一种气体检测仪实训模拟方法、装置和系统与流程

1.本技术涉及气体检测仪相关技术领域，尤其涉及一种气体检测仪实训模拟方法、装置和系统。


背景技术：

2.受限空间因通风不良、容易造成有毒有害气体积聚和缺氧，是生产过程中的避免安全事故发生的重要关注点。作业前正确使用气体检测仪检测受限空间内气体浓度，对作业人员的生命安全至关重要。
3.现有技术中的气体检测仪实训模拟通过无线通信技术实现有毒气体检测。或通过气体实现的有毒气体检测。通过无线通信方式实现的气体检测存在气体无法穿过，但无线信号会穿过的区域造成区域上不准确会发生检测装置错误检测的情况。采用气体模拟有毒气体的方式存在成本高，装置结构复杂，维护困难等情况。


技术实现要素：

4.本技术提供一种气体检测仪实训模拟方法、装置和系统，使用红外调制光实现模拟有毒气体检测，红外调制光不会穿过墙体，而无线信号可以穿过导致识别错误，而且红外调制光成本低，结构简单，维护简单，通过多点安装红外调制装置，可完全实现红外调制光模拟有毒气体设备的功能。
5.本技术的技术方案如下：
6.根据本技术实施例的第一方面，提供一种气体检测仪实训模拟系统包括受限空间模拟组件、与所述受限空间模拟组件之间采用气泵采样管路连接的气体检测仪、模拟气体检测系统，其中，所述受限空间模拟组件包括主控子系统、红外发射管和人体检测雷达，所述气体检测仪的红外接收探头位于所述受限空间模拟组件的内部，所述主控子系统位于所述受限空间模拟组件的内部，所述受限空间模拟组件配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，所述模拟气体检测系统配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，所述红外发射管和所述红外接收探头相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境。
7.可选的，所述受限空间模拟组件和所述模拟气体检测系统之间配置为同时支持红外通讯和无效载波通讯。
8.可选的，所述主控子系统采集所述红外发射管的红外信号并发送给所述模拟气体检测系统，当所述模拟气体检测系统接收到所述主控子系统发出的红外信号，则确定所述气泵采样管路成功采样到受限空间内气体样本，通过译码红外信号数据得到受限空间内气体类型和浓度数据；同时，所述模拟气体检测系统将接收到气体浓度转换为相应的四路模拟信号输出至所述气体检测仪以实现所述气体检测仪实训模拟操作。
9.可选的，所述模拟气体检测系统集成在所述气体检测仪的内部。
10.可选的，所述主控子系统发出的红外信号包括引导码、气体代码、浓度值低位、浓
度值高位和校验码，其中，所述引导码包括9ms、38khz的发射时间和4.5ms的停止时间。
11.可选的，所述气体代码采用8位二进制数据表示，所述浓度值低位采用8位二进制数据表示，所述浓度值高位采用8位二进制数据表示，所述校验码采用8位二进制数据表示。
12.可选的，所述二进制数据的0采用0.5625ms停止时间表示，所述二进制数据的1采用0.5625ms、38khz的发射时间和1.6875ms停止时间表示。
13.可选的，所述检验码采用公式：校验码＝(气体代码+浓度值低位+浓度值高位)&0xff计算。
14.根据本技术实施例的第二方面，提供一种气体检测仪实训模拟方法，所述气体检测仪实训模拟方法用于上述的气体检测仪实训模拟系统，所述气体检测仪实训模拟方法包括：
15.根据上位机指令选择解析设定气体浓度或随机加载内置气体浓度值，之后将气体浓度值对应的红外编码信号循环发送；
16.若检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号后，停止红外编码信号发送并播报气体检测仪实训模拟结果；
17.若没有检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号，则接收红外编码信号并解析器对应的气体浓度值和气体种类数据；
18.若气体浓度值满足对应气体种类的安全作业要求，则播报正确使用气体检测仪的实训模拟结果；
19.若气体浓度值不满足对应气体种类的安全作业要求，则播报进入受限空间时气体浓度不合格的实训模拟结果。
20.根据本技术实施例的第三方面，提供一种气体检测仪实训模拟装置，所述气体检测仪实训模拟装置用于上述的气体检测仪实训模拟系统，所述气体检测仪实训模拟装置包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
21.所述存储器存储计算机执行指令；
22.所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现上述的气体检测仪实训模拟方法。
23.有益效果：
