本發(fā)明涉及實驗室試劑泄露監(jiān)測技術(shù)領域，尤其是涉及一種檢測針對性強、準確度高的毒害試劑泄露監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

無線傳感器網(wǎng)絡(wirelesssensornetworks，wsn)是一種分布式傳感網(wǎng)絡，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。wsn中的傳感器通過無線方式通信，因此網(wǎng)絡設置靈活，設備位置可以隨時更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡。wsn廣泛應用于軍事、智能交通、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生等多個領域。

實驗室環(huán)境中，芳胺及其衍生物，n-亞硝基化合物，烷基化劑，稠環(huán)芳烴，含硫化合物，苯及其化合物，氟化氫，重氮甲烷等等是常見的揮發(fā)性有毒有害試劑，雖然一些單位的實驗室實行了有毒有害試劑的專人管理和獨立空間存放，但是畢竟試劑是要從倉庫中人為取出并且在實驗室環(huán)境中進行實驗操作，因此，在實驗過程中由于操作和存放方式的不當而引發(fā)的實驗室安全事故層出不窮。因此，如果在實驗室環(huán)境空間內(nèi)對有毒有害氣體進行有效監(jiān)測是一項重要而困難的工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的無法對實驗室中的芳胺及其衍生物，n-亞硝基化合物泄漏進行檢測的不足，提供了一種檢測針對性強、準確度高的毒害試劑泄露監(jiān)測方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種毒害試劑泄露監(jiān)測方法，包括控制器、第一無線收發(fā)器、溫度傳感器、濕度傳感器和m個氣體檢測裝置；每個氣體檢測裝置均包括第二無線收發(fā)器、單片機和9個氣體傳感器；控制器分別與第一無線收發(fā)器、溫度傳感器和濕度傳感器電連接；每個氣體檢測裝置的單片機分別與第二無線收發(fā)器和各個氣體傳感器電連接；各個氣體傳感器分別為sb-19-00傳感器、sb-ad3-00傳感器、tgs-2600傳感器、tgs-202傳感器、tgs-2620傳感器、tgs-242傳感器、tgs-813傳感器、tgs-2620傳感器和sb-42a-00傳感器；

包括如下步驟：

(1-1)控制器控制每個傳感器工作，第二無線收發(fā)器每隔時間t1發(fā)送1次各個氣體傳感器的檢測值；

(1-2)控制器選取溫度傳感器、濕度傳感器和各個氣體傳感器在前后兩個長度均為l的時間段內(nèi)的檢測值；其中，前后兩個時間段分別為時間段a和時間段b，l＝n×t1，則控制獲得時間段a和時間段b內(nèi)每個傳感器的n個檢測值；

(1-3)利用溫度傳感器和濕度傳感器的檢測值對每個氣體傳感器的檢測值進行修正處理；

(1-4)判斷時間段a和時間段b內(nèi)每個氣體傳感器的sc的相似度；

(1-5)控制器利用時間段b內(nèi)剩余的yi組成每個氣體傳感器的檢測信號i′(t)，計算所有氣體傳感器的i′(t)的平均信號i(t)；

(1-6)將i(t)輸入相干共振模型中，調(diào)整相干共振模型的μ值，使相干共振模型發(fā)生共振；

(1-7)相干共振模型輸出互相關系數(shù)，若互相關系數(shù)在區(qū)間[0.85，1.1]內(nèi)時，控制器做出實驗室中有芳胺、其衍生物或n-亞硝基化合物泄漏的判斷。

本發(fā)明的9個氣體傳感器用于檢測泄漏的有毒試劑的揮發(fā)氣體，9個不同的氣體傳感器可以全方位鎖定有芳胺、其衍生物或n-亞硝基化合物的揮發(fā)氣體，采用溫度和濕度傳感器的檢測值對每個氣體傳感器的檢測值進行修正處理，可有效消除溫濕度基線變化所造成的傳感器信號波動，提高了檢測的準確度；相似度處理進一步提高了檢測的準確度。

作為優(yōu)選，步驟(1-1)包括如下步驟：

控制器控制溫度傳感器和濕度傳感器開始檢測；控制器通過第一無線收發(fā)器發(fā)送開始工作的指令，每個氣體檢測裝置的第二無線收發(fā)器收到指令后，每個氣體檢測裝置的單片機控制各個氣體傳感器開始檢測，單片機控制第二無線收發(fā)器每隔時間t1發(fā)送1次各個氣體傳感器的檢測值。

作為優(yōu)選，步驟(1-3)包括如下步驟：

對于時間段a和時間段b內(nèi)的每個氣體傳感器的每個檢測值s101均進行如下處理：

設定溫度傳感器和濕度傳感器的檢測值分別為s102和s103；

控制器利用公式計算每個氣體傳感器修正后的檢測值sc。

作為優(yōu)選，步驟(1-4)包括如下步驟：

設定時間段a的每個sc為xi，時間段b的每個sc為yi，i＝1，2，...，n；

利用公式計算兩個時間段對應sc的相似度；

若si＜1，則將與si對應的yi刪除；其中，為時間段a內(nèi)所有sc的平均值，是時間段b內(nèi)所有sc的平均值。

作為優(yōu)選，所述相干共振模型為

其中，v(t)是模型觸發(fā)單元動作電位，vt是模型觸發(fā)動作閾值電位，vr是觸發(fā)單元動作完成之后的回復電位，μτ是模型觸發(fā)動作后靜息狀態(tài)參量，vr＜vt，ξ(t)高斯隨機激勵參量，v(t)是相干共振模型的實時電位，μ是相干共振模型的調(diào)整系數(shù)，τ是相干共振模型的靜息常數(shù)，v(t⁺)是相干共振模型在t⁺時刻的實時電位，v²(t)是v(t)的平方，μ²τ是μ²與τ的乘積。

