基于物联网实现气体防爆的设备管理方法及装置与流程

1.本发明涉及防爆技术领域，尤其涉及一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，对工业现场安全生产的检测日益加强，如煤炭生产，天然气开采、运输和储存等，这些场合可能存在易燃易爆气体泄漏，对工农业生产、人们健康、动植物生长等造成不利影响，严重影响人类的生活，实时监测易燃易爆气体含量，提前预防其达到爆炸极限，具有重大意义。
3.现有技术检测易燃易爆危险性气体和有毒气体采用的是载体催化式传感法、电化学传感法、传统的红外气体传感法等多种测量方法，其中，载体催化式传感法测量范围小，易受高浓度气体影响，硫化物会引起中毒，电化学传感法在检测气体时，易受其它气体的交叉干扰，生命周期短，传统的红外气体传感器只有一个光源和一条光路， 无法消除检测单元接收灵敏度衰减对检测精度的影响。本发明采用红外工作源与红外参考源形成气体检测光路和参考光路，利用双光源和双光路检测气体浓度变化，检测精度高，因此本发明能够克服传统的红外气体传感器防爆技术的精确度较低的问题，提高气体防爆的灵敏度。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于克服传统的红外气体传感器防爆技术的精确度较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供的一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，包括：采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间；利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
6.可选地，所述将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，包括：
将所述环境气体冷却至室温以下，得到冷却气体；对所述冷却气体进行过滤，得到过滤气体；将所述过滤气体冷凝干燥，得到冷凝处理后的待测气体。
7.可选地，所述预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，包括：准备红外光源材料，其中所述红外光源材料包含：红外辐射体a、红外辐射体b、蓝宝石窗口、红外辐射体、陶瓷基座、导线和电源；获取红外辐射体a，将所述红外辐射体a固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外工作源；获取所述红外辐射体b，将红外辐射体b固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外参考源；构建金属盒，且所述金属盒侧面留有进出光口；将所述红外工作源和红外参考源平行固定在所述金属盒内，且所述金属盒顶部使用透明保护盖。
8.可选地，所述对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，包括：使用纯净水清洁金属盒表面，确保金属盒表面无灰尘和污垢；利用光学调节螺丝对红外工作源及红外参考源进行微调，使得光路平行，得到调整后的红外工作源及红外参考源；开启调整后的红外工作源及红外参考源的电源，所述调整后的红外工作源及红外参考源发出的光即为所述工作光源和参考光源。
9.可选地，所述在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，计算公式如下：；其中，所述待测气体的浓度，表示气体测量光路的吸光度，表示所述气体测量光路中的光程长度，表示所述工作源的光照强度，表示透射比，或称为透光度。
10.可选地，所述基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值，计算公式如下：；其中，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的初始温度，表示待测气体的初始湿度，表示以温度为变量的增益函数，表示记录温度的次数，w表示所述参考光路的湿度，表示以参考光路的湿度为变量求和的修正因子。
11.可选地，所述记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到
光源工作时间，包括：读取所述红外工作源的时间为；读取所述红外参考源的时间为；计算所述光源工作时间公式如下：；其中，表示所述光源工作时间，表示所述红外工作源的时间，表示所述红外参考源的时间，表示记录的次数。
12.可选地，所述利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，计算公式如下：；其中，表示所述待测气体的浓度变化速度，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的浓度的变化量，表示所述光源工作时间的变化量，表示所述气体测量光路的吸光度，表示摩尔吸光系数。
13.可选地，所述预警信息可通过声光预警、短信预警实现。
14.可选地，一种基于物联网实现气体防爆管理装置，包括：气体预处理模块，采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；预构红外光源模块，预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；计算气体浓度模块，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；获得环境影响值模块，将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；完成防爆模块，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
15.为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储至少一个指令；及处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法。
16.为了解决上述问题，本发明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中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法。
17.本发明实施例为解决背景技术所述问题，采集环境气体，将所述环境气体进行干
燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度，预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，测量浓度值为后续测量浓度变化值提供参考依据，是该气体防爆发明的核心元素指标，将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆，利用双光源和双光路实现气体防爆，检测精度高。因此本发明提出的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，克服传统的红外气体传感器防爆技术的精确度较低的问题。
附图说明
18.图1为本发明一实施例提供的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法的流程示意图；图2为本发明一实施例提供的基于物联网实现气体防爆管理装置的功能模块图；图3为本发明一实施例提供的实现所述基于物联网实现气体防爆的设备管理方法的电子设备的结构示意图。
