输出信号质量确定方法、报警方法、系统、设备及介质

技术领域

本申请涉及智能控制技术领域，具体涉及输出信号质量确定方法、报警方法、系统、设备及介质。

背景技术

转炉炼钢过程中，为实现转炉煤气的回收与利用，柜前需加入精除尘装置，通常采用电除尘器净化转炉煤气。采用电除尘器进行精除尘时，煤气中的一氧化碳与混入的氧气在电火花放电的情况下极有可能发生爆炸，损坏电除尘器的内部构件，致使设备发生连锁反应，存在极大的安全隐患。

通常在除尘器前部安装气体分析仪，实时检测氧气、一氧化碳、二氧化碳、氢气等气体的浓度，并将检测数据发送至控制系统，以便控制系统根据各组分气体浓度评估爆炸风险，并及时调整电除尘器的上电策略，实现主动防爆。然而，该方法在实际应用中，会因气体分析仪故障，其输出信号代表的气体浓度数据和实际情况不符，进而导致爆炸风险评估结果错误的情况时有发生。因此，有必要对气体分析仪输出信号的异常情况进行检测，并进行判断。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提供输出信号质量确定方法、报警方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中采用气体分析仪检测气体浓度，在实际应用中，会因气体分析仪故障，其输出信号代表的气体浓度数据和实际情况不符，进而导致爆炸风险评估结果错误的情况时有发生的技术问题。

为实现上述目的，第一个方面，本申请提供一种输出信号质量确定方法，所述输出信号质量确定方法包括：

获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量。

在本申请的一示例性实施例中，确定每种气体的气体浓度的陡峭度，包括：

根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定相应气体的气体浓度平均值；

基于每种气体在若干时间点的对应的气体浓度、相应气体的气体浓度平均值以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差；

基于每种气体在若干时间点的对应的气体浓度、相应气体的气体浓度平均值、气体浓度的方差以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的陡峭度。

在本申请的一示例性实施例中，确定气体分析仪的输出信号质量，所述输出信号质量包括存在异常，包括：

比较各变化量，得到变化量最大值以及变化量最小值；

根据气体浓度、预设浓度上限阈值、预设浓度下限阈值、方差、预设方差阈值、陡峭度、预设陡峭度阈值、变化量、预设变化量上限阈值以及预设变化量下限阈值，确定气体分析仪的输出信号质量。

在本申请的一示例性实施例中，确定气体分析仪的输出信号质量，包括：

若气体浓度在预设浓度上限阈值与预设浓度下限阈值形成的区间范围之外，将输出信号质量确定为存在异常；

若方差小于预设方差阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

若陡峭度大于预设陡峭度阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

比较各变化量，得到变化量最大值以及变化量最小值；

若变化量最大值大于预设变化量上限阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

若变化量最小值小于预设变化量下限阈值，将输出信号质量确定为存在异常。

第二个方面，本申请提供一种报警方法，所述报警方法包括：

获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，所述输出信号质量包括存在异常；

若输出信号质量为存在异常，发出报警信号。

第三个方面，本申请提供一种输出信号质量确定系统，所述输出信号质量确定系统包括：

采集模块，用于获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

第一确定模块，用于根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

第二确定模块，用于根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

第三确定模块，用于基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，所述输出信号质量包括存在异常。

第四个方面，本申请提供一种报警系统，所述报警系统包括：

采集模块，用于获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

第一确定模块，用于根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

第二确定模块，用于根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

第三确定模块，用于基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，所述输出信号质量包括存在异常；

报警模块，若输出信号质量为存在异常，用于发出报警信号。

第五个方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上所述的方法。

第六个方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的方法。

本申请的输出信号质量确定方法、报警方法、系统、设备及介质，具有以下有益效果：

本申请通过获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量，根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度，根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量，基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，进而实现对气体分析仪输出信号的自动监控。

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，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请的一示例性实施例示出的输出信号质量确定方法的流程图；

图2为图1所示实施例中确定每种气体的气体浓度的陡峭度在一示例性实施例中的流程图；

图3为图1所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量在一示例性实施例中的流程图；

图4为图3所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量在一示例性实施例中的流程图；

图5为一示例性实施例示出的报警方法的流程图；

图6为一具体实施例示出的报警方法的流程图；

图7为本申请的一示例性实施例示出的输出信号质量确定系统的框图；

图8为本申请的一示例性实施例示出的报警系统的框图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以根据不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

请参阅图1，图1为本申请的一示例性实施例示出的输出信号质量确定方法的流程图。该方法用于确定气体分析仪的输出信号的质量，以解决现有技术中采用气体分析仪检测气体浓度，在实际应用中，会因气体分析仪故障，其输出信号代表的气体浓度数据和实际情况不符，进而导致爆炸风险评估结果错误的情况时有发生的技术问题的技术问题。

如图1所示，在本申请的一示例性的实施例中，输出信号质量确定方法至少包括步骤S110至步骤S140，详细介绍如下：

步骤S110.获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

步骤S120.根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

步骤S130.根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

具体的，根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度，即可得到该气体在相邻时间点的气体浓度的变化量。

步骤S140.基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，输出信号质量包括存在异常。

现有技术中采用气体分析仪检测气体浓度。发明人对上述技术进行分析后发现，采用气体分析仪检测气体浓度，在实际应用中，会因气体分析仪故障，其输出信号代表的气体浓度数据和实际情况不符，进而导致爆炸风险评估结果错误的情况时有发生的技术问题。故而，发明人考虑到通过获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量，根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度，根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量，基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，进而实现对气体分析仪输出信号的自动监控。

