CN116935589A - 一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统及方法，属于气体检测装置技术领域。本发明主要分为气体探测器和报警控制器，主要用于检测危险气体泄露场所和检验家用燃气泄露。相对于传统的催化燃烧法，本发明采用非分光红外（NDIR）检测技术，具有有使用寿命长、选择性好等优点，并且趋于微型和集成化，降低了成本，对保护人身财产安全，减少重大事故发生以及提高空气质量都有很大的研究意义。

Description

一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统及方法

技术领域

本发明属于气体检测装置技术领域，尤其涉及一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统及方法。

背景技术

煤炭、石油、天然气等自然资源需求居高不下。让天然气取代煤气（CO）成为家家户户的主要清洁能源，但是由此带来的燃气泄露、瓦斯爆炸问题也频频发生。壁挂式气体检测警报器就是为了预防空气中可燃气体浓度太高引发爆炸等问题研发出来的。

例如在申请公开号为CN 113744505 A的专利中公开了可燃气体检测报警器，涉及燃气检测安全技术领域，包括温度检测模块，可燃气体检测模块，主控制模块，副控制模块，通信模块；所述温度检测模块用于检测温度，可燃气体检测模块用于检测可燃气体浓度，主控制模块用于接收并传输温度和气体浓度信号与控制报警，副控制模块用于接收所述主控制模块输出的数据信号和输出电风扇控制信号，通信模块用于与用户终端进行无线数据传输。本发明可燃气体检测报警器通过对可燃气体和环境温度进行检测，智能的控制报警器和电扇进行工作，通过通信网络，在可燃气体浓度异常时及时通知用户，并且采用多点式的检测方式，检测数据更加准确且方位广，该报警器的设计简单安全可靠；

例如在授权公告号为CN 103593948 B的中国专利中公开了一种检测方法及气体报警器，所述方法应用于一气体报警器，所述气体报警器具有一检测单元，用于接收按键操作，所述方法包括：在第一时刻检测获得第一按键操作；判断在从所述第一时刻起的预设的时间范围内是否检测到第二按键操作；若是，基于所述第二按键操作，生成一报警指令；执行所述报警指令，输出一报警信号，降低误操作引起的误报警频率，提高报警可靠性。

目前的壁挂式气体检测警报器主要是采用催化燃烧传感器检测空气中的可燃气体浓度是否到达可燃浓度，其原理是气体在传感器内部进行燃烧，里面的铂丝温度上升导致电阻值变大从而输出一个电信号，然后利用电信号与目标气体浓度成正比的关系得到气体浓度值。其优点是响应速度快，但是因为其中的催化剂与空气中的有害物质反应导致传感器老化失效等问题，使传感器寿命不高，需要频繁更换传感器以保证报警器的正常使用。同时，催化燃烧法检验空气中成分不具有可选择性，而且很容易受到其他气体的干扰，在缺氧环境下也很难检测出可燃气体的浓度，遇到有硫化氢、砷化物等有毒气体容易让传感器中毒导致传感器失效，催化燃烧法壁挂式气体检测警报器容易发生误报、失效等问题。目前急需一种可以稳定长期运行具有可选择性的壁挂式气体检测警报器。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于壁挂式气体检测警报器的气体检测系统及方法，通过非分光红外气体传感器检测空气中的可燃气体浓度并通过深度学习算法进行温度补偿，达到稳定长期地对空气中有害气体地监测。

为达到上述目的/为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的。

一方面，一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，包括：

S10：通过NDIR法检测气体中指定气体的浓度；

S20：通过温度补偿模型将环境温度耦合到S10检测出的浓度中，计算出指定气体浓度值；

其中，所述温度补偿模型包括RBF神经网络搭建和训练；

S30：将指定气体浓度值实时显示在上位机监控界面；

S40：根据S20计算出的指定气体浓度值和设定的参数值通过报警器进行声光报警。

更进一步地，所述S10包括：

S101：建立n通道进行气体检测；

S102：根据S101测定的工作通道和参考通道的入射光强和出射光强，通过公式计算获取被测通道的气体吸光度，其中/>和/>是目标滤波通道的入射光强和出射光强，/>和/>是参考滤波通道的入射光强和出射光强；