19.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.本技术实施例提供一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法。所述基于物联网实现气体防爆的设备管理方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本技术实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于物联网实现气体防爆的设备管理方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
22.参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于物联网实现气体防爆的设备管理方法包括：s1、采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度。
23.需解释的是，所述环境气体可以是一个封闭空间内的气体，例如厂房内的气体、化学工厂内的气体。
24.本发明实施中，所述采集环境气体前需要确定测试的气体种类，并选择适当的采样方法采集气体样品，可采用吸气袋、气体泵、吸附管等。
25.详细地，所述采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，包括：
将所述环境气体冷却至室温以下，得到冷却气体；对所述冷却气体进行过滤，得到过滤气体；将所述过滤气体冷凝干燥，得到冷凝处理后的待测气体。
26.本发明实施例中，所述过滤可采用电子静电过滤，即通过电子静电场的作用，将气体中的颗粒物、微生物等物质去除，从而提高气体的纯度和质量，相较于传统的化学吸附过滤，该类方法可以过滤掉直径小于0.1微米的微粒，过滤效率高，无需使用滤纸、滤网等传统材料，节省能源和环保，定期维护更加方便。
27.需说明的是，所述冷凝干燥利用过滤气体中的水蒸气饱和度与温度的关系，达到干燥气体的目的，具有良好的稳定性，能够长期稳定地去除水蒸气。
28.需说明的是，所述记录待测气体的初始温度和初始湿度，有助于确保测试数据的准确性和可靠性。
29.s2、预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源。
30.详细地，所述预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，包括：准备红外光源材料，其中所述红外光源材料包含：红外辐射体a、红外辐射体b、蓝宝石窗口、红外辐射体、陶瓷基座、导线和电源；获取红外辐射体a，将所述红外辐射体a固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外工作源；获取所述红外辐射体b，将红外辐射体b固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外参考源；构建金属盒，且所述金属盒侧面留有进出光口；将所述红外工作源和红外参考源平行固定在所述金属盒内，且所述金属盒顶部使用透明保护盖。
31.需解释的是，将所述红外工作源和红外参考源平行固定在所述金属盒内，且所述金属盒顶部使用透明保护盖，是为了保护光源免受外部环境的影响。
32.需说明的是，将所述红外工作源和红外参考源平行固定在所述金属盒内，需要进行测试，确保红外工作源和红外参考源的光路平行且稳定。
33.进一步地，所述红外辐射体可以发射特定波长的红外辐射，用于探测和测量待测气体的红外辐射反射或吸收情况。
34.进一步地，所述对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，包括：使用纯净水清洁金属盒表面，确保金属盒表面无灰尘和污垢；利用光学调节螺丝对红外工作源及红外参考源进行微调，使得光路平行，得到调整后的红外工作源及红外参考源；开启调整后的红外工作源及红外参考源的电源，所述调整后的红外工作源及红外
参考源发出的光即为所述工作光源和参考光源。
35.需说明的是，使用纯净水清洁金属盒表面，确保金属盒表面无灰尘和污垢，是为防止外部灰尘影响光学调节的结果。
36.s3、将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值。
37.详细地，所述在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，计算公式如下：；其中，所述待测气体的浓度，表示气体测量光路的吸光度，表示所述气体测量光路中的光程长度，表示所述工作源的光照强度，表示透射比，或称为透光度。
38.需说明的是，所述蓝宝石窗口是一种用于气体测量的传感器窗口材料，由人造蓝宝石晶体制成，具有优异的光学性能和化学稳定性，基本原理是基于红外光的透过性，蓝宝石窗口作为传感器的窗口，允许红外光进入和离开传感器，同时保护传感器内部的光学元件免受外部环境的影响，且能够耐受许多化学物质的腐蚀和侵蚀，能够抵抗外部的冲击和振动，因此蓝宝石窗口可以在各种环境条件下长时间使用，稳定性高。
39.需解释的是，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，是工作光源的光穿过蓝宝石窗口后反射镜面反射再次穿过检测气体和蓝宝石窗口，进入检测单元，形成气体测量光路，且所述气体测量光路主要用于检测气体浓度。
40.所述反射镜面反射的原理如下：工作光源的光经过凸透镜的聚光系统进行聚焦，形成一个高强度的光束，聚焦后的光束通过一个滤光片，滤光片可以选择透过待测气体吸收或发射的波长，经过滤光片后，光束进入反射镜、调整光束的传输和聚焦后再透过蓝宝石窗口后，光束进入气体测量单元，这个单元通常包括一个气体室或气体通道，用于容纳待测气体，光束在气体中传播时，会与气体中的分子发生相互作用，这些相互作用会导致光的吸收、散射或发射。通过测量光束在气体中的强度变化，可以推断出气体的浓度或其他相关参数。
41.s4、将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值。
42.所述基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值，计算公式如下：；其中，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的初始温度，表示待测气体的初始湿度，表示以温度为变量的增益函数，表示记录温度的次数，w表示所述参考光路的湿度，表示以参考光路的湿度为变量求和的修正因子。
43.需说明的是，所述参考光路主要用于矫正温度、湿度、等环境因素对测量精度的影响。
44.本发明实施例中，矫正待测气体的初始温度和初始湿度在气体防爆技术中非常重要，因为环境的温度和湿度变化会影响气体的浓度测量结果。通过矫正环境影响值，可以提高气体防爆的准确性，使得气体防爆系统能够更准确地检测和监测潜在的爆炸风险。
45.s5、记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间。
46.详细地，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，包括：读取所述红外工作源的时间为；读取所述红外参考源的时间为；计算所述光源工作时间公式如下：；其中，表示所述光源工作时间，表示所述红外工作源的时间，表示所述红外参考源的时间，表示记录的次数。
47.需说明的是，所述红外工作源和红外参考源的工作时间是通过记录它们的开启时间和关闭时间来确定的，一般来说，红外工作源和红外参考源会同时开启，它们的工作时间是相同的。红外工作源和红外参考源的工作时间的平均值可以用来计算气体浓度的基线，基线值是在没有待测气体存在时的红外信号强度，当待测气体存在时，它会吸收或散射红外光，导致接收器接收到的信号强度降低，也可以通过与基线值进行比较，确定气体的浓度。
