；可以理解的是，所述累积系数与所述接触值呈正相关。具体的，本领域技术人员可以根据其对应的风险级别和极限接触时间，进行基于极限接触时间的危险度权重分级，以获得每秒的累积系数。

在一些优选实施方式中，所述该气体浓度对应的累积系数为风险级别对应的极限接触时间的倒数。例如，表1中，低报、中报和高报三个风险级别中对应的累积系数分别为1/3600、1/1800、1/900。可以理解是，当CO浓度＜24ppm时，对应安全区间，其对应的每秒的累积系数为0，当CO浓度≥160ppm时，不允许作业，对应的每秒的累积系数为1。

在一些优选实施方式中，所述该气体浓度对应的接触值为该气体浓度对应的累积系数乘以实际接触时间中包含的总秒数。举例来说，在上表1中，当某一气体浓度在低报区间(即24-40ppm)时，其对应的累积系数为1/3600，该气体浓度的实际接触时间为30分钟，即1800秒，那么，该气体浓度对应的接触值可以为1/3600×1800。

应当理解的是，在上述举例方案中，对应的预设阈值可以为1，当各气体浓度在其对应的风险级别下的实际接触时间超过表1的对应允许工作时间时，累积接触值≥1，均会发出第一报警信息。

本发明步骤d)中，对于所述目标气体的累积接触值，本领域技术人员可以根据预设的对应关系，依据各气体浓度对应的接触值计算得到，只要能够在所述累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息即可。优选地，所述基于各气体浓度对应的接触值，获取对于所述目标气体的累积接触值，包括：将各气体浓度对应的接触值进行累加，确定为对于所述目标气体的累积接触值。

本发明中，所述获取待监测环境中目标气体的气体浓度，可以选取实际检测的一个气体浓度作为所述获取的气体浓度，也可以选取实际检测的几个气体浓度的最大值或平均值等衡量值作为所述获取的气体浓度；后者中优选最大值作为所述获取的气体浓度，更安全。

根据本发明，优选地，所述气体浓度以秒计进行获取，也即每秒对应获取的一个气体浓度，每秒内获取的气体浓度以在该秒内检测的最大气体浓度为准。该优选方案，考虑到各厂商产品获取精度差异，报警精度更高，适用性更广泛。

根据本发明的一种优选实施方式，所述方法还包括：在获取到每一气体浓度对应的风险级别后，发出与所述风险等级对应的第二报警信息。

本发明中，可以理解的是，所述第一报警信息和所述第二报警信息的报警信号不同，这是由于累积接触值涉及基于气体浓度的临界极限作业时间，警报级别高于气体浓度的警报级别。故，本领域技术人员可以根据需求，选择所述第一报警信息和所述第二报警信息的具体报警信号，在一种具体实施方式中，所述第一报警信息可以为持续报警，例如持续响声振动，所述第二报警信息为间歇式报警，例如每次响声n次振动n次，n为整数。

进一步的，应当理解的是，所述第二报警信息还可以根据风险等级对应的分为若干报警信号，例如，当气体浓度分别对应由低至高的3个风险级别时，所述第二报警信息可以依次对应分为每次响声1次振动1次、每次响声2次振动2次、每次响声3次振动3次，如此间歇式报警。

更优选地，所述方法还包括：在所述发出第一报警信息之后，

获取气体浓度降至安全级别时对应的第一时刻；

获取再次发出第二报警信息时对应的第二时刻；

将所述第一时刻至所述第二时刻之间的时间段，确定为第一间隔时间；

在所述第一间隔时间小于预设间隔时间时，发出第四报警信息。

在上述优选方案下，对相邻两次作业时间间隔进行报警设置，具有间隔作业时间不足报警功能，能够防止违规作业。

应当理解的是，在所述发出第一报警信息之后，作业人员会立马脱离危险环境。由于已发出第一报警信息，那么，在所述发出第一报警信息时，必然已触发第二报警信息，其为初次发出第二报警信息，进一步的，在所述发出第一报警信息之后发出的第二报警信息，称为再次发出第二报警信息。

