本實(shí)用新型涉及燃?xì)獍踩珯z測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體濃度檢測(cè)儀。

背景技術(shù)：

地下燃?xì)夤艿赖闹車ǔＪ峭翆樱?dāng)燃?xì)鈴娜細(xì)夤苤行孤┏鰜?lái)后，會(huì)通過(guò)土層擴(kuò)散到周圍的空間里。管道裂紋導(dǎo)致的天然氣泄漏一般不會(huì)形成高壓的噴射氣流，而泄露的燃?xì)鈺?huì)擴(kuò)散到相鄰的管道中，并在管道中積累然后逐漸達(dá)到爆炸極限，因此應(yīng)該加強(qiáng)地下管道內(nèi)氣體濃度的檢測(cè)。

目前管線都采用井蓋封閉，管道內(nèi)均為等壓狀態(tài)，燃?xì)鈺?huì)在管道內(nèi)向兩端擴(kuò)散，逐漸到達(dá)井口，逐漸累積并繼續(xù)向前擴(kuò)散。

考慮到監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置的難易程度和傳感器的性能，如果將傳感器布置在管線內(nèi)，施工難度大，并且傳感器容易被水淹，尤其在污水和雨水管道內(nèi)，傳感器的維護(hù)難度也較大。目前通常將監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在窨井內(nèi)。但同時(shí)窨井內(nèi)可燃?xì)怏w一方面來(lái)源于井內(nèi)有機(jī)物腐爛產(chǎn)生的，主要是甲烷；另一方面來(lái)源于燃?xì)庑孤┊a(chǎn)生的，包括甲烷和乙烷，因此，需要同時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷氣體和乙烷氣體才能確定是否是有燃?xì)夤艿腊l(fā)生燃?xì)庑孤?/p>

氣體檢測(cè)儀是一種氣體泄漏濃度檢測(cè)的儀器儀表工具，按照使用方式來(lái)分可以分為便攜式和手持式兩種，按照傳感器的原理來(lái)分可以分為紅外線氣體檢測(cè)儀、熱磁氣體檢測(cè)儀、電化學(xué)式氣體檢測(cè)儀、半導(dǎo)體式氣體檢測(cè)儀以及紫外線氣體檢測(cè)儀等。

這些濃度監(jiān)測(cè)儀有其優(yōu)點(diǎn)，但也存在許都缺點(diǎn)。例如專利號(hào)為ZL200420049717.7的專利中公開(kāi)了一種對(duì)窨井處的天然氣泄漏情況進(jìn)行 實(shí)時(shí)監(jiān)控并上傳泄漏信息的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是報(bào)警器需安裝在窨井內(nèi)，由于窨井內(nèi)本身沒(méi)有電源，導(dǎo)致報(bào)警器的供電困難且信號(hào)傳輸困難，并且在暴雨時(shí)報(bào)警器很可能被水淹沒(méi)，導(dǎo)致報(bào)警器報(bào)廢。因此，在對(duì)所有的燃?xì)夤艿肋M(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要對(duì)道路大面積開(kāi)挖鋪線以解決供電和信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題，在實(shí)際安裝過(guò)程中作業(yè)的費(fèi)用非常高而且很難實(shí)現(xiàn)。專利號(hào)為ZL200920252054.1的專利中公開(kāi)了一種吸氣式氣體探測(cè)系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)并不針對(duì)以檢測(cè)窨井為基礎(chǔ)的燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏檢測(cè)，不涉及信號(hào)傳輸功能，無(wú)法構(gòu)成對(duì)一個(gè)較大區(qū)域內(nèi)燃?xì)夤芫€泄漏進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。專利號(hào)為ZL201010587425.9的專利中公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可燃?xì)怏w多點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)中并不涉及對(duì)窨井內(nèi)的氣體進(jìn)行采樣，而基于窨井的燃?xì)庑孤z測(cè)系統(tǒng)中如何對(duì)氣體進(jìn)行采樣是檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

此外多數(shù)的檢測(cè)儀不具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。

鑒于上述背景技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種氣體濃度檢測(cè)儀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種氣體濃度檢測(cè)儀，能夠根據(jù)實(shí)際需要選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)燃?xì)鉂舛取?/p>

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種氣體濃度檢測(cè)儀，包括氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)、信號(hào)傳輸模塊和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊與氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)連接，以控制所述氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)并接收來(lái)自所述氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，所述氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)包括：

氣體采集模塊，包括電磁閥和多路并聯(lián)的氣體采集通道，各個(gè)所述氣體采集通道分別能從各個(gè)窨井中采集氣體，且各個(gè)所述氣體采集 通道均與所述電磁閥連通；

氣體預(yù)處理模塊，包括與所述氣體采集模塊串聯(lián)的氣體處理通道，所述氣體處理通道通過(guò)至少一個(gè)水氣分離器并聯(lián)有排水模塊；

