【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于實驗室風險評估，具體涉及一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法。
技術介紹
1、高校電氣高電壓實驗中的氣體放電實驗，雖然設施、布局和實驗流程相似，但受限于實驗室空間和設備的有限性，以及學生人數眾多且經驗不足的情況，使得實驗過程存在較高的安全風險。特別是高壓實驗，其危險性不容忽視，而實驗室設備的簡陋更是增加了實驗過程中的不確定性。
2、傳統的風險源辨識與安全評價方法往往依賴于經驗，缺乏實時性和精準性，難以有效應對實驗過程中可能出現的突發情況。因此，我們需要尋找更為先進和有效的方法來識別和預警實驗中的風險源。
技術實現思路
1、本專利技術為實現上述目的，采用以下技術方案：通過實時采集實驗數據，利用設定的算法進行數據處理和分析，及時發現異常情況和潛在風險，并發出實時預警。
2、本專利技術為實現上述目的，采用以下方案：
3、一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，包括：
4、s1、建立預警系統，根據各實驗步驟的實際情況，建立對應的安全距離、風險系數和不同等級風險系數閾值的函數關系；
5、定義實驗過程中的參數：調壓器電壓為u1，變壓器電壓為u2，間隙裝置電壓為u3，尖-板擊穿效應為y，空氣濕度為i，人員數量為n，人員距離調壓器為x1，人員距離變壓器為x2，人員距離間隙裝置為x3，接地棒帶電荷量為q；
6、s2、數據采集和傳輸，在實驗過程中通過視覺傳感器采集相應圖像信息和電
7、s3、數據處理和計算，預警系統基于已識別的風險源、采集到的數據與已建立的函數關系計算安全距離、風險系數和不同等級的風險系數閾值；
8、s4、風險預警和強制措施，預警系統通過判斷實驗步驟，實時比較風險系數和不同等級的風險系數閾值，進行實時的判斷，并配合聲光報警器預警，必要時采取強制措施保障安全。
9、進一步的，建立安全距離l、風險系數p、不同等級風險系數閾值p1、p2、p3的函數模型：
10、l＝f(u1,u2,...,x1,x2,...)
11、p＝h(l,x1,x2,...)
12、p1＝h1(l,x1,x2,...)
13、p2＝h2(l,x1,x2,...)
14、p3＝h3(l,x1,x2,...)
15、建立的函數模型f、h、h1、h2、h3表示該函數關系為線性函數關系。
16、進一步的，將氣體放電實驗的步驟分為五步：接線、調節間隙、上電、調節電壓、改變間隙。
17、進一步的，接線時：由電壓表測得調壓器電壓u1，電荷傳感器測得接地棒電荷量q，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器采集人員距調壓器距離x1，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器、視覺傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
18、l＝f(u1,q,i)
19、p＝a1(x1-l)
20、p1＝0
21、
22、p3＝a1l
23、式中，a1代表人員據調壓器距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配。
24、進一步的，調節間隙時：由電壓表測得間隙裝置電壓u3，電荷傳感器測得接地棒電荷量q，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器采集人員距間隙裝置距離x3和尖-板擊穿效應y，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器、視覺傳感器所測數據，將數據上傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
25、l＝f(u3,y,q,i)
26、p＝a3(x3-l)
27、p1＝0
28、
29、p3＝a3l
30、式中，a3代表人員距間隙距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配。
31、進一步的，上電時：由電壓表測得間隙裝置電壓u3，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器除采集人員距間隙裝置距離x3和人員數量n外，收集電壓表、濕度計、視覺傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
32、l＝f(u3,i)
33、p＝a3(x3-l)+b1n
34、p1＝bn
35、
36、p3＝a3l+bn
37、式中，b代表根據數據擬合的常數；b1代表人員數量對風險影響的權重；a3代表人員距間隙距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配。
38、進一步的，調節電壓時，由電壓表測得調壓器電壓u1、間隙裝置電壓u3，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器除采集人員距調壓器距離x1、距間隙裝置距離x3、尖-板擊穿效應y和人員數量n外，收集電壓表、濕度計所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
39、l＝f(u1,u3,y,i)
40、p＝a1(x1-l)+a3(x3-l)+b1n
41、p1＝bn
42、
43、p3＝a1l+a3l+bn
44、式中，a1代表人員據調壓器距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配；b1代表人員數量對風險影響的權重；a3代表人員距間隙距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配。