24.本技术所涉及的一种气体检测仪实训模拟系统包括受限空间模拟组件、与所述受限空间模拟组件之间采用气泵采样管路连接的气体检测仪、模拟气体检测系统，其中，所述受限空间模拟组件包括主控子系统、红外发射管和人体检测雷达，所述气体检测仪的红外接收探头位于所述受限空间模拟组件的内部，所述主控子系统位于所述受限空间模拟组件的内部，所述受限空间模拟组件配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，所述模拟气体检测系统配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，所述红外发射管和所述红外接收探头相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境，使用红外调制光实现模拟有毒气体检测，红外调制光不会穿过墙体，而无线信号可以穿过导致识别错误，而且红外调制光成本低，结构简单，维护简单，通过多点安装红外调制装置，可完全实现红外调制光模拟有毒气体设备的功能。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
26.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，并不构成对本技术的不当限定。
27.图1是根据一示例性实施例示出的一种气体检测仪实训模拟系统的结构示意图；
28.图2是根据一示例性实施例示出的红外信号发送和接收示意图；
29.图3是根据一示例性实施例示出的红外信号发送时序图；
30.图4是根据一示例性实施例示出的红外信号发送总览图；
31.图5为根据一示例性实施例示出的一种气体检测仪实训模拟方法的流程示意图；
32.图6为根据一示例性实施例示出的一种气体检测仪实训模拟方法的另一流程示意图。
具体实施方式
33.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术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、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
35.下面将结合附图1～附图6对本发明实施例的一种气体检测仪实训模拟方法、装置和系统进行详细的说明，其中，图1为本技术一示例性实施例提供的一种气体检测仪实训模拟系统的结构框图。如图1所示，该一种气体检测仪实训模拟系统包括受限空间模拟组件1、与受限空间模拟组件1之间采用气泵采样管路2连接的气体检测仪3、模拟气体检测系统4，其中，受限空间模拟组件1包括主控子系统101、红外发射管102和人体检测雷达103，气体检测仪3的红外接收探头5位于受限空间模拟组件1的内部，主控子系统101位于受限空间模拟组件1的内部，受限空间模拟组件1配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，模拟气体检测系统4配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，红外发射管102和红外接收探头5相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境。
36.参考图1所示，主控子系统101位于受限空间模拟组件1的内部，用于产生“受限空间气体环境”、检测人员进入、检测通风情况、语音播报；模拟气体检测系统4用于检测“受限空间气体环境”和模拟气体传感器输出。受限空间模拟组件1和模拟气体检测系统4之间配置为同时支持红外通讯和无效载波通讯。也即受限空间模拟组件1和模拟气体检测系统4之间采用了两种无线通讯，一种限定为红外通讯，另一种是任何可以穿透实体障碍物的无线通讯，如2.4ghz无线、315mhz无线等物理载体。
37.参考图1所示，主控子系统101包括第一无线通信模块104、第一mcu模块105和红外发射控制模块106，其中，红外发射控制模块控制红外发射管102向外发送红外信号。模拟气体检测系统4包括第二无线通信模块401、第二mcu模块402和红外接收模块403，第一mcu模块105和第二mcu模块402之间配置为同时支持红外通讯和无效载波通讯。
38.参考图1和图2所示，主控子系统101采集红外发射管102的红外信号并发送给模拟气体检测系统4，当模拟气体检测系统4接收到主控子系统101发出的红外信号，则确定气泵采样管路2成功采样到受限空间内气体样本，通过译码红外信号数据得到受限空间内气体类型和浓度数据；同时，模拟气体检测系统4将接收到气体浓度转换为相应的四路模拟信号输出至气体检测仪3以实现气体检测仪实训模拟操作。
39.参考图1所示，“受限空间气体环境”由红外信号传递的数据确定，当模拟气体检测系统接收到主控子系统101发出的红外信号，则认为气泵采样管路成功采样到受限空间内气体样本，通过译码红外信号数据，得到“气体环境”中有代表性的四类气体：氧气、一氧化碳、硫化氢、二氧化碳的具体浓度。同时，模拟气体检测系统将接收到气体浓度转换为相应的四路模拟信号输出，供真实在用气体检测仪使用，因此，气体检测仪能够“检测到”用户需求的气体浓度，用于模拟受限空间作业情形。被考评作业人员只需按照真实作业中的使用情形使用气体检测仪，本发明实施例的一种气体检测仪实训模拟系统就能自动考核发现其违规操作的情况：未使用气体检测仪测量受限空间内的气体浓度、气体浓度不符合安全作业要求等。