動(dòng)力模塊，為該所述氣體濃度檢測(cè)儀內(nèi)的所述氣體流動(dòng)提供動(dòng)力；

氣體檢測(cè)模塊，與所述氣體處理通道串聯(lián)，用于對(duì)水氣分離后的氣體進(jìn)行有毒有害氣體濃度檢測(cè)，并將檢測(cè)到的氣體數(shù)據(jù)信息傳輸給所述控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述氣體采集通道的進(jìn)氣端設(shè)有氣體采樣裝置，所述氣體采樣裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述窨井內(nèi)，所述氣體采樣裝置與電磁閥之間的氣體采集通道上還設(shè)置有過(guò)濾球。

進(jìn)一步的，所述氣體處理通道上的水氣分離器為三個(gè)，三個(gè)所述水氣分離器之間還分別串聯(lián)有第一水氣傳感器；且三個(gè)所述水氣分離器的水流出口分別并聯(lián)連通所述排水模塊的進(jìn)水口。

進(jìn)一步的，所述排水模塊包括串聯(lián)連通的第二水氣傳感器和排水泵，所述第二水氣傳感器通過(guò)止回閥與水氣分離器的水流出口連通，所述排水泵連通有排水口。

進(jìn)一步的，所述氣體預(yù)處理模塊還包括干燥劑，所述干燥劑的一端通過(guò)止回閥與所述水氣分離器的氣體出口連通，另一端串聯(lián)連通所述動(dòng)力模塊。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力模塊包括抽氣泵，所述抽氣泵的兩端分別與氣體預(yù)處理模塊和氣體檢測(cè)模塊連通。

進(jìn)一步的，所述氣體檢測(cè)模塊包括并聯(lián)的兩條檢測(cè)支路，兩條所述檢測(cè)支路分別通過(guò)三通串聯(lián)連接所述動(dòng)力模塊，其中一條所述檢測(cè)支路串聯(lián)連接有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、可燃/有毒氣體傳感器、電子流量計(jì)和排氣口，另一條所述檢測(cè)支路通過(guò)管道與所述排氣口連通；所述可燃/有毒氣體傳感器與信號(hào)傳輸模塊的信號(hào)收發(fā)器聯(lián)接。

進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包括：

電路控制模塊，分別與所述氣體采集模塊、氣體預(yù)處理模塊、排 水模塊、氣體檢測(cè)模塊和信號(hào)傳輸模塊聯(lián)接；

上位機(jī)模塊，通過(guò)所述信號(hào)傳輸模塊與電路控制模塊聯(lián)接。

進(jìn)一步的，所述電路控制模塊包括控制模塊硬件和控制模塊軟件；

所述控制模塊硬件包括電路控制板，所述電路控制板分別與所述氣體采集模塊、氣體預(yù)處理模塊、排水模塊、氣體檢測(cè)模塊和信號(hào)傳輸模塊聯(lián)接；

所述控制模塊軟件包括軟件部分和控制電路；

所述軟件部分包括分別與所述信號(hào)傳輸模塊聯(lián)接的設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊和通訊中心；

所述控制電路包括分別與所述信號(hào)傳輸模塊聯(lián)接的氣體監(jiān)測(cè)模塊、排水控制模塊、校驗(yàn)?zāi)K和自我保護(hù)模塊，所述氣體監(jiān)測(cè)模塊包括氣體采集控制模塊、氣體處理控制模塊和氣體檢測(cè)控制模塊，所述氣體采集控制模塊、氣體處理控制模塊和氣體檢測(cè)控制模塊分別與氣體采集模塊、氣體預(yù)處理模塊和氣體檢測(cè)模塊聯(lián)接；所述排水控制模塊與所述排水模塊聯(lián)接；所述自我保護(hù)模塊包括時(shí)間校準(zhǔn)模塊、防盜模塊、防雷模塊、防雨模塊和防塵模塊；

所述上位機(jī)模塊包括相互聯(lián)接的數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和人機(jī)交互界面，所述數(shù)據(jù)讀取模塊通過(guò)信號(hào)傳輸模塊與氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)接，所述人機(jī)交互界面與所述設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊聯(lián)接；所述人機(jī)交互界面還連接有預(yù)警功能模塊，所述預(yù)警功能模塊與自我保護(hù)模塊聯(lián)接。

