CN117554317A - 一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法及系统，其方法包括：采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。通过利用傅里叶红外分析仪对目标气体进行气体采和成分浓度分析可以通过光谱监测的方式来实现气体监测，提高了监测准确性和场景适用性以及实用性。
Description
技术领域
本发明涉及气体监测技术领域，尤其涉及一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法及系统。
背景技术
近年来，大气污染问题虽然已有所缓解，但是随着社会各界对环保的要求越来越高，大气监测仍然是备受人们关注的行业。实时、快速、准确地预测出气态污染物(气云)的泄漏位置、分布范围、化学组分、浓度大小等信息，对管道泄漏及大气污染的有效防治起着巨大的作用。目前，大气监测中常用的手段是网格化定点监测，如空气监测站和CEMS系统等，市场上虽然也出现了一些便携式分析仪，但是在特定场合下的探测范围、探测区域、探测时效等还不能完全满足监测需求，如城市高空污染气云监测、肉眼不可见的管道泄漏监测、高危污染源排放监测、长时不定点连续监测挥发性有机物等。随着光谱和成像技术的发展，采用光谱和成像相结合的技术为实现气态污染物泄漏及扩散的长时间、大范围监测提供了可能，但是目前尚未存在一种稳定的通过红外光谱来进行气体监测的方法。
发明内容
针对上述所显示出来的问题，本发明提供了一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法及系统用以解决背景技术中提到的市场上出现的一些便携式分析仪，在特定场合下的探测范围、探测区域、探测时效等还不能完全满足监测需求，目前尚未存在一种稳定的通过红外光谱来进行气体监测的问题。
一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法，包括以下步骤：
采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
优选的，所述采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果，包括：
通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
优选的，所述根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息，包括：
对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
优选的，所述基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级，包括：
根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
优选的，根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理，包括：
根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统，该系统包括：
采样模块，用于采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
确定模块，用于根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
判断模块，用于基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
处理模块，用于根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
优选的，所述采样模块，包括：
选择子模块，用于通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
确定子模块，用于基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
设置子模块，用于基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
采样子模块，用于控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
优选的，所述确定模块，包括：
获取子模块，用于对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
生成子模块，用于根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
第一确定子模块，用于将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
第二确定子模块，用于确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
优选的，所述判断模块，包括：
判断子模块，用于根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
第三确定子模块，用于若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
第四确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
第五确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
优选的，所述处理模块，包括：
第六确定子模块，用于根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
第七确定子模块，用于获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
配置子模块，用于根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
处理子模块，用于根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法的工作流程图；
图2为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法的另一工作流程图；
图3为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法的又一工作流程图；
图4为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统的结构示意图；
图5为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统中采样模块的结构示意图；