S103：根据S102得到的n组被测通道的气体吸光度进行对比参考，根据以下方程组获取n种气体对应的吸光度：

；

其中是气体根据通道内对应波长红外光的气体响应度，其中k=1，2，…，n，是气体的吸光度；

S104：通过吸光度和气体浓度之间的关系式，可得被测气体的浓度C，其中α是待测气体的吸收系数，L是光线在光路中多次反射实际吸收光程，/>为吸光度。

更进一步地，所述S20中的温度补偿模型通过RBF神经网络搭建，包括：

S201：RBF神经网络的第一层是输入层，输入向量为，/>是传感器在被测气体处的输出电压值，/>是传感器在参考气体处的输出电压值，/>是环境温度值，T为转置符号；第二层是隐含层，用于输入训练样本值；第三层是输出层，输出气体浓度值；

S202：记输入训练样本为，p=1，2，…，P，P为输入训练样本的个数，用高斯函数作为激励函数进行神经网络训练，并将隐含层第i个节点中高斯函数的对称中心设为输入训练样本中第i个训练向量/>，i=1，2，…，P，第i个节点输出为/>，i=1，2，…，P，其中σ为标准差/>，/>为输入样本向量中的最大距离；从而第i个节点输出为；

S203：设隐含层各节点的期望输出为，那么/>，/>是完全内插法的插值函数，包含了所有训练样本的输出向量；将/>简化为/>，p=1，2，…，P，由此得到，p=1，2，…，P，罗列成矩阵形式为：

；

求出隐含层到输出层的权值向量；

S204：使用训练好的温度补偿模型根据环境温度对S10测得的气体浓度进行温度补偿。

更进一步地，所述S30中上位机包括：

数据显示、参数设置、气体标定和报警指示四个功能。

更进一步地，所述S40包括：

当检测到空气中的有害气体浓度高于报警器的浓度下限时，报警器的低浓度阈值报警灯闪烁并有报警声提醒；当检测到空气中的有害气体浓度已经到了必须采取紧急措施的时候，高浓度阈值报警灯开始闪烁并发出报警声提醒。

一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，包括：

气体检测模块，用于获取空气中可燃气体的浓度及温度信息，由气体传感器、温度传感器、第一控制器、继电器电路、显示屏、遥控装置组成；

报警器模块，根据气体探测器探测出的气体浓度决定是否报警，由第二控制器、蜂鸣器和电源组成。

更进一步地，所述气体传感器，包括气室、红外光源、热电堆探头、过滤网、控制电路以及转换电路，所述热电堆探头安装在气室内部，所述过滤网安装在气室的开口处，所述控制电路以及转换电路用于控制红外光源和热电堆探头的运行。

更进一步地，所述气体检测模块的第一控制器包含主控芯片、串口通信接口、继电器模块接口、数码管接口、SWD下载模块接口，所述主控芯片用于控制气体检测模块的运行，所述串口通信接口用于与外界模块通信，所述继电器模块接口用于气体检测模块与继电器连接，所述数码管接口用于气体检测模块与数码管连接，所述SWD下载模块接口用于气体检测模块与SWD下载模块连接。

更进一步地，所述报警器模块的第二控制器设置了两个电源，一个是主电源将220V的交流电转换成的24V的直流电，另一个是备用电源，为内置的24V的直流电池。

更进一步地，所述气体检测模块的继电器电路用于外接控制燃气阀门和排风设备。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如上述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法。

一种设备，包括：存储器，用于存储指令；处理器，用于执行所述指令，使得所述设备执行实现如上述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法的操作。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明可以通过NDIR技术，实时监控空气中有害气体的浓度，具有使用寿命长、精度高、防爆性好等特点，相对于传统的催化燃烧型壁挂式气体检测报警器，本发明的检测气体有可选择性，无需像催化燃烧传感器一样经常更换催化剂，并且趋于小型化集成化，保障了用户的人身财产安全，对提高空气质量也有很大的帮助。

附图说明

图1所示为壁挂式气体检测警报器结构的示意图。

图2所示为壁挂式气体检测警报器气体检测方法的示意图。

图3所示为壁挂式气体检测警报器气体检测方法的第一步具体示意图。

具体实施方式

需要说明的是：本发明公开了一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统及方法，使用了非分光红外检测技术和RBF神经网络温度补偿模型测量气体浓度，从而进行预警，保障用户的人身财产安全。本发明适用的场景有家用燃气泄露检测、煤矿瓦斯浓度检测。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细地说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符"/"，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例1

