一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统的制作方法

本发明涉及氢气浓度检测领域，特别涉及一种对立体空间氢气浓度的分布进行检测的系统。

背景技术：

1、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、氢气是一种十分重要的工业原料，广泛应用于石化、电子、冶金、油脂、航天等领域；同时作为一种清洁、可储存的能源，具有能量密度高、零污染、储量丰富等特点，是世界新能源和可再生能源领域正在积极开发的二次能源，在全球范围内获得了极大的关注和发展。

3、随着氢气的应用越来越贴近生活，氢气的安全也同样越来越受到关注。据科学研究，当氢气在空气中的体积分数在4%~75%区间时，遇到火源即可引起爆炸，为避免此类安全隐患，涉氢场所氢气浓度检测显得非常重要。

4、在目前的应用中，因涉氢场所比较大和潜在非预期的氢气泄露点比较多，故一般采用在场所顶部安装多个氢浓度传感器的方式，通过传感器所在点的浓度，进一步估算目标范围内氢气浓度的面分布情况。这种方式具有以下不方便之处：

5、（1）需要在场所顶部安装足够多的氢浓度传感器，才能较准确的估计氢气浓度的面分布情况，这势必带来成本的巨额提升和系统的复杂性；

6、（2）目前的应用中，在垂直方向，一般仅在场所顶部或距离顶部一定距离安装一个氢浓度传感器，这样使得不能准确得出垂直方向的氢浓度分布情况。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于如何较经济的解决在较大范围场所内检测氢气浓度立体空间分布的情况。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，包括：

3、氢气浓度检测单元，该单元除包括氢浓度传感器以检测本地氢浓度之外，还包括射频通信模块；

4、至少3个定位基站，每个定位基站都包含射频通信模块，每个定位基站均可通过射频通信模块与氢气浓度检测单元通信，并通过各自通信信号的飞行时间来计算各自与氢气浓度检测单元的距离，每个通信基站之间也可互相通信，将各自与氢气浓度检测单元的距离值传输到某一个主定位基站上，主定位基站可通过各定位基站与氢气浓度检测单元的距离值，和预先知道的各定位基站的位置，计算得出氢气浓度检测单元在二维空间的位置，从而确定了该位置的氢气浓度值，通过氢气浓度检测单元在目标区域的自由移动，可以获得目标区域所有位置的氢气浓度值。

5、进一步的，采用至少4个定位基站，每个定位基站都包含射频通信模块，每个定位基站均可通过射频通信模块与氢气浓度检测单元通信，并通过各自通信信号的飞行时间来计算各自与氢气浓度检测单元的距离，每个通信基站之间也可互相通信，将各自与氢气浓度检测单元的距离值传输到某一个主定位基站上，主定位基站可通过各定位基站与氢气浓度检测单元的距离值，和预先知道的各定位基站的位置，计算得出氢气浓度检测单元在三维空间的位置，从而确定了该位置的氢气浓度值，通过氢气浓度检测单元在目标区域的自由移动，可以获得目标区域所有位置的氢气浓度值；

6、进一步的，氢气浓度检测单元，除了包括氢浓度传感器以检测本地氢浓度之外，还可包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器，用以检测对应的环境参数；

7、进一步的，氢气浓度检测单元包含报警装置，当检测到氢气浓度超过设定值，或其他环境参数超过设定值，均可立即触发报警装置报警，同时可将所有检测到的结果，通过射频通信模块发送到主定位基站；

8、进一步的，系统中可以包含多个氢气浓度检测单元，每个检测单元都可单独与每个定位基站通信；

9、进一步的，主定位基站可通过有线或无线的方式，向上一级数据平台发送相关数据，发送的数据包括氢气浓度检测单元的实时位置和对应该位置的环境参数，或者仅包括各定位基站与氢气浓度检测单元的实时距离值和当前时刻点氢气浓度检测单元检测得到的环境参数，由上一级数据平台通过已知的各基站位置来计算得出氢气浓度检测单元的实时位置。

技术特征：

1.一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于：采用至少4个定位基站，每个定位基站都包含射频通信模块，每个定位基站均可通过射频通信模块与氢气浓度检测单元通信，并通过各自通信信号的飞行时间来计算各自与氢气浓度检测单元的距离，每个通信基站之间也可互相通信，将各自与氢气浓度检测单元的距离值传输到4个定位基站中的某一个（称为主定位基站）上，主定位基站可通过各定位基站与氢气浓度检测单元的距离值，和预先知道的各定位基站的位置，计算得出氢气浓度检测单元在三维空间的位置，从而确定了该位置的氢气浓度值，通过氢气浓度检测单元在目标区域的自由移动，可以获得目标区域所有位置的氢气浓度值。

3.如权利要求1-权利要求2所述的任一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于：氢气浓度检测单元，除了包括氢浓度传感器以检测本地氢浓度之外，还可包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器，用以检测对应的环境参数。

4.如权利要求1-权利要求3所述的任一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于：氢气浓度检测单元包含报警装置，当检测到氢气浓度超过设定值，或其他环境参数超过设定值，均可立即触发报警装置报警，同时可将所有检测到的结果，通过射频通信模块发送到主定位基站。

5.如权利要求1-权利要求4所述的任一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于：系统中包含多个氢气浓度检测单元，每个检测单元都可单独与每个定位基站通信。

6.如权利要求1-权利要求5所述的任一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于：主定位基站可通过有线或无线的方式，向上一级数据平台发送相关数据，发送的数据包括氢气浓度检测单元的实时位置和对应该位置的环境参数，或者仅包括各定位基站与氢气浓度检测单元的实时距离值和当前时刻点氢气浓度检测单元检测得到的环境参数，由上一级数据平台通过已知的各基站位置来计算得出氢气浓度检测单元的实时位置。

技术总结
本发明涉及一种利用室内定位技术的探测立体空间氢浓度分布的系统，其特征在于，包括：氢气浓度检测单元，该单元除包括氢浓度传感器以检测本地氢浓度之外，还包括射频通信模块；至少3个定位基站，每个定位基站都包含射频通信模块，每个定位基站均可通过射频通信模块与氢气浓度检测单元通信，并通过各自通信信号的飞行时间来计算各自与氢气浓度检测单元的距离，每个通信基站之间也可通过射频通信模块互相通信，将各自与氢气浓度检测单元的距离值传输到3个定位基站中的某一个（称为主定位基站）上，主定位基站可通过各定位基站与氢气浓度检测单元的距离值，和预先知道的各定位基站的位置，计算得出氢气浓度检测单元在二维投影空间的位置，从而确定了该位置的氢气浓度值，并通过氢气浓度检测单元在目标区域的自由移动，可以获得目标区域所有位置的氢气浓度值。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：北京元多科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11