图6为本发明所提供的一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统中处理模块的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
近年来，大气污染问题虽然已有所缓解，但是随着社会各界对环保的要求越来越高，大气监测仍然是备受人们关注的行业。实时、快速、准确地预测出气态污染物(气云)的泄漏位置、分布范围、化学组分、浓度大小等信息，对管道泄漏及大气污染的有效防治起着巨大的作用。目前，大气监测中常用的手段是网格化定点监测，如空气监测站和CEMS系统等，市场上虽然也出现了一些便携式分析仪，但是在特定场合下的探测范围、探测区域、探测时效等还不能完全满足监测需求，如城市高空污染气云监测、肉眼不可见的管道泄漏监测、高危污染源排放监测、长时不定点连续监测挥发性有机物等。随着光谱和成像技术的发展，采用光谱和成像相结合的技术为实现气态污染物泄漏及扩散的长时间、大范围监测提供了可能，但是目前尚未存在一种稳定的通过红外光谱来进行气体监测的方法。为了解决上述问题，本实施例公开了一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法。
一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101、采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
步骤S102、根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
步骤S103、基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
步骤S104、根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
在本实施例中，目标气体表示为待分析的混合气体；
在本实施例中，红外光谱表示为目标气体在傅里叶红外分析仪进行分析后呈现的红外光谱；
在本实施例中，预警等级表示为若目标气体中存在毒性气体，根据毒性气体的毒性等级确定预警等级。
上述技术方案的工作原理为：采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
上述技术方案的有益效果为：通过利用傅里叶红外分析仪对目标气体进行气体采和成分浓度分析可以通过光谱监测的方式来实现气体监测，提高了监测准确性和场景适用性以及实用性，进一步地，通过确定目标气体中是否存在安全隐患进而选择性地处理可以保证对于目标气体的安全处理，避免泄露，提高了安全性，解决了现有技术中提到的市场上出现的一些便携式分析仪，在特定场合下的探测范围、探测区域、探测时效等还不能完全满足监测需求，目前尚未存在一种稳定的通过红外光谱来进行气体监测的问题。
在一个实施例中，如图2所示，所述采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果，包括：
步骤S201、通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
步骤S202、基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
步骤S203、基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
步骤S204、控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
在本实施例中，目标采集方式表示为对于目标气体的采集方式，可以为试管采集、抽取采集等；
在本实施例中，元素组成表示为目标气体的化学元素组成；
在本实施例中，目标气体导入方式表示为将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中的导入方式；
在本实施例中，气态水分子高频扫描表示为在目标气体向傅里叶红外分析仪的气密室导入的过程中以高频率进行气态水分子的扫描工作；
在本实施例中，湿度信息表示为目标气体的前气态湿度检测信息。
上述技术方案的有益效果为：通过确定目标气体导入方式可以保证对于目标气体完整地输送到傅里叶红外分析仪的气密室中，提高了稳定性和可靠性，进一步地，通过根据目标气体的湿度信息来设置采样信号频率可以克服水分子对于红外信号采样的影响，保证采样数据的精度和准确性，为后续进行成分分析奠定了基础，进一步地提高了实用性。
在本实施例中，基于所述元素组成选择目标气体导入方式，包括：
根据元素组成确定目标气体内可能存在的气体条目，获取每个气体条目的种类信息和扩散信息；
根据每个气体条目的种类信息和扩散信息构建每个气体条目的非恒定扩散模型；
基于每个气体条目的非恒定扩散模型确定该气体条目在不同比例下的扩散分布参数；
根据每个气体条目在不同比例下的扩散分布参数和该气体条目的密度信息确定每个气体条目的泄露危害指数；
根据每个气体条目的泄露危害指数确定对于该气体条目的密封导入等级；
根据对于每个气体条目的密封导入等级确定每个气体的泄露诱发因素和导入干扰因素；
检测目标气体的分子运动情况，根据分子运动情况确定目标气体的交叉敏感度指数；
根据目标气体的交叉敏感度指数和每个气体的泄露诱发因素和导入干扰因素构建该气体条目的气体导入模型；
将目标气体的参数信息输入到每个气体条目的气体导入模型中获取模型输出结果；
根据每个气体条目的气体导入模型的模型输出结果确定每个气体条目的导入条件参数；
将所有气体条目的导入条件参数进行整合，根据整合结果确定导入综合条件；
根据导入综合条件在多个预设气体导入方式中选择适配的目标气体导入方式。
在本实施例中，气体条目表示为各个元素构成的气体名称条目，例如：二氧化碳、一氧化氮等；
在本实施例中，种类信息表示为每个气体条目的所属种类，例如：无色无味气体，有色无味气体等；
在本实施例中，扩散信息表示为每个气体条目在空气环境中的扩散特性信息；
在本实施例中，非恒定扩散模型表示为每个气体条目在非恒定限制条件下的扩散模型；
在本实施例中，扩散分布参数表示为每个气体条目在空气中不同比例下的扩散面积分布参数；
在本实施例中，泄露危害指数表示为每个气体条目对应的气体泄漏到空气环境中的危害指数；
在本实施例中，泄露诱发因素表示为每个气体条目在导入过程中的操作以及外界的泄露诱发因素；
在本实施例中，导入干扰因素表示为每个气体条目在导入过程中影响导入效率和质量的干扰因素；
在本实施例中，交叉敏感度指数表示为目标气体中存在多个混合气体时的气体敏感不稳定指数；
在本实施例中，导入条件参数表示为每个气体条目对应气体在导入气密室时的限定条件描述参数。