(三)有益效果

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有以下有益效果：本實(shí)用新型的氣體濃度檢測(cè)儀包括相互連通的氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)、信號(hào)傳輸模塊和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊與氣體硬件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，以控制氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)并接收來(lái)自氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)包括：氣體采集模塊、氣體預(yù)處理模塊、排水模塊、動(dòng)力模塊和氣體檢測(cè)模塊；控制系統(tǒng)包括：電路控制模塊和上位機(jī)模塊。 該氣體濃度檢測(cè)儀能夠根據(jù)實(shí)際需要選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)燃?xì)鉂舛?，可以通過(guò)催化、紅外等方式檢測(cè)多種氣體，如有針對(duì)性的同時(shí)檢測(cè)甲烷、乙烷、H2S和CO等有害氣體濃度，具有智能采樣、水氣分離、流量監(jiān)測(cè)控制、排水功能，并具有遠(yuǎn)程控制功能，能同時(shí)監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)的甲烷氣體和乙烷氣體濃度，能實(shí)時(shí)判斷是否有燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏的情況發(fā)生；通過(guò)設(shè)置一級(jí)或多級(jí)的水氣分離器，可以確保有效分離待測(cè)氣體中的水分，有效避免氣體中水分含量很高而導(dǎo)致氣體測(cè)試組件損壞，可以有效保護(hù)該氣體濃度檢測(cè)儀。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的氣體濃度檢測(cè)儀的氣體檢測(cè)硬件系統(tǒng)的框架示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的氣體濃度檢測(cè)儀的氣體檢測(cè)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的氣體采集通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制模塊硬件的框架示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制模塊軟件的框架示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制電路的框架示意圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的上位機(jī)模塊的框架示意圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸框架圖；

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路控制模塊的電路控制框架圖。

以上各個(gè)附圖中的附圖標(biāo)記如下：

100、氣體采集模塊；200、氣體預(yù)處理模塊；300、動(dòng)力模塊；400、排水模塊；500、氣體檢測(cè)模塊；600、信號(hào)傳輸模塊；

1、電磁閥；1-1、氣體采樣裝置；1-2、過(guò)濾球；2、3、4、第一水氣傳感器；5、第二水氣傳感器；6、7、8、水氣分離器；9、10、11、止回閥；12、干燥劑；13、抽氣泵；14、排水泵；15、轉(zhuǎn)子流量計(jì)；16、可燃/有毒氣體傳感器；17、電子流量計(jì)；18、信號(hào)收發(fā)器；19、 三通；20、排水口；21、排氣口；22、防爆箱；

700、電路控制模塊；710、電路控制板；720、電源；730、軟件部分；731、設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊；732、通訊中心；740、控制電路；741、氣體監(jiān)測(cè)模塊；741-1、氣體采集控制模塊；741-2、氣體處理控制模塊；741-3、氣體檢測(cè)控制模塊；742、排水控制模塊；743、校驗(yàn)?zāi)K；744、自我保護(hù)模塊；744-1、時(shí)間校準(zhǔn)模塊；744-2、防盜模塊；744-3、防雷模塊；744-4、防雨模塊；744-5、防塵模塊；

800、上位機(jī)模塊；810、數(shù)據(jù)讀取模塊；820、數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)模塊；830、數(shù)據(jù)分析模塊；840、人機(jī)交互界面；841、預(yù)警功能模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

本實(shí)施例提供的氣體濃度檢測(cè)儀包括氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)、信號(hào)傳輸模塊600和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600與氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)連接，以控制氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)并接收來(lái)自氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，本實(shí)施例中，氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)包括：氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200、動(dòng)力模塊300、排水模塊400和氣體檢測(cè)模塊500，該氣體濃度檢測(cè)儀能夠根據(jù)實(shí)際需要選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí) 在線監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)燃?xì)鉂舛?，具有智能采樣、水氣分離、流量監(jiān)測(cè)控制、排水功能，并具有遠(yuǎn)程控制功能，能同時(shí)監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)的甲烷氣體和乙烷氣體及其他多種可燃/有毒氣體的濃度，能實(shí)時(shí)判斷是否有燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏的情況發(fā)生。

本實(shí)施例的氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，氣體采集模塊100包括電磁閥1和多路并聯(lián)的氣體采集通道，各個(gè)氣體采集通道分別能從對(duì)應(yīng)的各個(gè)窨井中采集氣體，且各個(gè)氣體采集通道均與電磁閥1連通，通過(guò)電磁閥1可以分別控制每個(gè)氣體采集通道的開(kāi)閉，從而能夠根據(jù)實(shí)際需要選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，控制設(shè)置在該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體采集通道采集氣體。

為了確保氣體由多路并聯(lián)的氣體采集通道能均勻快速的進(jìn)入氣體預(yù)處理模塊200中，優(yōu)選多路并聯(lián)的氣體采集通道均通過(guò)進(jìn)氣口與氣體預(yù)處理模塊200的進(jìn)氣端連通；氣體采集通道的結(jié)構(gòu)如圖3所示，氣體采集通道的進(jìn)氣端設(shè)有氣體采樣裝置1-1，氣體采樣裝置1-1對(duì)應(yīng)設(shè)置于窨井內(nèi)，以使該處窨井內(nèi)的氣體經(jīng)由該氣體采樣裝置1-1進(jìn)入氣體采集通道中，氣體采樣裝置1-1與電磁閥1之間的氣體采集通道上還設(shè)置有過(guò)濾球1-2，以初步過(guò)濾采集到的氣體；優(yōu)選氣體采樣裝置1-1的進(jìn)氣端設(shè)置于窨井內(nèi)，將氣體采樣裝置1-1的進(jìn)氣端分別置于需要監(jiān)測(cè)的窨井的上部，并在氣體采樣裝置1-1的進(jìn)氣端上設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，與過(guò)濾求1-2配合采集并過(guò)濾窨井內(nèi)的有毒有害氣體。