请参阅图2，图2为图1所示实施例中确定每种气体的气体浓度的陡峭度在一示例性实施例中的流程图。

如图2所示，在本申请的一示例性实施例中，图1所示实施例中确定每种气体的气体浓度的陡峭度的过程包括步骤S210至步骤S230，详细介绍如下：

步骤S210.根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定相应气体的气体浓度平均值；

具体的，按照式(I)可确定气体浓度平均值：

其中，

步骤S220.基于每种气体在若干时间点的对应的气体浓度、相应气体的气体浓度平均值以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差；

具体的，按照式(II)确定方差：

其中，σ

步骤S230.基于每种气体在若干时间点的对应的气体浓度、相应气体的气体浓度平均值、气体浓度的方差以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的陡峭度。

具体的，按照式(III)确定方差：

其中，k为陡峭度，σ

请参阅图3，图3为图1所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量在一示例性实施例中的流程图。

如图3所示，在本申请的一示例性实施例中，图1所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量的过程包括步骤S310至步骤S320，详细介绍如下：

步骤S310.比较各变化量，得到变化量最大值以及变化量最小值；

步骤S320.根据气体浓度、预设浓度上限阈值、预设浓度下限阈值、方差、预设方差阈值、陡峭度、预设陡峭度阈值、变化量、预设变化量上限阈值以及预设变化量下限阈值，确定气体分析仪的输出信号质量。

请参阅图4，图4为图3所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量在一示例性实施例中的流程图。

如图4所示，在本申请的一示例性实施例中，图3所示实施例中确定气体分析仪的输出信号质量的过程包括步骤S410至步骤S450，详细介绍如下：

步骤S410.若气体浓度在预设浓度上限阈值与预设浓度下限阈值形成的区间范围之外，将输出信号质量确定为存在异常；

预设浓度上限阈值大于预设浓度下限阈值，预设浓度上限阈值和预设浓度下限阈值可自行设定，此处不再赘述。

步骤S420.若方差小于预设方差阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

步骤S430.若陡峭度大于预设陡峭度阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

步骤S440.若变化量最大值大于预设变化量上限阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

步骤S450.若变化量最小值小于预设变化量下限阈值，将输出信号质量确定为存在异常。

预设变化量上限阈值大于预设变化量下限阈值，预设变化量上限阈值和预设变化量下限阈值可自行设定，此处不再赘述。

请参阅图5，图5为一示例性实施例示出的报警方法的流程图。

如图5所示，在本申请的一示例性实施例中，报警方法至少包括步骤S510至步骤S550，详细介绍如下：

步骤S510.获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

步骤S520.根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

步骤S530.根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

具体的，根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度，即可得到该气体在相邻时间点的气体浓度的变化量。

步骤S540.基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，输出信号质量包括存在异常获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号；

步骤S550.若输出信号质量为存在异常，发出报警信号。

请参阅图6，图6为一具体实施例示出的报警方法的流程图。

如图6所示，在一具体实施例中，报警方法步骤如下：

获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

具体的，根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度，即可得到该气体在相邻时间点的气体浓度的变化量。

按照式(I)确定气体浓度平均值：

其中，

按照式(II)确定方差：

其中，σ

按照式(III)确定方差：

其中，k为陡峭度，σ

比较各变化量，得到变化量最大值以及变化量最小值；

若气体浓度在预设浓度上限阈值与预设浓度下限阈值形成的区间范围之外，将输出信号质量确定为存在异常；

预设浓度上限阈值大于预设浓度下限阈值，预设浓度上限阈值和预设浓度下限阈值可自行设定，此处不再赘述。

若方差小于预设方差阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

若陡峭度大于预设陡峭度阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

若变化量最大值大于预设变化量上限阈值，将输出信号质量确定为存在异常；

若变化量最小值小于预设变化量下限阈值，将输出信号质量确定为存在异常。

若输出信号质量为存在异常，发出报警信号。

请参阅图7，本申请实施例还提供一种输出信号质量确定系统M700，该输出信号质量确定系统M700包括：

采集模块M710，用于获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

第一确定模块M720，用于根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

第二确定模块M730，用于根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

第三确定模块M740，用于基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，输出信号质量包括存在异常。

请参阅图8，本申请实施例还提供一种报警系统M800，该报警系统M800包括：

采集模块M810，用于获取至少一种气体在若干时间点的气体分析仪输出信号以及时间点的数量；

第一确定模块M820，用于根据若干时间点的气体分析仪输出信号，确定每种气体在若干时间点的对应的气体浓度；

第二确定模块M830，用于根据每种气体在若干时间点的对应的气体浓度以及时间点的数量，确定每种气体的气体浓度的方差、陡峭度以及相邻时间点的气体浓度的变化量；

第三确定模块M840，用于基于气体浓度、方差、陡峭度以及变化量，确定气体分析仪的输出信号质量，输出信号质量包括存在异常。

报警模块M850，若输出信号质量为存在异常，用于发出报警信号。

本申请另一方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前所述的输出信号质量确定方法或报警方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

本申请另一方面还提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的输出信号质量确定方法或报警方法。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的根据硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。