48.s6、利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
49.详细地，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，计算公式如下：；其中，表示所述待测气体的浓度变化速度，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的浓度的变化量，表示所述光源工作时间的变化量，表示所述气体测量光路的吸光度，表示摩尔吸光系数。
50.需说明的是，所述预警信息可通过声光预警、短信预警实现。
51.需解释的是，所述预设速度阈值取决于具体的气体和环境条件。不同的气体具有不同的爆炸极限浓度范围，即低爆炸极限浓度和高爆炸极限浓度。在这个范围内，气体与空气的混合物可能会形成可燃气体混合物，当混合物的浓度变化超过爆炸极限浓度范围时，就有可能发生爆炸。因此，在气体防爆中，需要根据具体的气体和环境条件，确定合适的气体浓度变化速度阈值，以确保安全，避免爆炸事故的发生。
52.示例性的，假设速度阈值为0.5，浓度变化速度为0.8，大于0.5，此时触发防爆的声光预警，维护人员立马启动应急预案，疏散人员。
53.本发明实施例为解决背景技术所述问题，采集环境气体，将所述环境气体进行干
燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度，预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，测量浓度值为后续测量浓度变化值提供参考依据，是该气体防爆发明的核心元素指标，将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆，利用双光源和双光路实现气体防爆，检测精度高。因此本发明提出的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，克服传统的红外气体传感器防爆技术的精确度较低的问题。
54.如图2所示，是本发明一实施例提供的基于物联网实现气体防爆管理装置的功能模块图。
55.本发明所述基于物联网实现气体防爆管理装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述基于物联网实现气体防爆管理装置100可以包括气体预处理模块101、预构红外光源模块102、计算气体浓度模块103、获得环境影响值模块104及完成防爆模块105。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
56.所述气体预处理模块101，采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；所述预构红外光源模块102，预构红外光源模块，预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；所述计算气体浓度模块103，计算气体浓度模块，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；所述获得环境影响值模块104，将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；所述完成防爆模块105，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
57.详细地，本发明实施例中所述基于物联网实现气体防爆管理装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的基于区块链的产品供应链管理方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
58.如图3所示，是本发明一实施例提供的实现基于物联网实现气体防爆的设备管理方法的电子设备的结构示意图。
59.所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线12，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如基于物联网实现气体防爆的设备管理方法程序。
60.其中，所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：sd或dx存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元，例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备，例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（smart media card， smc）、安全数字（secure digital， sd）卡、闪存卡（flash card）等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据，例如基于物联网实现气体防爆的设备管理方法程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
61.所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（central processing unit，cpu）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心（control unit），利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块（例如基于物联网实现气体防爆的设备管理方法程序等），以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
62.所述总线12可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，简称pci）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，简称eisa）总线等。该总线12可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线12被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
63.图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
64.例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、wi-fi模块等，在此不再赘述。
65.进一步地，所述电子设备1还可以包括网络接口，可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如wi-fi接口、蓝牙接口等），通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
66.可选地，该电子设备1还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器（display）、输入单元（比如键盘（keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可
选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled（organic light-emitting diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