45、進一步的，改變間隙時：由電壓表測得間隙裝置電壓u3，濕度計測得空氣濕度i，電荷傳感器測得接地棒電荷量q，視覺傳感器除采集人員距間隙裝置距離x3和人員數量n外，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
46、l＝f(u3,q,i)
47、p＝a3(x3-l)+b1n
48、p1＝bn
49、
50、p3＝a3l+bn
51、式中，b代表根據數據擬合的常數；b1代表人員數量對風險影響的權重；a3代表人員距間隙距離和對應安全距離的差值在計算p時的權重，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配。
52、進一步的，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配，具體為：根據專家可信度，實驗中心主任、實驗室主管、實驗教師所占權重分別為0.5、0.3、0.2，首先讓三者分別對上述公式中的各個參數(如a1，b1等)進行打分，然后對每一個參數而言，其最終數值等于三者分數分別乘以各自權重的加和。假設實驗中心主任、實驗室主管、實驗教師對權重參數a1的打分分別為u1、v1、w1，則a1的最終數值為(0.5*u本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，將氣體放電實驗的步驟分為五步：接線、調節間隙、上電、調節電壓、改變間隙。
4.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，接線時：由電壓表測得調壓器電壓U1，電荷傳感器測得接地棒電荷量Q，濕度計測得空氣濕度I，視覺傳感器采集人員距調壓器距離X1，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器、視覺傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算L、P、P1、P2、P3的值：
5.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，調節間隙時：由電壓表測得間隙裝置電壓U3，電荷傳感器測得接地棒電荷量Q，濕度計測得空氣濕度I，視覺傳感器采集人員距間隙裝置距離X3和尖-板擊穿效應Y，收集電
6.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，上電時：由電壓表測得間隙裝置電壓U3，濕度計測得空氣濕度I，視覺傳感器除采集人員距間隙裝置距離X3和人員數量N外，收集電壓表、濕度計、視覺傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算L、P、P1、P2、P3的值：
7.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于：調節電壓時，由電壓表測得調壓器電壓U1、間隙裝置電壓U3，濕度計測得空氣濕度I，視覺傳感器除采集人員距調壓器距離X1、距間隙裝置距離X3、尖-板擊穿效應Y和人員數量N外，收集電壓表、濕度計所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算L、P、P1、P2、P3的值：
8.根據權利要求1，其特征在于：改變間隙時：由電壓表測得間隙裝置電壓U3，濕度計測得空氣濕度I，電荷傳感器測得接地棒電荷量Q，視覺傳感器除采集人員距間隙裝置距離X3和人員數量N外，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算L、P、P1、P2、P3的值：
9.根據權利要求4或5所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，權重的具體取值根據專家的主觀經驗分配，具體為：
10.根據權利要求1，其特征在于：在實驗過程的每個步驟中均進行預警系統進行安全評價，根據所計算出的P依次與P1、P2、P3進行對比，
...【技術特征摘要】
1.一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，將氣體放電實驗的步驟分為五步：接線、調節間隙、上電、調節電壓、改變間隙。
4.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，接線時：由電壓表測得調壓器電壓u1，電荷傳感器測得接地棒電荷量q，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器采集人員距調壓器距離x1，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器、視覺傳感器所測數據，將全部數據傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
5.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，調節間隙時：由電壓表測得間隙裝置電壓u3，電荷傳感器測得接地棒電荷量q，濕度計測得空氣濕度i，視覺傳感器采集人員距間隙裝置距離x3和尖-板擊穿效應y，收集電壓表、濕度計、電荷傳感器、視覺傳感器所測數據，將數據上傳至預警系統，預警系統通過以下公式計算l、p、p1、p2、p3的值：
6.根據權利要求3所述的一種針對電氣實驗室氣體放電實驗的人身安全在線風險預警方法，其特征在于，上電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：靳維，張嘉欣，曹孟焓，顏培洋，尚輝，李必優，李鍵，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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