本實(shí)施例中，氣體預(yù)處理模塊200用于對(duì)采集到的窨井內(nèi)的氣體進(jìn)行預(yù)處理，優(yōu)選氣體預(yù)處理模塊200與氣體采集模塊100之間通過(guò)管線連通。該氣體預(yù)處理模塊200包括與氣體采集模塊串聯(lián)的氣體處理通道，氣體處理通道通過(guò)至少一個(gè)水氣分離器6、7、8并聯(lián)有排水模塊400。

本實(shí)施例中，優(yōu)選氣體處理通道上設(shè)有三個(gè)水氣分離器6、7、8，三個(gè)水氣分離器6、7、8之間還分別串聯(lián)有第一水氣傳感器2、3、4，即三個(gè)水氣分離器6、7、8和三個(gè)第一水氣傳感器2、3、4串聯(lián)連通 且交替設(shè)置，以順次逐步感應(yīng)通過(guò)三個(gè)水氣分離器6、7、8的氣體中的水分含量；三個(gè)水氣分離器6、7、8的水流出口分別并聯(lián)連通排水模塊400的進(jìn)水口。

為了便于分離出的液態(tài)水能順暢排出，本實(shí)施例中，排水模塊400包括串聯(lián)連通的第二水氣傳感器5和排水泵14，第二水氣傳感器5用于監(jiān)測(cè)氣水分離器6、7、8是否進(jìn)行排水及檢測(cè)排水量，第二水氣傳感器5分別通過(guò)止回閥9、10與水氣分離器7、8的水流出口連通，以防止排水時(shí)液體逆流，影響水氣分離器6、7、8的正常工作，排水泵14連通有排水口20，以將水流處理通道中的液態(tài)水從排水口143排出。

本實(shí)施例的水氣分離器6、7、8可以在控制系統(tǒng)接收信號(hào)并為氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)發(fā)布信號(hào)指令期間進(jìn)行排水，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣體檢測(cè)模塊500的目的，從而有效保護(hù)該氣體濃度檢測(cè)儀。

為了確保后續(xù)的氣體檢測(cè)模塊500對(duì)氣體檢測(cè)的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例的氣體預(yù)處理模塊200還包括干燥劑12，干燥劑12的一端通過(guò)止回閥11與水氣分離器8的氣體出口串聯(lián)連通，即干燥劑12的進(jìn)氣端通過(guò)止回閥11與設(shè)置在最后一個(gè)的水氣分離器8的氣體出口連通，以對(duì)脫水后的氣體進(jìn)行進(jìn)一步干燥，止回閥11的設(shè)置可以有效防止氣體逆流；干燥劑12優(yōu)選可由硅膠等多種材料制成。

干燥劑12的另一端串聯(lián)連通動(dòng)力模塊300，動(dòng)力模塊300用于為該氣體濃度檢測(cè)儀內(nèi)的氣體流動(dòng)提供動(dòng)力，動(dòng)力模塊300包括但不限于抽氣泵，也可以為其他可以為管道中氣體流動(dòng)提供動(dòng)力的裝置，本實(shí)施例中，優(yōu)選動(dòng)力模塊300由抽氣泵13構(gòu)成，抽氣泵13的兩端分別與氣體預(yù)處理模塊200和氣體檢測(cè)模塊500連通。