40.进一步的，模拟气体检测系统4的体积小，可以集成在气体检测仪3的内部，以便增加模拟过程的真实性。参考图2、图3和图4所示，主控子系统101发出的红外信号包括引导码、气体代码、浓度值低位、浓度值高位和校验码，其中，引导码包括9ms、38khz的发射时间和4.5ms的停止时间。气体代码采用8位二进制数据表示，浓度值低位采用8位二进制数据表示，浓度值高位采用8位二进制数据表示，校验码采用8位二进制数据表示。
41.参考图2所示，第一mcu模块105引脚控制38khz(占空比为1:3)脉冲发射，通过晶体管驱动红外发射二极管亮灭，接收端二级管接收红外信号得到时序信号。示例的，本发明实施例的气体代码和数据计算公式如下表所示：
42.表1气体代码和数据计算公式
[0043][0044]
参考图2所示，本发明实施例的二进制数据的0采用0.5625ms停止时间表示，二进制数据的1采用0.5625ms、38khz的发射时间和1.6875ms停止时间表示。检验码采用公式：校验码＝(气体代码+浓度值低位+浓度值高位)&0xff计算。模拟气体检测系统红外接收端以100微秒的周期对红外接收头产生的时序进行采样分析，按照发送时序解析出数据并核对校验码确认有效性。接收数据计算浓度公式为：氧气浓度＝((氧气浓度高位*0xff+氧气浓度低位)/10)％；一氧化碳、二氧化碳、硫化氢浓度气体浓度＝(气体浓度高位*0xff+气体浓
度低位)ppm。
[0045]
本技术所涉及的一种气体检测仪实训模拟系统包括受限空间模拟组件、与所述受限空间模拟组件之间采用气泵采样管路连接的气体检测仪、模拟气体检测系统，其中，所述受限空间模拟组件包括主控子系统、红外发射管和人体检测雷达，所述气体检测仪的红外接收探头位于所述受限空间模拟组件的内部，所述主控子系统位于所述受限空间模拟组件的内部，所述受限空间模拟组件配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，所述模拟气体检测系统配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，所述红外发射管和所述红外接收探头相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境，使用红外调制光实现模拟有毒气体检测，红外调制光不会穿过墙体，而无线信号可以穿过导致识别错误，而且红外调制光成本低，结构简单，维护简单，通过多点安装红外调制装置，可完全实现红外调制光模拟有毒气体设备的功能。
[0046]
图5和图6为本技术一示例性实施例提供的一种气体检测仪实训模拟方法的流程示意图。本技术实施例提供的一种气体检测仪实训模拟方法用于上述的气体检测仪实训模拟系统，该气体检测仪实训模拟方法包括：
[0047]
根据上位机指令选择解析设定气体浓度或随机加载内置气体浓度值，之后将气体浓度值对应的红外编码信号循环发送；
[0048]
若检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号后，停止红外编码信号发送并播报气体检测仪实训模拟结果；
[0049]
若没有检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号，则接收红外编码信号并解析器对应的气体浓度值和气体种类数据；
[0050]
若气体浓度值满足对应气体种类的安全作业要求，则播报正确使用气体检测仪的实训模拟结果；
[0051]
若气体浓度值不满足对应气体种类的安全作业要求，则播报进入受限空间时气体浓度不合格的实训模拟结果。
[0052]
本发明实施例还提供一种气体检测仪实训模拟装置，气体检测仪实训模拟装置用于上述的气体检测仪实训模拟系统，气体检测仪实训模拟装置包括：包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；
[0053]
存储器存储计算机执行指令；
[0054]
处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。该电子设备可以为上述提及的服务器。
[0055]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。
[0056]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一方法实施例所提供的方案，具体功能和所能实现的技术效果此处不再赘述。
[0057]
本技术实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，
并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0058]
在一些可能的实施方式中，根据本技术的电子设备可以包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的运营数据管理方法。例如，处理器可以执行如运营数据管理方法中的步骤。
[0059]
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
[0060]
尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
