本发明属于照明,具体涉及一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置。
背景技术:
1、随着现代工业和城市化进程的不断推进,电缆沟、电缆夹层等密闭空间在各种基础设施中得到广泛应用,然而,这些密闭空间常常面临空气流通不畅、氧气浓度不足以及潜在的爆炸危险等问题,作业人员在对电缆沟进行检修时,需要利用照明装置进行照明辅助,为了保障作业人员的安全,确保正常的作业环境,对这些密闭空间进行氧气浓度监测和提供可靠的照明显得尤为重要。
2、如公开号为cn105757552a的专利申请公开了一种智能照明装置,包括基座、备用灯泡、传感器、电源电路、处理器、物联网芯片、存储器、蜂鸣器、扬声器、led光源;其中,基座由上下壳体构成封闭结构,内部为空腔,备用灯泡共四个,分别位于基座的四个角,电源电路包括电池、降压电路、整流电路以及稳压电路,电源电路的输出端与处理器连接,给处理器供电,处理器与备用灯泡、传感器、处理器、物联网芯片、存储器、蜂鸣器、扬声器均有电连接,led光源一方面通过继电器与外部高压电源保持电连接,一方面与处理器保持电连接,受处理器的相关智能控制;通过随时监测室内的一氧化碳气体、烟雾的浓度,一旦遇到紧急情况,会蜂鸣报警。
3、上述专利还存在如下不足:在对电缆沟内进行检修时,不能提前预测氧浓度的变化,只有在监测氧浓度出现问题时,才会提醒作业人员,若此时作业人员离出口较远,则不能及时退出,容易出现安全隐患,导致氧浓度监测存在一定的滞后性,并且在监测到氧浓度较低时,不能及时合理地控制风机进行工作,智能化程度低,需要进行改进。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,用于解决现背景技术中提出的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,包括:壳体;led光源组件,设置在所述壳体内部,用于提供照明;氧浓度监测警示组件,设置在所述壳体上,用于实时监测照明环境内的氧浓度,并在氧浓度异常时进行报警;控制系统,集成设置在所述壳体上;
3、所述控制系统包括:
4、数据采集模块,用于采集照明环境内的历史数据,历史数据包括氧浓度综合影响参数和氧浓度;
5、模型训练模块,用于基于氧浓度综合影响参数训练出预测未来时刻氧浓度的机器学习模型;
6、数据分析模块,用于将预测出的氧浓度与预设的氧浓度阈值进行比对分析,并生成照明灯的亮度控制指令;
7、数据处理模块,用于获取实时的氧浓度综合影响参数和预测出的氧浓度,并生成相应的安全影响系数;
8、控制模块,用于根据安全影响系数判断生成风机的供电频率等级。
9、优选的,所述氧浓度监测警示组件包括:氧浓度传感器,设置在所述壳体上,并位于所述led光源组件一侧,用于监测照明环境内的氧浓度;显示屏,设置在所述壳体上,用于显示氧浓度数据;报警器,设置在所述显示屏一侧,用于警示工作人员。
10、优选的,所述预测未来时刻氧浓度的方法包括:
11、预设预测时间步长k、滑动步长p以及滑动窗口长度q;使用滑动窗口方法将历史数据转化为多个训练样本,一个训练样本对应一个标签,并构成一组训练数据,多组训练数据构成训练集,将训练集作为机器学习模型的输入,预测时间步长k后的未来时刻氧浓度作为输出,每个训练集的后续氧浓度作为预测目标,以预测准确率作为训练目标,对机器学习进行训练;生成根据氧浓度综合影响参数预测未来时刻氧浓度的机器学习模型。
12、优选的,所述照明灯的亮度控制指令包括:一级亮度、二级亮度和三级亮度,所述一级亮度、二级亮度和三级亮度依次递减。
13、优选的,所述将预测出的氧浓度与预设的氧浓度阈值进行比对分析,并生成照明灯的亮度控制指令的方式如下:
14、将预测出的氧浓度标记为yn,预设氧浓度阈值为yn1、yn2,其中,yn1<yn2;
15、当yn≤yn1时,此时,生成一级亮度;
16、当yn2≥yn>yn1时,此时,生成二级亮度;
17、当yn>yn2时,此时,生成三级亮度。
18、优选的,还包括:
19、数据处理模块,用于获取实时的氧浓度综合影响参数和预测出的氧浓度,并生成相应的安全影响系数;