本實(shí)施例中，氣體檢測(cè)模塊500與氣體預(yù)處理模塊200通過(guò)動(dòng)力模塊300串聯(lián)，用于對(duì)水氣分離后的氣體進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)，并將檢測(cè)到的氣體數(shù)據(jù)信息傳輸給控制系統(tǒng)。氣體檢測(cè)模塊500包括并聯(lián)的兩條檢測(cè)支路，兩條檢測(cè)支路分別通過(guò)三通19串聯(lián)連接動(dòng)力模塊300，其中一條檢測(cè)支路串聯(lián)連接有轉(zhuǎn)子流量計(jì)15、可燃/有毒氣體傳感器 16、電子流量計(jì)17和排氣口21，另一條檢測(cè)支路通過(guò)管道直接將三通19與排氣口21連通；可燃/有毒氣體傳感器16與信號(hào)傳輸模塊600的信號(hào)收發(fā)器18聯(lián)接，以將檢測(cè)的可燃/有毒氣體的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)收發(fā)器18傳輸給信號(hào)傳輸模塊600，然后進(jìn)一步傳送給控制系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，動(dòng)力模塊300的抽氣泵13的進(jìn)氣端與干燥劑12的出氣端通過(guò)管線相連通，抽氣泵13優(yōu)選為電動(dòng)式吸氣泵或隔膜泵，用于將窨井內(nèi)的氣體按照預(yù)設(shè)的流速輸送至轉(zhuǎn)子流量計(jì)15和電子流量計(jì)17；轉(zhuǎn)子流量計(jì)15和電子流量計(jì)17相互配合，不僅可以檢測(cè)氣體流量還可以控制氣體流量，其中，轉(zhuǎn)子流量計(jì)15將氣體傳輸至有毒/可燃?xì)怏w傳感器16，利用有毒/可燃?xì)怏w傳感器16對(duì)氣體濃度進(jìn)行檢測(cè)。

本實(shí)施例中，如圖4～圖8所示，控制系統(tǒng)包括電路控制模塊700和上位機(jī)模塊800；電路控制模塊700分別與氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200、排水模塊400、氣體檢測(cè)模塊500和信號(hào)傳輸模塊600聯(lián)接；上位機(jī)模塊800通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600與電路控制模塊700聯(lián)接，上位機(jī)模塊800通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600接收氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)傳來(lái)的氣體數(shù)據(jù)信息，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析存儲(chǔ)，同時(shí)利用電路控制模塊700對(duì)氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)進(jìn)行控制。

本實(shí)施例中，電路控制模塊700包括控制模塊硬件和控制模塊軟件，電路控制模塊700的電路控制結(jié)構(gòu)如圖9所示，控制模塊軟件分別與控制模塊硬件、信號(hào)傳輸系統(tǒng)600和上位機(jī)模塊800聯(lián)接，以通過(guò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)600獲取來(lái)自氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并傳送至上位機(jī)模塊800，同時(shí)獲取來(lái)自上位機(jī)模塊800的數(shù)據(jù)分析信息，并通過(guò)控制模塊硬件對(duì)氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)和信號(hào)傳輸系統(tǒng)600的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。

如圖4所示，控制模塊硬件包括電路控制板710和電源720，電路控制板710分別與氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200、排水模塊400、氣體檢測(cè)模塊500和信號(hào)傳輸模塊600聯(lián)接，以分別對(duì)氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)和信號(hào)傳輸模塊600的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。

如圖5所示，控制模塊軟件包括軟件部分730和控制電路740，軟件部分730分別與上位機(jī)模塊800、信號(hào)傳輸模塊600和控制電路740聯(lián)接，控制電路740與控制模塊硬件聯(lián)接；軟件部分730包括分別與信號(hào)傳輸模塊600聯(lián)接的設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731和通訊中心732，設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731與上位機(jī)模塊800的人機(jī)交互界面840連接，經(jīng)過(guò)了上位機(jī)模塊800中信號(hào)的讀取、顯示、存儲(chǔ)和分析，操作控制人員就可以通過(guò)人機(jī)交互界面840向設(shè)備發(fā)送指令，輸入指令后，設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731則通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向氣體監(jiān)測(cè)硬件發(fā)送動(dòng)作信號(hào)，通訊中心732作為一個(gè)保障信號(hào)傳輸穩(wěn)定性和可靠性的中心，在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用。在控制電路740的作用下，設(shè)備在接受到信號(hào)傳輸模塊731發(fā)來(lái)的信號(hào)后，精確的進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，來(lái)完成操作控制人員下達(dá)的相應(yīng)指令。

如圖6所示，控制電路740包括分別與信號(hào)傳輸模塊600聯(lián)接的氣體監(jiān)測(cè)模塊741、排水控制模塊742、校驗(yàn)?zāi)K743和自我保護(hù)模塊744，氣體監(jiān)測(cè)模塊741包括氣體采集控制模塊741-1、氣體處理控制模塊741-2和氣體檢測(cè)控制模塊741-3，氣體采集控制模塊741-1、氣體處理控制模塊741-2和氣體檢測(cè)控制模塊741-3分別與氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200和氣體檢測(cè)模塊500聯(lián)接；排水控制模塊742與排水模塊400聯(lián)接；自我保護(hù)模塊744包括時(shí)間校準(zhǔn)模塊744-1、防盜模塊744-2、防雷模塊744-3、防雨模塊744-4和防塵模塊744-5。