本实施例介绍一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，主要用来检测矿井下方有害气体和氧气浓度，判断是否有危害矿下人员生命安全现象。有害气体包括一氧化碳、甲烷和二氧化碳等。

（1）NDIR法检测甲烷气体浓度：

非分光红外气体传感器主要依据气体对红外吸收的朗伯一比尔定律为理论基础，主要由电调制红外光源、红外滤光片、红外探测器和控制器等部分构成。其中待测气体的吸光度计算由朗伯一比尔吸收理论演化得到：

其中是入射光强度，/>是经过被测气体的接收光强度，τ是待测气体的吸光度，通常τ会因为探测器的非均匀相应、分子吸收线的展宽效应、数值积分近似处理带来的误差、光源不稳定性、样品池或探测器温度漂移等因素的影响与实际值产生误差导致误判，所以本实施例采用差分吸收技术来减少误差的出现。

差分吸收技术是将红外光源发出的光束分成两路，一路为工作通道，可以得到红外光通过被测气体并被吸收后的信息；另一路为参考通道，可以得到红外光未经被测气体的信息。信号信息与参考信息会被外界因素所影响，如光源的不稳定和光电器件零漂等原因，为了消除这些因素的干扰，可以将信号信息与参考信息进行比较来实现，并通过单光源双光路方法实现差分吸收技术。待测气体的吸光度变为：，其中/>和/>是目标滤波通道的入射光强和出射光强，/>和/>是参考滤波通道的入射光强和出射光强。吸光度和气体浓度之间的关系是/>，α是待测气体的吸收系数，通常是个固定值，L是光线在光路中多次反射实际吸收光程，也为固定值。

（2）温度补偿：

环境温度的波动会导致气体传感器精度受到影响，为了提升所设计传感器对环境的适应力，因此本实施例将温度信息考虑其中，通过对环境温度的测量，将温度因素耦合到浓度中。本实施例采用的温度补偿方式是通过RBF神经网络对传感器进行温度补偿。

温度补偿模型搭建：第一层是输入层，输入向量为，/>是传感器在被测气体处的输出电压值，/>是传感器在参考气体处的输出电压值，/>是环境温度值；第二层是隐含层，主要是输入训练样本值；第三层是输出层，输出气体浓度值。

RBF神经网络训练步骤：首先，选取高斯函数作为本气体传感器神经网络隐含层神经元的激励函数；其次是将隐含层神经元中高斯函数的对称中心依次设为输入训练样本中的样本向量；再次是根据输入样本向量中的最大距离确定隐含层中各个高斯函数的标准差；最后基于伪逆法确定隐含层和输出层的权值向量。

记输入训练样本为，p=1，2，…，P，P为输入训练样本的个数，选取高斯函数作为本神经网络隐含层神经元的激励函数，并将隐含层第i个节点中高斯函数的对称中心设为输入训练样本中第i个训练向量/>，i=1，2，…，P，第i个节点输出为/>，i=1，2，…，P，其中σ为标准差/>，/>为输入样本向量中的最大距离。从而第i个节点输出为/>。对应第p个训练样本的输出向量为/>，此时输出层只有一个节点，结果为：/>，p=1，2，…，P，其中/>是隐含层第i个节点到输出层的权值，W=（/>）是隐含层到输出层的权值向量。本实施例用伪逆法求得，具体计算方法如下：

根据完全内插法，设隐含层各节点的期望输出为，那么/>，/>是插值函数，包含了所有训练样本的输出向量。将/>简化为/>，p=1，2，…，P，由此得到，p=1，2，…，P，罗列成矩阵形式为：

；

将其简化为。基于此伪逆矩阵可以得到权值向量W。

（3）上位机监控：

上位机可以对壁挂式气体探测器采集的数据进行查询，对气体浓度等信息进行实时显示，便于监控人员实时观察。上位机主要功能有数据显示、参数设置、气体标定和报警指示。

数据显示：上位机可以显示壁挂式气体探测器的地址位置信息，方便观察对应地点的气体浓度；上位机同时也可以显示对应壁挂式气体探测器探测出的气体浓度信息和温度传感器探测出的环境温度信息；上位机也能同时显示对应壁挂式气体探测器的电流和控制器的电压信息，防止出现故障和断电现象。