所述获取再次发出第二报警信息时对应的第二时刻，是指在所述发出第一报警信息之后，气体浓度触发第二报警信息时对应的时刻。示例性的，在上表1中，在所述发出第一报警信息之后，当气体浓度超过24ppm时对应的时刻。

所述预设间隔时间可以根据规定或实际需求确定，只要保证安全的间隔时间即可。示例性的，在上表1中，预设间隔时间为2h。

本发明中，由于所述第四报警信息用于警示安全作业间隔，警报级别较高，故，所述第四报警信息与所述第一报警信息、所述第二报警信息不同，例如可以为响声和振动交替提醒。

进一步优选地，所述方法还包括：在所述发出第四报警信息之后，获取气体浓度降至安全级别时对应的第三时刻；获取再次发出第二报警信息时对应的第四时刻；将所述第三时刻至所述第四时刻之间的时间段，确定为第二间隔时间；在所述第二间隔时间小于所述预设间隔时间时，再次发出所述第四报警信息。在该优选方案下，能够在发出第四报警信息之后，持续的进行间隔作业时间监测和报警。

可以理解的是，在发出第四报警信息之后，作业人员会立马脱离危险环境，避免违规作业。

示例性的，在所述发出第一报警信息之后，获取到所述第一时刻至所述第二时刻之间的时间段为1小时，预设间隔时间为2小时，那么会发出第四报警信息，作业人员立马脱离危险环境，然后继续获取所述第三时刻至所述第四时刻之间的时间段为1.5小时，那么会再次发出第四报警信息，如此循环，直至获取到后续相应两时刻之间的时间段≥2小时时，可进行安全再次作业。

根据本发明的一种优选实施方式，所述方法还包括：当获取到所述监测采用的设备的电量不足信息时，发出第三报警信息。

可以理解的是，电量的监测可以由监测气体浓度的模块实现，也可以由另一模块实现，只要能监测电量且达到上述目的即可。所述监测采用的设备可以为监测气体浓度的模块，也可以为进行所述获取的模块，以避免电量不足无法实现上述监测方法的现象发生。本领域技术人员可以根据实际情况选择电量是否充足的标准。

应当理解的是，所述第三报警信息与所述第一报警信息的报警信号可以相同或不同，这是由于当所述累积接触值不小于预设阈值时，或者电量不足时，均需要作业人员撤出，也即警报级别相同；可选的，所述第三报警信息与所述第一报警信息的报警信号可以为持续报警，例如持续响声振动。而所述第三报警信息与所述第二报警信息的报警信号不同，这是由于电量不足会导致无法监测目标气体，也就无法保障作业人员安全，故第三报警信息的警报级别高于第二报警信息。

第二方面，本发明提供一种有害气体的监测系统，包括检测模块和报警模块，所述检测模块与所述报警模块电连接，其中：

所述检测模块用于检测待监测环境中目标气体的气体浓度，并将所述气体浓度发送至所述报警模块；

所述报警模块用于执行第一方面所述的方法。

本发明的监测系统，能够根据监测的气体浓度和持续时间，实时获取累积接触值，并在作业人员工作时长达到极限接触时间时发出第一报警信号，安全警示级别更高，更精确。

在本发明的一种优选实施方式中，所述系统还包括无线下载模块，其内嵌于所述报警模块上，用于获取所述报警模块的执行数据。该优选方案，有别于传统的手动设置模式与数据线传输模式，主要实现了报警模块的无线下载写入功能，可以简化繁琐的人工设定操作，不易出错，此外可减少报警模块外部接口，在恶劣环境下作业时可减少报警模块故障率，延长报警模块的使用寿命。

在本发明的一种优选实施方式中，所述系统还包括蓝牙模块，其内嵌于所述报警模块上，用于终端与所述报警模块进行蓝牙连接。该优选方案，还能够使得报警模块与终端(例如手机)进行配对后，可向终端推送配置文件或将配置文件写入报警器，方便快捷、不易出错。