在氣體檢測(cè)模塊500未開(kāi)始工作或者工作一段時(shí)間之后，為了保證氣體濃度檢測(cè)儀能夠正常并且高精確度工作，就需要對(duì)氣體檢測(cè)模塊500進(jìn)行校驗(yàn)。在電磁閥1開(kāi)啟的狀態(tài)下，讓多個(gè)氣體采樣裝置1-1依次開(kāi)啟并工作，并且每次開(kāi)啟需間隔一段時(shí)間，在抽氣泵13的作用下，氣體在氣體檢測(cè)模塊500完成氣體檢測(cè)功能后，關(guān)閉多個(gè)氣體采樣裝置1-1和抽氣泵13；同時(shí)開(kāi)啟排水模塊400和排水泵14，在排水泵14的作用下，氣體依次通過(guò)三個(gè)水氣分離器6、7、8進(jìn)入排水模塊400中，經(jīng)過(guò)第二水氣傳感器5時(shí)，如果此時(shí)第二水氣傳感器5能檢測(cè) 到管道中有液體的信號(hào)，則第二水氣傳感器5通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731和校驗(yàn)?zāi)K743傳遞信號(hào)改變的信息，在電路的控制下，設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731則通過(guò)電路控制板控制排水模塊400在排凈水的同時(shí)則又開(kāi)始下一次的校驗(yàn)程序，在每一次校驗(yàn)程序的過(guò)程中，第二水氣傳感器5會(huì)把每次信號(hào)轉(zhuǎn)變的消息傳輸給設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731和校驗(yàn)?zāi)K743，直到第二水氣傳感器5中檢測(cè)不到水流的信號(hào)，即保證三個(gè)水氣分離器6、7、8中的水排干凈，則此次校驗(yàn)結(jié)束。校驗(yàn)結(jié)束，表明可以進(jìn)行氣體的檢測(cè)程序，即氣體檢測(cè)模塊500可以正常工作。

自我保護(hù)模塊744中，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我保護(hù)功能，并實(shí)時(shí)向設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731報(bào)告設(shè)備的工作狀態(tài)，第一水氣傳感器2、3、4和第二水氣傳感器5以及電子流量計(jì)17需實(shí)時(shí)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731傳輸自己的數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)，并且通過(guò)控制電路740獲得來(lái)自設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731的指令。

時(shí)間校準(zhǔn)模塊744-1中，在氣體濃度檢測(cè)的過(guò)程中，由于氣體的流動(dòng)、處理和凈化需要一定的時(shí)間，氣流通過(guò)多路氣體采集通道進(jìn)氣的時(shí)間、和通過(guò)信號(hào)傳輸模塊731傳輸氣體濃度的數(shù)據(jù)到設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731的時(shí)間存在一定的時(shí)間差，在設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731接受到所測(cè)氣體的濃度數(shù)據(jù)之后，通過(guò)控制電路740以達(dá)到時(shí)間更新的功能，從而保證待測(cè)氣體濃度數(shù)據(jù)和時(shí)間的一致性，來(lái)達(dá)到及時(shí)檢測(cè)窨井內(nèi)氣體濃度的目的，進(jìn)而根據(jù)氣體的濃度數(shù)據(jù)信息判斷燃?xì)夤艿朗欠裥孤丁?/p>

防盜模塊744-2中，為了確保該氣體濃度檢測(cè)儀的防盜功能，該氣體濃度檢測(cè)儀的氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)整體裝在一個(gè)防爆箱22里的，采用機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)防爆箱22的集成箱門的位置和開(kāi)閉，當(dāng)箱門被打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)及時(shí)發(fā)送信號(hào)到設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731，實(shí)現(xiàn)當(dāng)集成箱或內(nèi)部器件被盜時(shí)的預(yù)警，來(lái)達(dá)到防盜的功能。

防雷模塊744-3的防雷功能屬于設(shè)備的自帶功能，雷電以及大型電 氣設(shè)備的瞬間過(guò)電壓會(huì)越來(lái)越頻繁的通過(guò)電源、天線、無(wú)線電信號(hào)收發(fā)設(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，造成設(shè)備或元器件損壞，人員傷亡，傳輸或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓、系統(tǒng)停頓，數(shù)據(jù)傳輸中斷，局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。設(shè)備通過(guò)導(dǎo)線與大地相連，能夠有效的避免以上損害，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自我保護(hù)。

防雨模塊744-4中，基于此種設(shè)備可以廣泛使用的初衷，考慮到設(shè)備使用中可能遇到的復(fù)雜惡劣天氣條件，該設(shè)備也具有防雨的功能，屬于設(shè)備的自帶功能，設(shè)備集成系統(tǒng)相對(duì)密封，具有防水性，相關(guān)電氣設(shè)備和電路板進(jìn)行防水控制，降雨不會(huì)影響氣體的采樣以及檢測(cè)的過(guò)程，也不會(huì)影響信號(hào)的傳輸以及命令的接受。

防塵模塊744-5的防塵功能也屬于設(shè)備的自帶功能，在防爆箱22的側(cè)面安裝有防塵網(wǎng)，使該設(shè)備具有良好的密封性和散熱性，保證粉塵不會(huì)進(jìn)入到集成設(shè)備中，防塵功能是對(duì)設(shè)備的基本要求。