参数设置：上位机可以控制对应壁挂式气体探测器的量程，可以设置报警器报警的高报参数和低报参数，可以远程控制对应继电器的通断。

气体标定：上位机可以通过远程操控，操作壁挂式气体探测器根据标准气体，进行气体标定。

报警指示：上位机可以显示对应壁挂式气体探测器的报警情况，便于监控人员对矿下工作人员进行示警，安排撤离和疏散工作。也分为高报和低报，进行低浓度报警时，提醒监控人员进行问题排查，加快通风，降低矿下有害气体浓度；进行高浓度报警时，需要进行紧急撤离疏散，防止发生爆炸事故出现人员财产损失。

（4）报警条件：

检测有害气体时：当检测到空气中的有害气体浓度高于报警器的浓度下限时，报警器的低浓度阈值报警灯闪烁并有报警声提醒；当检测到空气中的有害气体浓度已经到了必须采取紧急措施的时候，高浓度阈值报警灯开始闪烁并发出报警声提醒。

检测氧气时：当检测到空气中的氧气浓度低于报警器的浓度下限时，报警器的低浓度阈值报警灯闪烁并有报警声提醒；当检测到空气中的氧气浓度已经到了必须采取紧急措施的时候，高浓度阈值报警灯开始闪烁并发出报警声提醒。

实施例2

与实施例1基于相同的发明构思，本实施例介绍一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，用于检测家用燃气泄露，包括：

气体检测模块，用于探测气体中甲烷的浓度，由气体传感器、温度传感器、第一控制器、继电器电路、显示屏、遥控装置组成，遥控装置可以将壁挂式气体检测报警器作为分布式控制系统的一部分，遥控装置一般外接控制设备如遥控器，通过遥控对壁挂式气体检测报警器进行参数设置和气体标定等操作。

报警器模块，根据气体探测器探测出的气体浓度决定是否报警，由第二控制器、蜂鸣器和电源组成，报警器模块有两级报警和声光报警功能，设置有低浓度报警和高浓度报警。低浓度报警是为了提醒该用户进行检查是否有燃气泄露现象，高浓度报警是需要进行紧急处理的，关闭燃气阀门，打开通风设备，进行通风，防止出现爆炸事故。

上述各模块的具体功能实现参考实施例1方法中的相关内容，不予赘述，特别指出的是：

报警器主要采用的是隔爆型防爆外壳，其中气体探测器部分在易燃易爆环境中工作，其防护等级达到IP65。

传感器探头通过内部气体红外探测器、控制器和防爆外壳构成。传感器内部主要包括气室，红外光源，热电堆探头，过滤网和控制电路以及转换电路等电路。

气体检测模块还可以根据数码显示进行气体标定、参数设置等操作，可以通过遥控装置对气体探测器的量程和测量精度等参数进行设置，同时也可以便捷的进行气体标定操作。

控制器采用单片机实现。气体检测模块的第一控制器包含主控芯片、串口通信接口、继电器模块接口、数码管接口、SWD下载模块接口，所述主控芯片用于控制气体检测模块的运行，所述串口通信接口用于与外界模块通信，所述继电器模块接口用于气体检测模块与继电器连接，所述数码管接口用于气体检测模块与数码管连接，所述SWD下载模块接口用于气体检测模块与SWD下载模块连接；报警器模块的第二控制器将传输来的模拟信号转化为数字信号，通过IO引脚输出PWM波控制蜂鸣器报警。报警器模块的控制器设置了两个电源，一个是主电源将220V的交流电转换成的24V的直流电，另一个是备用电源，为内置的24V的直流电池，当出现供电不足或者停电的时候自动切换成内置的24V直流电源以防停电导致的无法报警问题。

本实施例采用了三组继电器电路，可以分别控制燃气关闭、设备电源和排风设备。当触发警报时，可以及时关闭燃气阀门、关闭设备电源防止起爆以及打开排风设备排出易爆空气。

实施例3

与其它实施例基于相同的发明构思，本实施例介绍一种在可能存在危险气体泄露场景使用的集群壁挂式气体检测警报器系统，本系统适用于矿井下方，能够通过监控实时的气体中有害气体浓度变化，提前报警，便于矿下人员撤离，保护人身财产安全。矿井下方有害气体通常不止一种，对于需要监测的气体种类复杂的情况，本实施例采用的是多通道型气体传感器。与实施例1相同的发明构思，在参考通道外，传感器还额外设计了对应不同有害气体的测试通道，通过更换或者添加滤波片，实现对不同气体的选择。