本发明的监测系统在开机后会进行实时监测，能够用于各种气体监测或报警装置中，例如便携式监测煤气用报警器。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

下面通过一个示例来对本发明提供的方案进行进一步说明，本示例中的监测系统为便携式煤气监测用报警器，如图2所示，包括检测模块、报警模块和蓝牙接收模块，检测模块用于检测CO浓度，报警模块可以进行浓度报警、极限接触值报警(此时，累积接触值不小于预设阈值)和电量不足报警。且该报警器可以与智能手机进行蓝牙连接，以实现报警数据下载或写入功能。

具体的，根据《工业企业煤气安全规程(GB 6222-2005)》明确提出的允许进入煤气设施内，对上表1中的浓度区间允许作业时长做了明确规定。煤气浓度计为α，报警器计数时间单位为每秒，也即报警模块从检测模块每秒获取一次气体浓度，每秒内获取的气体浓度以在该秒内检测的最大气体浓度为准。根据表1，1)安全区间:α<24ppm；预设风险级别表为：2)低报区间：24ppm≦α<40ppm；3)中报区间：40ppm≦α<时80ppm；4)高报区间：80ppm≦α<160ppm；5)撤离区间：α≧160ppm。1)安全区间：不限工作时长；预设允许作业时间表为：2)低报区间：1小时；3)中报区间：0.5小时；4)高报区间：15分钟；5)撤离区间：0。预设间隔时间为2小时。

拟定有害气体极限接触值(即预设阈值)为1，γ为累积系数，γ_n表示第n秒的累积系数；那么，各气体浓度和对应的风险级别下的每秒的累积系数如下：

1)α<24ppm时，允许长时间作业，γn＝1/∞＝0；

2)24ppm≦α<40ppm时，允许作业时间1小时，γ_n＝1/3600；

3)40ppm≦α<80ppm时：允许作业时间30分钟，γ_n＝1/1800；

4)80ppm≦α<160ppm时：允许作业时间15分钟，γ_n＝1/900；

5)α≧160ppm时：不允许作业，γ_n＝1。

设置人体累积接触值Γ，Γ_n表示开机后第n秒对应的按照累积周期计算的累积接触值，每一气体浓度对应的接触值为每秒的累积系数、报警模块获取气体浓度在每秒对应的累积接触值，得到Γ_n。当人体累积接触值Γ_n≥1时会发出极限接触值报警模式。

为保证持续低报工况下能进行极限接触值报警，取最低风险低报时最大作业时长β(秒)进行周期计算。以CO为例，累积周期β＝3600秒。

当前时刻n≤3600时，

当前时刻n＞3600时，

例如，Γ₃₆₀₂＝γ₃₆₀₂+γ₃₆₀₁……+γ₅+γ₄+γ₃。

在便携式报警器开机后，开始监测气体浓度和累积接触值以及电量，监测方法为：

获取待监测环境中CO气体的气体浓度，并获取气体在不同气体浓度下对应的持续时间；

对于每一气体浓度，基于该气体浓度从上述预设风险级别表中，获取该气体浓度对应的风险级别，并基于所述风险级别从上述预设允许作业时间表中，获取所述风险级别对应的极限接触时间；

对于每一气体浓度，根据其对应的风险级别和极限接触时间，获取每秒的累积系数；然后根据每秒的累积系数和持续时间中包含的总秒数，获取该气体浓度对应的接触值；

基于各气体浓度对应的接触值进行实时累加，获取对于所述目标气体的累积接触值。

且，还进行如下监测：在发出第一报警信息之后，获取气体浓度降至安全级别时对应的第一时刻；获取再次发出第二报警信息时对应的第二时刻；将所述第一时刻至所述第二时刻之间的时间段，确定为第一间隔时间；在所述发出第四报警信息。