如圖7所示，上位機(jī)模塊800包括相互聯(lián)接的數(shù)據(jù)讀取模塊810、數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)模塊820、數(shù)據(jù)分析模塊830和人機(jī)交互界面840，數(shù)據(jù)讀取模塊810通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600與氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)接，人機(jī)交互界面840與設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731聯(lián)接；人機(jī)交互界面還連接有預(yù)警功能模塊841，預(yù)警功能模塊841與自我保護(hù)模塊744聯(lián)接。

上位機(jī)模塊800，即可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，上位機(jī)模塊800的屏幕上可以顯示出各路氣體采樣裝置采集的氣體濃度和采集時(shí)間的數(shù)據(jù)，以及各個(gè)模塊工作時(shí)，第一水氣傳感器2、3、4和第二水氣傳感器5以及電子流量計(jì)17的信號(hào)變化情況。上位機(jī)模塊800包含的主要功能有：接收信號(hào)傳輸模塊600的信號(hào)信息，進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的讀取、顯示和存儲(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，通過(guò)人機(jī)交互界面840來(lái)啟動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731動(dòng)作并通過(guò)預(yù)警功能模塊841實(shí)行預(yù)警功能。在信號(hào)傳輸模塊600接收到相關(guān)信號(hào)后，通過(guò)數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)，在上位機(jī)模塊800的屏幕上就可以顯示出氣體的濃度數(shù)據(jù)以及氣體信號(hào) 和水流信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換信息，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)確定下一步的動(dòng)作以及指令，包括是否啟動(dòng)抽氣泵13和排氣泵14、以及選擇開(kāi)始?xì)怏w檢測(cè)功能還是排水功能。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，得出相應(yīng)的結(jié)論后，作為人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息媒介和對(duì)話接口的人機(jī)交互界面840則通過(guò)設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731來(lái)控制設(shè)備的下一步動(dòng)作和功能的實(shí)現(xiàn)，接著設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731則通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向相應(yīng)的設(shè)備發(fā)送動(dòng)作的信號(hào)，指導(dǎo)設(shè)備的下一步動(dòng)作。同時(shí)，當(dāng)設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731接收到機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)發(fā)來(lái)的箱門被打開(kāi)，即集成設(shè)備處于異常狀態(tài)的信號(hào)時(shí)，人機(jī)交互界面840可以直接啟動(dòng)預(yù)警功能模塊841，來(lái)達(dá)到及時(shí)預(yù)警并排除故障的目的。因此，整個(gè)信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程實(shí)際上是一個(gè)反饋的過(guò)程，信號(hào)傳輸模塊600則起著溝通與紐帶的作用。

本實(shí)施例的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)如圖8所示，圖中的實(shí)線箭頭為信號(hào)輸出方向，虛線箭頭為信號(hào)反饋方向，上位機(jī)模塊800、信號(hào)傳輸模塊600和電路控制板710之間分別存在雙向的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸流，電路控制板710與氣體采集模塊100、動(dòng)力模塊300、排水模塊300和電源720之間分別存在雙向的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸流，而氣體預(yù)處理模塊200和氣體檢測(cè)模塊500分別與電路控制板710之間存在單向的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出流。

本實(shí)施例還提出了如上所述的氣體濃度檢測(cè)儀的控制方法，包括以下步驟：

S1、通過(guò)多路并聯(lián)的氣體采集通道分別采集各個(gè)窨井內(nèi)的氣體；

S2、通過(guò)氣體預(yù)處理模塊對(duì)采集的氣體進(jìn)行氣水分離預(yù)處理；

S3、通過(guò)氣體檢測(cè)模塊500對(duì)預(yù)處理后的氣體進(jìn)行檢測(cè)，以得到氣體的數(shù)據(jù)信息；

S4、通過(guò)控制系統(tǒng)分析氣體的數(shù)據(jù)信息，以判斷燃?xì)夤艿朗欠裥孤?/p>

S5、通過(guò)控制系統(tǒng)顯示判斷結(jié)果，并根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)整氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200和氣體檢測(cè)模塊500。

