一种气体检测预警方法以及系统与流程

本申请涉及气体检测领域，具体涉及一种气体检测预警方法以及系统。

背景技术：

1、在化工、采矿、冶金、市政管网等工业场景中，生产或运行过程中可能产生或泄漏多种危险气体。危险气体的浓度一旦达到危险水平，将对现场人员安全及生产设施造成严重威胁，因此对其进行检测和预警是保障安全生产的重要环节。

2、相关技术中，通常将气体探测终端采集到的气体浓度值与预先设定的固定阈值进行比较，并在超过该固定阈值时触发报警。然而，这种方式难以兼顾预警的及时性与准确性，阈值设定较高时，只能在浓度逼近危险水平时才报警，难以为人员疏散预留提前量，阈值设定较低时，又易在正常浓度波动下频繁误报。

3、并且，工业现场工况复杂多变，且常同时存在多种危险特性各异的危险气体，固定阈值难以合理设定，上述方式仅在浓度达到危险水平后被动报警，难以在危险发生之前提供预警。可见，相关技术难以保证危险气体检测预警的及时性与准确性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种气体检测预警方法以及系统，可以提升危险气体检测预警的及时性与准确性。

2、本申请实施例提供一种气体检测预警方法，包括：

3、获取部署于目标区域的多个气体探测终端采集的气体浓度时间序列，不同的气体探测终端用于检测不同类别的待测气体，且不同类别的待测气体中的至少两种为可燃气体；

4、获取各可燃气体分别对应的预设的爆炸下限参数，并基于各可燃气体的爆炸下限参数的倒数，对气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，得到危险耦合全局特征；

5、基于危险耦合全局特征，预测得到各可燃气体在未来预设时段内的浓度预测序列，以及目标区域达到预设联合危险状态的剩余时间信息，预设联合危险状态为混合危险指数达到预设危险阈值的状态，混合危险指数为同一时刻下，各可燃气体的浓度与其对应的爆炸下限参数的比值之和；

6、当剩余时间信息满足预设的预警触发条件时，向预设预警对象发送危险提示信息。

7、本申请实施例还提供一种气体检测预警系统，包括：

8、序列获取单元，用于获取部署于目标区域的多个气体探测终端采集的气体浓度时间序列，不同的气体探测终端用于检测不同类别的待测气体，且不同类别的待测气体中的至少两种为可燃气体；

9、序列处理单元，用于获取各可燃气体分别对应的预设的爆炸下限参数，并基于各可燃气体的爆炸下限参数的倒数，对气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，得到危险耦合全局特征；

10、预测单元，用于基于危险耦合全局特征，预测得到各可燃气体在未来预设时段内的浓度预测序列，以及目标区域达到预设联合危险状态的剩余时间信息，预设联合危险状态为混合危险指数达到预设危险阈值的状态，混合危险指数为同一时刻下，各可燃气体的浓度与其对应的爆炸下限参数的比值之和；

11、危险提示单元，用于当剩余时间信息满足预设的预警触发条件时，向预设预警对象发送危险提示信息。

12、本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令；所述处理器从所述存储器中加载指令，以执行本申请实施例所提供的任一种气体检测预警方法中的步骤。

13、本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种气体检测预警方法中的步骤。

14、本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现本申请实施例所提供的任一种气体检测预警方法中的步骤。

15、在本申请中，针对工业现场多种可燃气体共存的情形，以各可燃气体的爆炸下限参数的倒数作为表征其危险程度的物理先验权重，对多个气体探测终端采集的气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，使爆炸下限越低的可燃气体在跨类别特征融合中获得越高的权重，从而得到能够反映不同类别可燃气体之间危险耦合关系的危险耦合全局特征。相较于相关技术中按单一气体、单一通道独立判断的方式，该危险耦合全局特征综合了多种可燃气体之间的相互作用与各自危险程度的差异，为后续预测提供了更全面、更贴合实际爆炸风险的特征依据，从而提升了预警的准确性。

16、进一步地，本申请基于危险耦合全局特征，预测各可燃气体在未来预设时段内的浓度预测序列，并预测目标区域达到预设联合危险状态的剩余时间信息，其中所述预设联合危险状态以各可燃气体的浓度与其爆炸下限参数的比值之和是否达到预设危险阈值来界定，从而以多气体共同作用下的联合危险状态、而非单一气体的浓度阈值，作为预警的判据。一方面，剩余时间信息在目标区域实际达到联合危险状态之前即可获得，当其满足预警触发条件时即向预设预警对象发送危险提示信息，从而在危险发生之前提供了可量化的预警时间窗口，为人员疏散和应急处置预留了时间，克服了相关技术中固定阈值报警只能在危险发生后才报警的不足，另一方面，浓度预测序列与剩余时间信息可基于同一危险耦合全局特征联合预测得到，并通过物理一致性约束使二者相互校验，进一步提升了剩余时间信息的准确性。由此，本申请提升了气体检测预警的及时性与准确性。

1.一种气体检测预警方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述基于所述各可燃气体的爆炸下限参数的倒数，对所述气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，得到危险耦合全局特征，包括：

3.如权利要求2所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述通过并行设置的多个特征提取分支，对所述气体浓度时间序列进行多个时间尺度的特征提取处理,得到各时间尺度对应的时序特征信息，包括：

4.如权利要求3所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述各时间尺度对应的特征提取分支包括第一特征提取分支、第二特征提取分支和第三特征提取分支，所述第二特征提取分支中各空洞卷积层的扩张率均大于所述第一特征提取分支中各空洞卷积层的扩张率,所述第三特征提取分支中各空洞卷积层的扩张率均大于所述第二特征提取分支中各空洞卷积层的扩张率，其中，所述第一特征提取分支用于提取所述气体浓度时间序列中气体泄漏初期的瞬态突变特征，所述第二特征提取分支用于提取气体扩散过程中的浓度包络变化特征，所述第三特征提取分支用于提取环境因素引起的浓度长期演变趋势特征。

5.如权利要求1所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述基于所述各可燃气体的爆炸下限参数的倒数，对所述气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，得到危险耦合全局特征，包括：

6.如权利要求1所述的气体检测预警方法，其特征在于，在所述对所述气体浓度时间序列进行危险加权交叉融合，得到危险耦合全局特征之前，还包括：

7.如权利要求1所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述不同类别的待测气体还包括至少一种非可燃的有毒气体，所述危险耦合全局特征还融合有各有毒气体对应的时序特征，所述方法还包括：

8.如权利要求1所述的气体检测预警方法，其特征在于，所述当所述剩余时间信息满足预设的预警触发条件时，向预设预警对象发送危险提示信息，包括：

9.如权利要求5所述的气体检测预警方法，其特征在于，在所述基于所述目标域样本数据，对所述预训练双分支预测模型中的双分支回归预测网络的参数进行微调，得到双分支预测模型之后，还包括：

10.一种气体检测预警系统，其特征在于，包括：