本發(fā)明涉及氦氣探測器，特別是涉及一種氦氣探測器的自動保護方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、氦氣作為一種重要的工業(yè)氣體，廣泛應(yīng)用于石油化工、電子制造、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。由于氦氣具有無色、無味、無毒且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特性，常用于冷卻、保護氣、氣球充填以及超導(dǎo)體等高科技領(lǐng)域。然而，氦氣泄漏不僅會造成資源浪費，還可能導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至危及操作人員的安全。

2、現(xiàn)有的氦氣探測技術(shù)主要依賴于熱導(dǎo)原理、光學(xué)原理和化學(xué)傳感器等方式。這些技術(shù)通過檢測氦氣分子在特定條件下的物理或化學(xué)變化來實現(xiàn)氣體濃度的測量。

3、現(xiàn)有技術(shù)在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，常受到環(huán)境溫濕度變化等因素的影響，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或精度不高，不能有效檢測高濃度氦氣，缺乏有效的自我保護機制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種氦氣探測器的自動保護方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，以提高氦氣濃度檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，確保在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)有效的自我保護機制。

2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氦氣探測器的自動保護方法，包括：

3、獲取氦氣探測器在當(dāng)前環(huán)境下采集的氦氣濃度數(shù)據(jù)、探測器定位數(shù)據(jù)和探測時間數(shù)據(jù)，以及獲取溫濕度探測器在當(dāng)前環(huán)境下采集的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)；

4、基于當(dāng)前環(huán)境下的所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)和所述氦氣濃度數(shù)據(jù)，和預(yù)設(shè)的氦氣標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境值作為輸入?yún)?shù)，構(gòu)建初始濃度檢測模型，對所述初始濃度檢測模型進行訓(xùn)練，得到校準(zhǔn)濃度檢測模型；

5、將所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)和所述氦氣濃度數(shù)據(jù)輸入校準(zhǔn)濃度檢測模型中，得到環(huán)境偏差值；

6、根據(jù)所述環(huán)境偏差值對所述氦氣濃度數(shù)據(jù)進行補償，得到校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)；

7、當(dāng)判定所述校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)濃度閾值時，生成告警指令，并將所述告警指令發(fā)送給氦氣探測器，以使所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制。

8、優(yōu)選地，基于當(dāng)前環(huán)境下的所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)和所述氦氣濃度數(shù)據(jù)，和預(yù)設(shè)的氦氣標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境值作為輸入?yún)?shù)，構(gòu)建初始濃度檢測模型，對所述初始濃度檢測模型進行訓(xùn)練，得到校準(zhǔn)濃度檢測模型，包括：

9、初始化所述初始濃度檢測模型的權(quán)重矩陣與偏置向量；

10、根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量初始化粒子群，進行粒子慣性權(quán)重計算，得到每個粒子的慣性權(quán)重值；

11、根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量，進行粒子適應(yīng)度計算，得到每個粒子的適應(yīng)度；

12、根據(jù)每個粒子的所述適應(yīng)度和所述慣性權(quán)重值，基于全梯度下降對粒子速度和粒子位置進行迭代，當(dāng)?shù)螖?shù)大于或等于預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)時，判定迭代完成，得到最優(yōu)初始權(quán)重矩陣與最優(yōu)初始偏置向量；

13、根據(jù)所述最優(yōu)初始權(quán)重矩陣與所述最優(yōu)初始偏置向量，將當(dāng)前環(huán)境下的所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)、所述氦氣濃度數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的所述氦氣標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境值作為輸入數(shù)據(jù)，訓(xùn)練多層感知機網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)多層感知機網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練次數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)的最大訓(xùn)練次數(shù)時，根據(jù)訓(xùn)練完成的多層感知機網(wǎng)絡(luò)得到所述校準(zhǔn)濃度檢測模型；

14、其中，所述粒子位置表示初始濃度檢測模型的權(quán)重矩陣和偏置向量，所述粒子速度表示所述權(quán)重矩陣和偏置向量的更新步長。

15、優(yōu)選地，根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量初始化粒子群，進行粒子慣性權(quán)重計算，得到每個粒子的慣性權(quán)重值，包括：

16、根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量初始化粒子群；

17、獲取當(dāng)前迭代次數(shù)和最大迭代次數(shù)；

18、根據(jù)所述當(dāng)前迭代次數(shù)和所述最大迭代次數(shù)，進行權(quán)重計算，得到第一慣性權(quán)重值和遞增系數(shù)；

19、根據(jù)所述第一慣性權(quán)重值和所述遞增系數(shù)，進行權(quán)重更新計算，得到第二慣性權(quán)重值；

20、將每個粒子的所述第一慣性權(quán)重值替換為所述第二慣性權(quán)重值，得到每個粒子的慣性權(quán)重值。

21、優(yōu)選地，根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量，進行粒子適應(yīng)度計算，得到每個粒子的適應(yīng)度，包括：