具體的，當(dāng)采用該氣體濃度檢測(cè)儀進(jìn)行氣體檢測(cè)功能時(shí)，首先打 開(kāi)氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的電源，待校驗(yàn)?zāi)K743結(jié)束校驗(yàn)程序，將設(shè)備可以正常工作的信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600傳輸給設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731之后，設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731即通過(guò)電路控制板710命令抽氣泵13處于負(fù)壓工作狀態(tài)，將氣體采集模塊100伸入到窨井內(nèi)采集窨井內(nèi)的氣體，待測(cè)氣流即可順次通過(guò)氣體采樣裝置1-1、過(guò)濾求1-2和由電路控制的電磁閥1進(jìn)入氣體采集模塊100中，通過(guò)電路控制，多路電磁閥1具備多路采樣口自由切換功能。在氣體預(yù)處理模塊200中，氣流在流經(jīng)三個(gè)處于低流量和低壓力狀態(tài)下正常工作的水氣分離器6、7、8的過(guò)程中會(huì)除去氣流中的液態(tài)水分，在電路的控制下，第一水流傳感器2、3、4分別通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600隨時(shí)保持和設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731的數(shù)據(jù)交換，以達(dá)到氣流經(jīng)過(guò)第二水流傳感器5時(shí)成分中沒(méi)有液態(tài)水分的目的，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)诙鱾鞲衅?進(jìn)水時(shí)自動(dòng)切斷氣體預(yù)處理模塊的氣體處理通道的功能，以及無(wú)水時(shí)保持氣體處理通道的管路暢通的功能。

氣體處理通道中，待測(cè)氣體經(jīng)過(guò)止回閥11進(jìn)入干燥劑12中進(jìn)一步除去水分，之后充分除去水分的氣流則進(jìn)入氣體檢測(cè)模塊500中，通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)15來(lái)控制流經(jīng)管線的氣體流量以滿足適當(dāng)?shù)牧砍?，電子流量?jì)17則可以對(duì)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)15和電子流量計(jì)17分別在電路的控制下通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731傳輸流量數(shù)據(jù)。然后，一定流量的氣體通過(guò)可燃/有毒氣體傳感器16，進(jìn)行甲烷和乙烷等有毒有害氣體濃度的測(cè)試，以達(dá)到窨井內(nèi)燃?xì)鉂舛葯z測(cè)的目的，同時(shí)，可燃/有毒氣體傳感器16與信號(hào)收發(fā)器18連接，可以在電路的控制下通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600向控制系統(tǒng)傳輸氣體的濃度數(shù)據(jù)，并且把氣體的種類、濃度和時(shí)間進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)；檢測(cè)后的氣體由排氣口21排出該氣體濃度檢測(cè)儀。

當(dāng)氣體檢測(cè)模塊500進(jìn)水時(shí)，即氣體檢測(cè)功能不能正常實(shí)現(xiàn)時(shí)，設(shè)備遠(yuǎn)程控制模塊731在接受到第二水氣傳感器5中有水分存在的信號(hào)之后，會(huì)通過(guò)電路控制模塊700命令抽氣泵13關(guān)閉，同時(shí)命令排水 泵14開(kāi)啟，并且通過(guò)電磁閥1同時(shí)關(guān)閉多路氣體采集通道；在排水泵14的作用下，氣體依次經(jīng)過(guò)三個(gè)水氣分離器6、7、8，將三個(gè)水氣分離器6、7、8中存的水分別壓入排水模塊400中，通過(guò)止回閥9、10和第二水氣傳感器5后，由排水口20排出。

需要說(shuō)明的是，氣體檢測(cè)模塊500和信號(hào)傳輸模塊600之間、以及信號(hào)傳輸模塊600和控制系統(tǒng)之間可以通過(guò)多種通信方式連接，包括但不限于有線、無(wú)線、3G信號(hào)、4G信號(hào)以及GDB網(wǎng)絡(luò)模式等多種通信方式。

綜上所述，本實(shí)施例的氣體濃度檢測(cè)儀包括相互連通的氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)、信號(hào)傳輸模塊600和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸模塊600與氣體硬件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，以控制氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)并接收來(lái)自氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，氣體監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)包括：氣體采集模塊100、氣體預(yù)處理模塊200、排水模塊400、動(dòng)力模塊300和氣體檢測(cè)模塊500；控制系統(tǒng)包括：電路控制模塊700和上位機(jī)模塊800。該氣體濃度檢測(cè)儀能夠根據(jù)實(shí)際需要選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)燃?xì)鉂舛龋梢酝ㄟ^(guò)催化、紅外等方式檢測(cè)多種氣體，如有針對(duì)性的同時(shí)檢測(cè)甲烷、乙烷、H2S和CO等有害氣體濃度，具有智能采樣、水氣分離、流量監(jiān)測(cè)控制、排水功能，并具有遠(yuǎn)程控制功能，能同時(shí)監(jiān)測(cè)窨井內(nèi)的甲烷氣體和乙烷氣體濃度，能實(shí)時(shí)判斷是否有燃?xì)夤艿腊l(fā)生泄漏的情況發(fā)生；通過(guò)設(shè)置一級(jí)或多級(jí)的水氣分離器，可以確保有效分離待測(cè)氣體中的水分，有效避免氣體中水分含量很高而導(dǎo)致氣體測(cè)試組件損壞，可以有效保護(hù)該氣體濃度檢測(cè)儀。

本實(shí)用新型的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本實(shí)用新型的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。