上述传感器气体浓度的测算方法和用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统分别参考实施例1和实施例2的内容，不予赘述，特别指出的是：

对于同时存在多种气体互相有干扰的情况，这里以CO、CO2、CH4、SO2为例。对于不同通道的滤光片滤出的波长不同的红外线，其气体响应度分别按照表1来算：

表1 气体响应度表

其中，每个气体对应相应波长的红外线的气体响应度是个固定值。

测算出四个通道的气体吸光度分别为、/>、/>、/>，如下四元方程组：

；

求解四元方程组，即可得到CO、CO2、CH4、SO2对应的吸光度、/>、/>、/>。根据实施例1所述的方法，计算出各气体的浓度值。

采用多级滤波放大模拟电路将敏感单元微小的电信号转换为可测量的电压信号，使用SPI总线的多通道高精度ADC芯片对其进行模数转换。在其上开发的嵌入式软件系统通过傅里叶变换处理得到频域数据，选取调制频率的信号经卡尔曼滤波后，实现气体浓度的计算处理，并通过Modbus协议实现和上位机的通信。

矿井下方通常需要进行监测的地点不止一种，这样就需要监测人员对各个监控点实时监控，这样就用到上位机来进行数据显示和参数设置。

上位机与气体探测器进行远程连接，实时传输数据。界面可通过选项卡控件切换数据显示界面与波形显示界面。数据显示界面主要分为信息数据显示和地图报警显示，根据传感器上传信息中的关键字，将气体信息分地址信息（地址1、地址2、地址3、地址4、地址5），组分信息（温度、CO、CO2、CH4、SO2）。并将每个组分信息都设置上下限制，当任意一组分超出所设限制，地图地址的报警灯将会闪烁报警；波形显示界面按照组分气体的种类划分，每个波形图主要表现多地址单一气体组分浓度的变化关系，便于实时显示气体浓度变化，如果管理员发现有不利于施工人员的变化趋势，可以及时通知矿下施工人员撤出，以保证人员健康、财产安全。

按照软件功能划分为四个模块：初始化功能、串口连接功能、数据实时采集与显示功能、参数设置和气体标定功能。

初始化功能：初始化模块主要是针对上位机初始化运行时，对一些功能、控件配置相关信息。试调用用户名与密码文档。清空接收框和发送框，调节按键的显示模式。操作者需要选择通讯接口，配置串口波特率。

串口连接功能：完成初始化操作后，点击“打开串口”按钮，通过VISA驱动包成功连接到电脑串口。

数据实时采集与显示功能：单片机通过数据串口与上位机进行数据交互。每当上位机下发信息询问单片机浓度时，单片机上传包含浓度数据与温度数据的数据帧。通过对数据进行解析，获得浓度与温度数据，将浓度数据通过波形图控件和接收框控件展现出来，温度数据显示到字符显示控件中。

参数设置和气体标定功能：通过高级设置功能可以设置气体标定、气体浓度的量程、报警器模块的高报和低报参数、继电器的开启和关闭。

当然，作为一个用于工业生产的上位机，根据保密和数据加密的原则，登录界面和密码也是需要的。

综上实施例，本发明可以通过NDIR技术，实时监控空气中有害气体的浓度，具有使用寿命长、精度高、防爆性好等特点，相对于传统的催化燃烧型壁挂式气体检测报警器，本发明的检测气体有可选择性，无需像催化燃烧传感器一样经常更换催化剂，并且趋于小型化集成化，保障了用户的人身财产安全，对提高空气质量也有很大的帮助。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，其特征在于，包括：