20、控制模块,用于根据安全影响系数判断生成风机的供电频率等级。
21、优选的,所述与安全影响系数相关的参数包括预测出的照明环境内的氧浓度、照明环境内的空气流通率、照明环境内的氧气消耗率、照明环境内的温度和湿度;通过对预测出的照明环境内的氧浓度、照明环境内的空气流通率、照明环境内的氧气消耗率、照明环境内的温度和湿度进行加权运算,获得安全影响系数aq。
22、优选的,所述风机的供电频率等级包括:一级供电频率、二级供电频率和三级供电频率,所述一级供电频率、二级供电频率和三级供电频率依次递增。
23、优选的,所述根据安全影响系数判断生成风机的供电频率等级的方式如下:
24、预设安全影响系数阈值为aq1、aq2,其中,aq1<aq2;
25、当aq≤aq1时,此时,生成三级供电频率;
26、当aq2≥aq>aq1时,此时,生成二级供电频率;
27、当aq>aq2时,此时,生成一级供电频率。
28、优选的,所述氧浓度综合影响参数包括照明环境内的氧气消耗率、空气流通率、温度和湿度。
29、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
30、1、本发明通过预测未来时刻氧浓度的变化可以提前识别潜在的危险,当预测到未来氧浓度可能下降到危险水平时,照明灯可以提前变换亮度或颜色来警示工作人员,使其有足够的时间采取防范措施或撤离危险区域,这种提前预警机制极大地提高了安全性,防止突发状况带来的伤害,可以利用wifi模块,实现监测数据上传至pc终端,pc终端可以根据监测数据,做主动操作,如开启风机等设备,从而确保人身安全。
31、2、本发明通过根据实时的氧浓度综合影响参数和预测出的氧浓度,并生成相应的安全影响系数,可以根据安全影响系数对照明环境内的环境进行实时监控,可以更全面地反映实际环境的安全状况;根据这个安全影响系数控制风机的供电频率,可以确保在氧浓度偏低时迅速增加通风,防止氧气不足,从而保护工作人员的安全。
1.一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述氧浓度监测警示组件(300)包括:
3.如权利要求1或2所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述预测未来时刻氧浓度的方法包括:
4.如权利要求3所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述照明灯的亮度控制指令包括:一级亮度、二级亮度和三级亮度,所述一级亮度、二级亮度和三级亮度依次递减。
5.如权利要求4所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述将预测出的氧浓度与预设的氧浓度阈值进行比对分析,并生成照明灯的亮度控制指令的方式如下:
6.如权利要求5所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,还包括:
7.如权利要求6所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述与安全影响系数相关的参数包括预测出的照明环境内的氧浓度、照明环境内的空气流通率、照明环境内的氧气消耗率、照明环境内的温度和湿度;通过对预测出的照明环境内的氧浓度、照明环境内的空气流通率、照明环境内的氧气消耗率、照明环境内的温度和湿度进行加权运算,获得安全影响系数aq。
8.如权利要求7所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述风机的供电频率等级包括:一级供电频率、二级供电频率和三级供电频率,所述一级供电频率、二级供电频率和三级供电频率依次递增。
9.如权利要求8所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述根据安全影响系数判断生成风机的供电频率等级的方式如下:
10.如权利要求1所述的一种实时监测氧气浓度的防爆移动照明装置,其特征在于,所述氧浓度综合影响参数包括照明环境内的氧气消耗率、空气流通率、温度和湿度。