上述技术方案的有益效果为：通过根据目标气体中的元素组成来预测所有可能存在的气体进而选择最终的对于目标气体的导入方式可以最大化地保证对于目标气体向气密室中的完全导入，提高了导入稳定性和可靠性，进一步地，通过确定每个气体条目的导入条件进而综合的确定目标气体的导入条件可以进一步地对于目标气体中所有气体组成成分的安全和完整导入，进一步地提高了稳定性和可靠性以及实用性。
在一个实施例中，所述根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息，包括：
对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
上述技术方案的有益效果为：通过利用参照对比的方式可以快速地根据光谱显示参数来精确地评估出目标气体中的气体成分，提高了评估效率和评估准确性，进一步地，通过根据光谱层的色深来确定每种气体成分的浓度信息可以以红外采样信号对于气体成分的吸收特性来快速精确地确定每种气体成分的浓度，进一步地提高了工作效率。
在一个实施例中，所述基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级，包括：
根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
上述技术方案的有益效果为：通过根据判断结果来确定毒性气体和腐蚀性气体的数量进而进行不同等级的预警工作可以快速地针对目标气体中的有害气体进行预警以后续进行不同等级的应对措施，进一步地提高了安全性，同时也对目标气体的危害进行了有效评估，提高了实用性。
在一个实施例中，如图3所示，根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理，包括：
步骤S301、根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
步骤S302、获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
步骤S303、根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
步骤S304、根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
在本实施例中，有害气体数量表示为目标气体中的有害气体的种类的数量；
在本实施例中，扩散特性参数表示为每个有害气体成分在大气中的扩散范围和扩散频率特性的描述参数；
在本实施例中，危害特性参数表示为每个有害气体在大气中对于环境和人员的危害指标的统一描述参数；
在本实施例中，处理阶段表示为将处理步骤按照操作顺序和操作指标划分的为多个处理阶段。
上述技术方案的有益效果为：通过根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式可以保证处理措施更加严谨和实用，进一步地提高了安全性，进一步地，通过配置处理阶段的实施设备可以更加严密地对目标气体进行处理，避免泄露，进一步地提高了安全性和稳定性。
在一个实施例中，本实施例还公开了一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统，如图4所示，该系统包括：
采样模块401，用于采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
确定模块402，用于根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
判断模块403，用于基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
处理模块404，用于根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
上述技术方案的工作原理为：首先利用采样模块采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；其次通过确定模块根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；然后通过判断模块基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；最后使用处理模块根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
上述技术方案的有益效果为：通过利用傅里叶红外分析仪对目标气体进行气体采和成分浓度分析可以通过光谱监测的方式来实现气体监测，提高了监测准确性和场景适用性以及实用性，进一步地，通过确定目标气体中是否存在安全隐患进而选择性地处理可以保证对于目标气体的安全处理，避免泄露，提高了安全性。
在一个实施例中，如图5所示，所述采样模块401，包括：
选择子模块4011，用于通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
确定子模块4012，用于基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
设置子模块4013，用于基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
采样子模块4014，用于控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
上述技术方案的有益效果为：通过确定目标气体导入方式可以保证对于目标气体完整地输送到傅里叶红外分析仪的气密室中，提高了稳定性和可靠性，进一步地，通过根据目标气体的湿度信息来设置采样信号频率可以克服水分子对于红外信号采样的影响，保证采样数据的精度和准确性，为后续进行成分分析奠定了基础，进一步地提高了实用性。
在一个实施例中，所述确定模块，包括：
获取子模块，用于对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
生成子模块，用于根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
第一确定子模块，用于将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
第二确定子模块，用于确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
上述技术方案的有益效果为：通过利用参照对比的方式可以快速地根据光谱显示参数来精确地评估出目标气体中的气体成分，提高了评估效率和评估准确性，进一步地，通过根据光谱层的色深来确定每种气体成分的浓度信息可以以红外采样信号对于气体成分的吸收特性来快速精确地确定每种气体成分的浓度，进一步地提高了工作效率。
在一个实施例中，所述判断模块，包括：
判断子模块，用于根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