67.应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
68.所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间；利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
69.具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
70.进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom，read-only memory）。
71.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时
间；利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。
72.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
73.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
74.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
75.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
76.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
77.本发明所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
78.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
79.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述方法包括：采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间；利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。2.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，包括：将所述环境气体冷却至室温以下，得到冷却气体；对所述冷却气体进行过滤，得到过滤气体；将所述过滤气体冷凝干燥，得到冷凝处理后的待测气体。3.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，包括：准备红外光源材料，其中所述红外光源材料包含：红外辐射体a、红外辐射体b、蓝宝石窗口、红外辐射体、陶瓷基座、导线和电源；获取红外辐射体a，将所述红外辐射体a固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外工作源；获取所述红外辐射体b，将红外辐射体b固定在所述陶瓷基座上方，将所述蓝宝石窗口粘在陶瓷基座下方，利用所述导线和电源将红外辐射体与蓝宝石窗口连通，得到红外参考源；构建金属盒，且所述金属盒侧面留有进出光口；将所述红外工作源和红外参考源平行固定在所述金属盒内，且所述金属盒顶部使用透明保护盖。4.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，包括：使用纯净水清洁金属盒表面，确保金属盒表面无灰尘和污垢；利用光学调节螺丝对红外工作源及红外参考源进行微调，使得光路平行，得到调整后的红外工作源及红外参考源；开启调整后的红外工作源及红外参考源的电源，所述调整后的红外工作源及红外参考
源发出的光即为所述工作光源和参考光源。5.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，计算公式如下：；其中，所述待测气体的浓度，表示气体测量光路的吸光度，表示所述气体测量光路中的光程长度，表示所述工作源的光照强度，表示透射比，或称为透光度。6.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值，计算公式如下：；其中，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的初始温度，表示待测气体的初始湿度，表示以温度为变量的增益函数，表示记录温度的次数，w表示所述参考光路的湿度，表示以参考光路的湿度为变量求和的修正因子。7.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，包括：读取所述红外工作源的时间为；读取所述红外参考源的时间为；计算所述光源工作时间公式如下：；其中，表示所述光源工作时间，表示所述红外工作源的时间，表示所述红外参考源的时间，表示记录的次数。8.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，计算公式如下：；其中，表示所述待测气体的浓度变化速度，表示所述环境影响值，表示所述待测气体的浓度的变化量，表示所述光源工作时间的变化量，表示所述气体测量光路的吸光度，表示摩尔吸光系数。9.如权利要求1所述的基于物联网实现气体防爆的设备管理方法，其特征在于，所述预警信息可通过声光预警、短信预警实现。10.一种基于物联网实现气体防爆管理装置，其特征在于，所述装置包括：气体预处理模块，采集环境气体，将所述环境气体进行干燥处理得到待测气体，并记录待测气体的初始温度和初始湿度；
预构红外光源模块，预构红外光源，其中所述红外光源包含红外工作源及红外参考源，其中所述红外光源包含蓝宝石窗口，且所述红外工作源及红外参考源固定在金属盒内，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源；计算气体浓度模块，将所述工作光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到气体测量光路，在所述气体测量光路中测量气体浓度，得到待测气体的浓度值；获得环境影响值模块，将所述参考光源的光穿过所述蓝宝石窗口得到参考光路，基于所述参考光路矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到待测气体的环境影响值；完成防爆模块，记录所述红外工作源和红外参考源的工作时间，取二者平均值得到光源工作时间，利用所述光源工作时间及环境影响值，计算待测气体的浓度变化速度，预设速度阈值，若所述浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。

技术总结
本发明涉及防爆技术领域，一种基于物联网实现气体防爆的设备管理方法及装置，包括：采集环境气体，干燥处理得到待测气体，预构红外光源，对固定在金属盒内的红外工作源及红外参考源执行光学调节，得到工作光源和参考光源，将工作光源的光穿过蓝宝石窗口得到气体测量光路，测量气体浓度，得到待测气体的浓度值，将参考光源的光穿过蓝宝石窗口得到参考光路，矫正待测气体的初始温度和初始湿度，得到环境影响值，记录红外光源工作时间，取平均值得到光源工作时间，计算待测气体的浓度变化速度，若浓度变化速度大于等于速度阈值，则发出预警信息，完成气体防爆。本发明可克服传统的红外气体传感器防爆技术的精确度较低的问题，提高气体防爆的灵敏度。体防爆的灵敏度。体防爆的灵敏度。


技术研发人员：梁超 刘义民
受保护的技术使用者：西安科鹏机电设备有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/8/28