22、獲取當(dāng)前粒子代表的所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量；

23、根據(jù)所述權(quán)重矩陣和所述偏置向量構(gòu)建所述初始濃度檢測模型；

24、計算所述初始濃度檢測模型的損失值；

25、根據(jù)所述損失值進行評估，得到對應(yīng)粒子的適應(yīng)度。

26、優(yōu)選地，根據(jù)每個粒子的所述適應(yīng)度和所述慣性權(quán)重值，基于全梯度下降對粒子速度和粒子位置進行迭代，當(dāng)?shù)螖?shù)大于或等于預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)時，判定迭代完成，得到最優(yōu)初始權(quán)重矩陣與最優(yōu)初始偏置向量，包括：

27、獲取當(dāng)前粒子的適應(yīng)度、全局最優(yōu)適應(yīng)度、所述慣性權(quán)重值和所述最大迭代次數(shù)；

28、根據(jù)所述當(dāng)前粒子的適應(yīng)度和所述全局最優(yōu)適應(yīng)度，進行全梯度計算，得到全局適應(yīng)度梯度；

29、根據(jù)所述全局適應(yīng)度梯度和所述慣性權(quán)重值，迭代更新所述粒子的速度和位置；

30、當(dāng)?shù)螖?shù)大于或等于預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)時，判定迭代完成，得到所述最優(yōu)初始權(quán)重矩陣與所述最優(yōu)初始偏置向量。

31、優(yōu)選地，所述將所述告警指令發(fā)送給氦氣探測器，以使所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制，包括：

32、根據(jù)所述探測器定位數(shù)據(jù)在探測地圖中標(biāo)注出告警位置，并降低該告警位置的工作電壓。

33、優(yōu)選地，在所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制之后，所述方法還包括：

34、根據(jù)所述探測器定位數(shù)據(jù)，獲取告警位置的溫濕度值；

35、根據(jù)所述校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)、所述告警位置的溫濕度值和所述探測器定位數(shù)據(jù)對所述校準(zhǔn)濃度檢測模型進行迭代更新，得到更新后的環(huán)境偏差值。

36、優(yōu)選地，在所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制之后，所述方法還包括：

37、根據(jù)所述探測時間數(shù)據(jù)，按照預(yù)設(shè)時間間隔進行探測器自啟動，進行探測器自檢，探測氦氣濃度數(shù)據(jù)并校準(zhǔn)，得到二次校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)；

38、當(dāng)所述二次校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)大于所述預(yù)設(shè)濃度閾值時，生成二次告警指令并將所述二次告警指令發(fā)送給用戶端；

39、當(dāng)所述二次校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)小于所述預(yù)設(shè)濃度閾值時，生成恢復(fù)指令并將所述恢復(fù)指令發(fā)送給所述氦氣探測器，以使所述氦氣探測器的工作電壓恢復(fù)正常。

40、第二方面，本發(fā)明提供了一種氦氣探測器的自動保護系統(tǒng)，包括：

41、探測端，用于獲取氦氣濃度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、探測器定位數(shù)據(jù)和探測時間數(shù)據(jù)，并將探測數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)端；

42、服務(wù)端，用于對所述探測數(shù)據(jù)進行處理，所述服務(wù)端根據(jù)校準(zhǔn)濃度檢測模型計算校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)，當(dāng)判定所述校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)濃度閾值時，生成告警指令，并將所述告警指令發(fā)送給氦氣探測器，以使所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制；

43、用戶端，用于接收所述服務(wù)端的指令，獲取所述探測端的探測數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到所述告警指令時，發(fā)出聲光警報，并標(biāo)記出告警位置。

44、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述中任意一項所述的氦氣探測器的自動保護方法。

45、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

46、本發(fā)明提供一種氦氣探測器的自動保護方法，系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，包括：獲取氦氣探測器在當(dāng)前環(huán)境下采集的氦氣濃度數(shù)據(jù)、探測器定位數(shù)據(jù)和探測時間數(shù)據(jù)，以及獲取溫濕度探測器在當(dāng)前環(huán)境下采集的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)；基于當(dāng)前環(huán)境下的所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)和所述氦氣濃度數(shù)據(jù)，和預(yù)設(shè)的氦氣標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境值作為輸入?yún)?shù)，構(gòu)建初始濃度檢測模型，對所述初始濃度檢測模型進行訓(xùn)練，得到校準(zhǔn)濃度檢測模型；將所述溫度數(shù)據(jù)、所述濕度數(shù)據(jù)和所述氦氣濃度數(shù)據(jù)輸入校準(zhǔn)濃度檢測模型中，得到環(huán)境偏差值；根據(jù)所述環(huán)境偏差值對所述氦氣濃度數(shù)據(jù)進行補償，得到校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)；當(dāng)判定所述校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)濃度閾值時，生成告警指令，并將所述告警指令發(fā)送給氦氣探測器，以使所述氦氣探測器根據(jù)所述告警指令開啟保護機制。所述方法是通過校準(zhǔn)濃度檢測模型計算環(huán)境偏差值，并根據(jù)環(huán)境偏差值對所述氦氣濃度數(shù)據(jù)進行補償，得到校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)，從而能夠有效的消除環(huán)境溫度和濕度的干擾，提高氦氣濃度檢測的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)有效的自我保護機制。