当监测到如下情况时进行相应的报警模式：

1、监测到气体浓度达到24ppm时，间歇式报警，每次响声1次振动1次；

2、监测到气体浓度达到40ppm时，间歇式报警，每次响声2次振动2次；

3、监测到气体浓度达到80ppm时，间歇式报警，每次响声3次振动3次；

4、监测到气体极限作业接触限值Γ_n≥1，极限接触值报警模式，持续响声振动，作业人员撤离；

5、在撤离后，监测到间隔时间小于预设间隔时间时，即未满安全时间间隔，再次进行煤气环境作业，响声和振动交替提醒；

6、监测到电量不足时：持续响声振动。

本实施例的报警更精确，安全级别更高。

Claims (11)

1.一种有害气体的监测方法，其特征在于，包括：

获取待监测环境中目标气体的气体浓度，并获取所述目标气体在不同气体浓度下对应的持续时间；

基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，并在所述累积接触值不小于预设阈值时，发出第一报警信息；

所述基于各气体浓度和对应的持续时间，获取对于所述目标气体的累积接触值，包括：

对于每一气体浓度，基于该气体浓度从预设风险级别表中，获取该气体浓度对应的风险级别，并基于所述风险级别从预设允许作业时间表中，获取所述风险级别对应的极限接触时间；其中，所述预设风险级别表中存储有各气体浓度范围与各风险级别的对应关系，所述预设允许作业时间表中存储有各风险级别与各极限接触时间的对应关系；

基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间；其中，所述累积周期为自所述当前时刻起往前的预设时间段；

基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值；

基于各气体浓度对应的接触值，获取对于所述目标气体的累积接触值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每一气体浓度对应的极限接触时间和对应的实际接触时间，获取该气体浓度对应的接触值，包括：

对于每一气体浓度，根据其对应的风险级别和极限接触时间，获取该气体浓度对应的累积系数；

根据每一气体浓度对应的累积系数和实际接触时间中包含的总秒数，获取该气体浓度对应的接触值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述该气体浓度对应的累积系数为风险级别对应的极限接触时间的倒数；

和/或，所述该气体浓度对应的接触值为该气体浓度对应的累积系数乘以实际接触时间中包含的总秒数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若从进入所述待监测环境起至所述当前时刻所经历的时长，不大于所述各风险级别对应的极限接触时间中最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述所经历的时长；

若所述所经历的时长大于所述最大的极限接触时间，则所述预设时间段等于所述最大的极限接触时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每一气体浓度对应的持续时间和在当前时刻对应的累积周期，获取该气体浓度对应的实际接触时间，包括：

将每一气体浓度对应的持续时间中处于所述累积周期内的时间，确定为该气体浓度对应的实际接触时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在获取到每一气体浓度对应的风险级别后，发出与所述风险等级对应的第二报警信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述发出第一报警信息之后，

获取气体浓度降至安全级别时对应的第一时刻；

获取再次发出第二报警信息时对应的第二时刻；

将所述第一时刻至所述第二时刻之间的时间段，确定为第一间隔时间；

在所述第一间隔时间小于预设间隔时间时，发出第四报警信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述发出第四报警信息之后，

获取气体浓度降至安全级别时对应的第三时刻；

获取再次发出第二报警信息时对应的第四时刻；

将所述第三时刻至所述第四时刻之间的时间段，确定为第二间隔时间；

在所述第二间隔时间小于所述预设间隔时间时，再次发出所述第四报警信息。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述获取待监测环境中目标气体的气体浓度，以秒计进行获取，每秒内获取的气体浓度以在该秒内检测的最大气体浓度为准；

和/或，所述方法还包括：当获取到所述监测采用的设备的电量不足信息时，发出第三报警信息。

10.一种有害气体的监测系统，其特征在于，包括检测模块和报警模块，所述检测模块与所述报警模块电连接，其中：

所述检测模块用于检测待监测环境中目标气体的气体浓度，并将所述气体浓度发送至所述报警模块；

所述报警模块用于执行如权利要求1-9中任一项所述的方法。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述系统还包括无线下载模块，其内嵌于所述报警模块上，用于获取所述报警模块的执行数据；

和/或，所述系统还包括蓝牙模块，其内嵌于所述报警模块上，用于终端与所述报警模块进行蓝牙连接。

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