[0061]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述气体检测仪实训模拟系统包括受限空间模拟组件、与所述受限空间模拟组件之间采用气泵采样管路连接的气体检测仪、模拟气体检测系统，其中，所述受限空间模拟组件包括主控子系统、红外发射管和人体检测雷达，所述气体检测仪的红外接收探头位于所述受限空间模拟组件的内部，所述主控子系统位于所述受限空间模拟组件的内部，所述受限空间模拟组件配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，所述模拟气体检测系统配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，所述红外发射管和所述红外接收探头相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境。2.根据权利要求1所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述受限空间模拟组件和所述模拟气体检测系统之间配置为同时支持红外通讯和无效载波通讯。3.根据权利要求1所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述主控子系统采集所述红外发射管的红外信号并发送给所述模拟气体检测系统，当所述模拟气体检测系统接收到所述主控子系统发出的红外信号，则确定所述气泵采样管路成功采样到受限空间内气体样本，通过译码红外信号数据得到受限空间内气体类型和浓度数据；同时，所述模拟气体检测系统将接收到气体浓度转换为相应的四路模拟信号输出至所述气体检测仪以实现所述气体检测仪实训模拟操作。4.根据权利要求1所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述模拟气体检测系统集成在所述气体检测仪的内部。5.根据权利要求3所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述主控子系统发出的红外信号包括引导码、气体代码、浓度值低位、浓度值高位和校验码，其中，所述引导码包括9ms、38khz的发射时间和4.5ms的停止时间。6.根据权利要求5所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述气体代码采用8位二进制数据表示，所述浓度值低位采用8位二进制数据表示，所述浓度值高位采用8位二进制数据表示，所述校验码采用8位二进制数据表示。7.根据权利要求6所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述二进制数据的0采用0.5625ms停止时间表示，所述二进制数据的1采用0.5625ms、38khz的发射时间和1.6875ms停止时间表示。8.根据权利要求6所述的气体检测仪实训模拟系统，其特征在于，所述检验码采用公式：校验码＝(气体代码+浓度值低位+浓度值高位)&0xff计算。9.一种气体检测仪实训模拟方法，其特征在于，所述气体检测仪实训模拟方法用于如权利要求1～8任一项所述的气体检测仪实训模拟系统，所述气体检测仪实训模拟方法包括：根据上位机指令选择解析设定气体浓度或随机加载内置气体浓度值，之后将气体浓度值对应的红外编码信号循环发送；若检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号后，停止红外编码信号发送并播报气体检测仪实训模拟结果；若没有检测到受限空间模拟组件内的人体进入信号，则接收红外编码信号并解析器对应的气体浓度值和气体种类数据；若气体浓度值满足对应气体种类的安全作业要求，则播报正确使用气体检测仪的实训
模拟结果；若气体浓度值不满足对应气体种类的安全作业要求，则播报进入受限空间时气体浓度不合格的实训模拟结果。10.一种气体检测仪实训模拟装置，其特征在于，所述气体检测仪实训模拟装置用于如权利要求1～8任一项所述的气体检测仪实训模拟系统，所述气体检测仪实训模拟装置包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求9所述的方法。

技术总结
本申请涉及一种气体检测仪实训模拟方法、装置和系统，属于气体检测仪相关技术领域，包括受限空间模拟组件、气体检测仪、模拟气体检测系统，其中，受限空间模拟组件包括主控子系统、红外发射管和人体检测雷达，受限空间模拟组件配置为模拟受限空间气体环境和检测人员进入模拟，模拟气体检测系统配置为模拟检测受限空间气体环境和模拟气体传感器检测输出，红外发射管和红外接收探头相互配合以实现采用红外调制光模拟受限空间气体环境，使用红外调制光实现模拟有毒气体检测，红外调制光不会穿过墙体，而且红外调制光成本低，结构简单，维护简单，通过多点安装红外调制装置，可完全实现红外调制光模拟有毒气体设备的功能。红外调制光模拟有毒气体设备的功能。红外调制光模拟有毒气体设备的功能。


技术研发人员：董梅香
受保护的技术使用者：董梅香
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/7/27