第三确定子模块，用于若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
第四确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
第五确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
上述技术方案的有益效果为：通过根据判断结果来确定毒性气体和腐蚀性气体的数量进而进行不同等级的预警工作可以快速地针对目标气体中的有害气体进行预警以后续进行不同等级的应对措施，进一步地提高了安全性，同时也对目标气体的危害进行了有效评估，提高了实用性。
在一个实施例中，如图6所示，所述处理模块404，包括：
第六确定子模块4041，用于根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
第七确定子模块4042，用于获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
配置子模块4043，用于根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
处理子模块4044，用于根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
上述技术方案的有益效果为：通过根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式可以保证处理措施更加严谨和实用，进一步地提高了安全性，进一步地，通过配置处理阶段的实施设备可以更加严密地对目标气体进行处理，避免泄露，进一步地提高了安全性和稳定性。
本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。
本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种傅里叶红外气体光谱在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
2.根据权利要求1所述傅里叶红外气体光谱在线监测方法，其特征在于，所述采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果，包括：
通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
3.根据权利要求1所述傅里叶红外气体光谱在线监测方法，其特征在于，所述根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息，包括：
对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
4.根据权利要求1所述傅里叶红外气体光谱在线监测方法，其特征在于，所述基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级，包括：
根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
5.根据权利要求1所述傅里叶红外气体光谱在线监测方法，其特征在于，根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理，包括：
根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
6.一种傅里叶红外气体光谱在线监测系统，其特征在于，该系统包括：
采样模块，用于采集目标气体，将所述目标气体导入到傅里叶红外分析仪中进行气体采样，获取采样结果；
确定模块，用于根据采样结果获取目标气体的红外光谱，根据预设气体映射对照光谱确定目标气体中的气体成分和浓度信息；
判断模块，用于基于目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体是否安全，根据判断结果确定预警等级；
处理模块，用于根据预警等级确定对于目标气体的后续处理方式，根据后续处理方式对目标气体进行自适应处理。
7.根据权利要求6所述傅里叶红外气体光谱在线监测系统，其特征在于，所述采样模块，包括：
选择子模块，用于通过目标采集方式采集目标气体，确定目标气体的元素组成，基于所述元素组成选择目标气体导入方式；
确定子模块，用于基于目标气体导入方式将目标气体导入到傅里叶红外分析仪的气密室中，对所述目标气体进行气态水分子高频扫描，根据扫描结果确定目标气体的湿度信息；
设置子模块，用于基于所述湿度信息设置傅里叶红外分析仪的红外信号采样频率；
采样子模块，用于控制傅里叶红外分析仪以设置的红外信号采样频率对目标气体进行气体采样，获取所述采样结果。
8.根据权利要求6所述傅里叶红外气体光谱在线监测系统，其特征在于，所述确定模块，包括：
获取子模块，用于对所述采样结果进行傅里叶变换，根据变换结果获取目标气体的采样频域信号；
生成子模块，用于根据所述采样频域信号生成目标气体的红外光谱，对所述红外光谱进行逐层分离，获取多个光谱层；
第一确定子模块，用于将所述多个光谱层按照预设气体映射对照光谱进行参照，根据参照结果确定目标气体中的气体成分；
第二确定子模块，用于确定每个光谱层的色深，根据色深确定目标气体中的每种气体成分的浓度信息。
9.根据权利要求6所述傅里叶红外气体光谱在线监测系统，其特征在于，所述判断模块，包括：
判断子模块，用于根据目标气体中的气体成分和浓度信息判断目标气体中是否存在毒性气体和腐蚀性气体，获取判断结果；
第三确定子模块，用于若判断结果为目标气体中存在毒性气体和腐蚀性气体并且二者的数量之和大于等于第一预设阈值时，确定预警等级为一级预警；
第四确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第二预设阈值时，确定预警等级为二级预警；
第五确定子模块，用于若目标气体中毒性气体和腐蚀性气体的数量之和大于等于第三预设阈值时，确定预警等级为三级预警。
10.根据权利要求6所述傅里叶红外气体光谱在线监测系统，其特征在于，所述处理模块，包括：
第六确定子模块，用于根据预警等级确定目标气体中的有害气体数量，基于目标气体中的气体成分确定目标气体中的有害气体成分；
第七确定子模块，用于获取每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数，根据每个有害气体成分的扩散特性参数和危害特性参数和有害气体数量确定对于目标气体的后续处理方式，所述后续处理方式包括：去害排放、直接排放和过滤排放；
配置子模块，用于根据后续处理方式确定处理步骤，获取处理步骤的多个处理阶段，配置每个处理阶段的实施设备和设置每个实施设备的工作参数；
处理子模块，用于根据处理步骤以设置的工作参数控制实施设备对目标气体进行自适应处理。
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