S10：通过NDIR法检测气体中指定气体的浓度；

S20：通过温度补偿模型将环境温度耦合到S10检测出的浓度中，计算出指定气体浓度值；

其中，所述温度补偿模型包括RBF神经网络搭建和训练；

S30：将指定气体浓度值实时显示在上位机监控界面；

S40：根据S20计算出的指定气体浓度值和设定的参数值通过报警器进行声光报警。

2.根据权利要求1所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，其特征在于，所述S10包括：

S101：建立n通道进行气体检测；

S102：根据S101测定的工作通道和参考通道的入射光强和出射光强，通过公式计算获取被测通道的气体吸光度，其中/>和/>是目标滤波通道的入射光强和出射光强，/>和/>是参考滤波通道的入射光强和出射光强；

S103：根据S102得到的n组被测通道的气体吸光度进行对比参考，根据以下方程组获取n种气体对应的吸光度：

；

其中是气体根据通道内对应波长红外光的气体响应度，其中k=1，2，…，n，/>是气体的吸光度；

S104：通过吸光度和气体浓度之间的关系式，可得被测气体的浓度C，其中α是待测气体的吸收系数，L是光线在光路中多次反射实际吸收光程，/>为吸光度。

3.根据权利要求1所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，其特征在于，所述S20中的温度补偿模型通过RBF神经网络搭建，包括：

S201：RBF神经网络的第一层是输入层，输入向量为，/>是传感器在被测气体处的输出电压值，/>是传感器在参考气体处的输出电压值，/>是环境温度值，T为转置符号；第二层是隐含层，用于输入训练样本值；第三层是输出层，输出气体浓度值；

S202：记输入训练样本为，p=1，2，…，P，P为输入训练样本的个数，用高斯函数作为激励函数进行神经网络训练，并将隐含层第i个节点中高斯函数的对称中心设为输入训练样本中第i个训练向量/>，i=1，2，…，P，第i个节点输出为/>，i=1，2，…，P，其中σ为标准差/>，/>为输入样本向量中的最大距离；从而第i个节点输出为；

S203：设隐含层各节点的期望输出为，那么/>，/>是完全内插法的插值函数，包含了所有训练样本的输出向量；将/>简化为/>，p=1，2，…，P，由此得到，p=1，2，…，P，罗列成矩阵形式为：

；

求出隐含层到输出层的权值向量；

S204：使用训练好的温度补偿模型根据环境温度对S10测得的气体浓度进行温度补偿。

4.根据权利要求1所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，其特征在于，所述S30中上位机包括：数据显示、参数设置、气体标定和报警指示四个功能。

5.根据权利要求1所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法，其特征在于，所述S40包括：

报警器设置报警阈值和紧急阈值，当检测到空气中的有害气体浓度大于报警阈值并小于紧急阈值时，报警器进行报警；当检测到空气中的有害气体浓度大于等于紧急阈值时，报警器向报警中心传输报警信息。

6.一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，其基于如权利要求1-5任一项所述的一种用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法实现，其特征在于，包括：

气体检测模块，用于获取空气中可燃气体的浓度及温度信息，由气体传感器、温度传感器、第一控制器、继电器电路、显示屏、遥控装置组成；

报警器模块，根据气体探测器探测出的气体浓度决定是否报警，由第二控制器、蜂鸣器和电源组成。

7.根据权利要求6所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，其特征在于，所述气体传感器，包括气室、红外光源、热电堆探头、过滤网、控制电路以及转换电路，所述热电堆探头安装在气室内部，所述过滤网安装在气室的开口处，所述控制电路以及转换电路用于控制红外光源和热电堆探头的运行。

8.根据权利要求6所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，其特征在于，所述气体检测模块的第一控制器包含主控芯片、串口通信接口、继电器模块接口、数码管接口、SWD下载模块接口，所述主控芯片用于控制气体检测模块的运行，所述串口通信接口用于与外界模块通信，所述继电器模块接口用于气体检测模块与继电器连接，所述数码管接口用于气体检测模块与数码管连接，所述SWD下载模块接口用于气体检测模块与SWD下载模块连接。

9.根据权利要求6所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，其特征在于，所述报警器模块的第二控制器设置了两个电源，一个是主电源将220V的交流电转换成的24V的直流电，另一个是备用电源，为内置的24V的直流电池。

10.根据权利要求6所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测系统，其特征在于，所述气体检测模块的继电器电路用于外接控制燃气阀门和排风设备。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-5中任一所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法。

12.一种设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；处理器，用于执行所述指令，使得所述设备执行实现如权利要求1-5任一项所述的用于壁挂式气体检测报警器的气体检测方法的操作。