作為優(yōu)選，還包括設于實驗室中的m個橢圓形軌道，各個氣體檢測裝置分別位于各個橢圓形軌道上；每個氣體檢測裝置均包括殼體，殼體內(nèi)設有永磁鐵，每個橢圓形軌道上均設有若干個間隔排列的電磁鐵；控制器分別與各個電磁鐵連接；

在每個氣體檢測裝置的工作過程中，控制器控制氣體檢測裝置所在的橢圓形軌道上的電磁鐵依次通電，使各個電磁鐵與永磁鐵之間依次產(chǎn)生吸引力，使氣體檢測裝置在橢圓形軌道上移動。各個橢圓形軌道一端均靠近實驗室的試驗臺，另一端遠離實驗室的試驗臺。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：檢測針對性強，靈敏度高，準確度高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種原理框圖；

圖2是本發(fā)明的一種流程圖。

圖中：控制器1、第一無線收發(fā)器2、溫度傳感器3、濕度傳感器4、氣體檢測裝置5、第二無線收發(fā)器51、單片機52、氣體傳感器53。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示的實施例是一種毒害試劑泄露監(jiān)測方法，包括控制器1、第一無線收發(fā)器2、溫度傳感器3、濕度傳感器4和10個氣體檢測裝置5；每個氣體檢測裝置均包括第二無線收發(fā)器51、單片機52和9個氣體傳感器53；控制器分別與第一無線收發(fā)器、溫度傳感器和濕度傳感器電連接；每個氣體檢測裝置的單片機分別與第二無線收發(fā)器和各個氣體傳感器電連接；各個氣體傳感器分別為sb-19-00傳感器、sb-ad3-00傳感器、tgs-2600傳感器、tgs-202傳感器、tgs-2620傳感器、tgs-242傳感器、tgs-813傳感器、tgs-2620傳感器和sb-42a-00傳感器；

包括如下步驟：

步驟100，傳感器開始工作，第二無線收發(fā)器發(fā)送各個氣體傳感器的檢測值；

控制器控制溫度傳感器和濕度傳感器開始檢測；控制器通過第一無線收發(fā)器發(fā)送開始工作的指令，每個氣體檢測裝置的第二無線收發(fā)器收到指令后，每個氣體檢測裝置的單片機控制各個氣體傳感器開始檢測，單片機控制第二無線收發(fā)器每隔時間1秒發(fā)送1次各個氣體傳感器的檢測值；

步驟200，選取時間段a和時間段b的檢測值

控制器選取溫度傳感器、濕度傳感器和各個氣體傳感器在前后兩個長度均為l＝30分鐘的時間段內(nèi)的檢測值；其中，前后兩個時間段分別為時間段a和時間段b，則控制獲得時間段a和時間段b內(nèi)每個傳感器的1800個檢測值；

步驟300，利用溫度傳感器和濕度傳感器的檢測值對每個氣體傳感器的檢測值進行修正處理；

對于時間段a和時間段b內(nèi)的每個氣體傳感器的每個檢測值s101均進行如下處理：

設定溫度傳感器和濕度傳感器的檢測值分別為s102和s103；

控制器利用公式計算每個氣體傳感器修正后的檢測值sc。

步驟400，判斷時間段a和時間段b內(nèi)每個氣體傳感器的sc的相似度；

設定時間段a的每個sc為xi，時間段b的每個sc為yi，i＝1，2，...，n；

利用公式計算兩個時間段對應sc的相似度；

若si＜1，則將與si對應的yi刪除；其中，為時間段a內(nèi)所有sc的平均值，是時間段b內(nèi)所有sc的平均值。

步驟500，控制器利用時間段b內(nèi)剩余的yi組成每個氣體傳感器的檢測信號i′(t)，計算所有氣體傳感器的i′(t)的平均信號i(t)；

步驟600，將i(t)輸入相干共振模型中，調(diào)整相干共振模型的μ值，使相干共振模型發(fā)生共振；

相干共振模型為

其中，v(t)是模型觸發(fā)單元動作電位，vt是模型觸發(fā)動作閾值電位，vr是觸發(fā)單元動作完成之后的回復電位，μτ是模型觸發(fā)動作后靜息狀態(tài)參量，vr＜vt，ξ(t)高斯隨機激勵參量，v(t)是相干共振模型的實時電位，μ是相干共振模型的調(diào)整系數(shù)，τ是相干共振模型的靜息常數(shù)，v(t⁺)是相干共振模型在t⁺時刻的實時電位，v²(t)是v(t)的平方，μ²τ是μ²與τ的乘積。

步驟700，相干共振模型輸出互相關系數(shù)，若互相關系數(shù)在區(qū)間[0.85，1.1]內(nèi)時，控制器做出實驗室中有芳胺、其衍生物或n-亞硝基化合物泄漏的判斷。

還包括設于實驗室中的m個橢圓形軌道，各個氣體檢測裝置分別位于各個橢圓形軌道上；每個氣體檢測裝置均包括殼體，殼體內(nèi)設有永磁鐵，每個橢圓形軌道上均設有若干個間隔排列的電磁鐵；控制器分別與各個電磁鐵連接；

在每個氣體檢測裝置的工作過程中，控制器控制氣體檢測裝置所在的橢圓形軌道上的電磁鐵依次通電，使各個電磁鐵與永磁鐵之間依次產(chǎn)生吸引力，使氣體檢測裝置在橢圓形軌道上移動。

應理解，本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。