技术领域
[0001] 本
发明涉及电力井盖监测装置的检验方法，尤其是涉及一种智能电力井盖气体监测装置的检验方法。
背景技术
[0002] 目前在城市中，井盖通常用来遮盖窨井，防止人或物坠落窨井。在城市的市政系统中，包括市政、供
水、电信、城通、燃气、军缆、电力、
路灯、交警设施等多个部
门。窨井因在地底，因此容易
发酵产生沼气或
燃气管道泄漏，导致井内充满可燃性的气体，而这些气体遇明火时极易发生爆炸，这是非常危险的。当井内发生气体泄漏时，需要即时发送报警消息给相关部门，由相关部门及时进行排查处理。因此需要对井盖下方环境中的各气体含量进行监测和报警。
[0003] 目前一般在智能电力井盖上设有电力井盖气体监测装置，其主要用于监
测井盖下方环境中一
氧化
碳、
硫化氢、甲烷、氧气的含量，并按照设定的检测周期，将准确测定的环境气体含量传输至后台，当所测结果超过设定
阈值时将发出报警
信号，如图1所示为目前常用电力井盖气体监测装置的组成结构图。电力井盖气体监测装置可以有效防止危险状况发生，因此其监测性能非常重要，在其出厂之前和使用过程中，都需要对其性能进行检验。
[0004] 但是目前对电力井盖气体监测装置的检验内容比较简单，并不能有效地检验出监测性能不满足准确性、
稳定性和及时性要求的电力井盖气体监测装置，如果将这些未检验出的不合格装置不经过修理调整而直接投入使用，将导致严重的后果。同时，目前对电力井盖气体监测装置的检验没有统一的方法和标准，基本是通过不同有经验的人工，各自根据自己的方法对其进行检验判断，其检验结果的准确性和标准性较低，无法推广运用。
发明内容
[0005] 本发明的目的就是为了克服上述
现有技术存在的
缺陷而提供一种可以高效检验且准确判断智能电力井盖气体监测装置监测性能的检验方法。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种智能电力井盖气体监测装置的检验方法，用于对智能电力井盖气体监测装置监测性能的检验，包括以下步骤：
[0008] S1)将气体监测装置置于气体试验箱中；
[0009] S2)将各设定浓度的单一标准气体通入气体试验箱，获取气体监测装置的检测误差；
[0010] S3)将设定浓度的混合标准气体通入气体试验箱，得到实际报警值浓度，并获取气体监测装置的报警误差；
[0011] S4)将空气连续通入气体试验箱，直至气体监测装置对
一氧化碳、硫化氢和甲烷含量的测量结果为0，对氧气含量的检测结果在20.4％-21.4％范围内；
[0012] S5)将实际报警值浓度的混合标准气体通入气体试验箱，获取气体监测装置的重复度和响应时间；
[0013] S6)将气体监测装置置于空气中，获取气体监测装置的数据缺失率；
[0014] S7)分别判断气体监测装置的检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率是否符合要求，若其检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率均符合要求，则该气体监测装置检验结果为合格，否则检验结果为不合格。
[0015] 所述的气体试验箱为已抽
负压的密封气体试验箱，所述的单一标准气体或混合标准气体通入气体试验箱时，通过流量计或气体稀释装置控制气体流量，且连续通入15分钟以上。
[0016] 所述的单一标准气体为标准气源输出的单一标准气体或通过气体稀释装置配制成目标浓度的单一标准气体，包括一氧化碳标准气体、硫化氢标准气体、甲烷标准气体和氧气标准气体；所述的混合标准气体为标准气源输出的混合标准气体或通过气体稀释装置配制成目标浓度的混合标准气体，所述的混合标准气体中包括一氧化碳、硫化氢、甲烷和氧气。
[0017] 获取气体监测装置的检测误差时，气体监测装置分别多次测量各单一标准气体的浓度，并计算其与对应单一标准气体实际浓度的误差，作为气体监测装置对各气体的检测误差，所述的一氧化碳标准气体和硫化氢标准气体的检测误差计算式为：
[0018]
[0019] 所述的甲烷标准气体和氧气标准气体的检测误差计算式为：
[0020]
[0021] 其中，为多次测量所得浓度的算术平均值，cs为标准气体实际浓度值。
[0022] 所述的步骤S3)具体包括以下步骤：
[0023] S31)将设定浓度的混合标准气体通入气体试验箱；
[0024] S32)气体监测装置测量混合标准气体中各标准气体的浓度值；
[0025] S33)检查是否发出报警信号，若否，则执行步骤34)，若是，则执行步骤35)；
[0026] S34)增加混合标准气体的浓度，返
回执行步骤S31)；
[0027] S35)计算发出报警信号时，混合标准气体中各标准气体的实际报警值浓度和设定报警值浓度之差，作为气体监测装置对各气体的报警误差。
[0028] 进一步地，所述的混合标准气体第一次通入气体试验箱时各标准气体的浓度为：CO标准气体浓度为20mg/m3，H2S标准气体浓度为7.0mg/m3，O2标准气体浓度为19.0％，CH4标准气体浓度为2.0％。
[0029] 所述的步骤S5)具体包括：
[0030] S51)将实际报警值浓度的混合标准气体通入气体试验箱；
[0031] S52)气体监测装置测量混合标准气体的浓度值，秒表开始计时；
[0032] S53)气体监测装置连续测量n次气体浓度值；
[0033] S54)计算得到相对标准偏差RSD，秒表停止计时；
[0034] S55)将相对标准偏差RSD作为气体监测装置的重复度，将秒表所计时间作为气体监测装置的响应时间。
[0035] 进一步地，所述的相对标准偏差RSD的计算式为：
[0036]
[0037] 其中，ci为气体监测装置第i次测量的气体浓度值， 为气体监测装置n次测量的算术平均值，n为测量次数。
[0038] 所述的步骤S6具体包括：
[0039] S61)将气体监测装置置于空气中；
[0040] S62)气体监测装置上传测量数据，开始计时；
[0041] S63)记录气体监测装置在m个监测周期的时间段内上传的数据次数l；
[0042] S64)计算(l-m)/m*100％的值，作为气体监测装置的数据缺失率。
[0043] 所述的步骤S7)中，当气体监测装置对一氧化碳CO的检测误差和报警误差的绝对值小于等于5mg/m3时符合要求，当气体监测装置对硫化氢H2S的检测误差和报警误差的绝对值小于等于1.5mg/m3时符合要求，当气体监测装置对氧气O2的检测误差和报警误差的绝对值小于等于0.5％时符合要求，当气体监测装置对甲烷CH4的检测误差和报警误差的绝对值小于等于0.25％时符合要求；当气体监测装置的响应时间小于10分钟时符合要求，当气体监测装置的重复度小于等于2％时符合要求，当气体监测装置的数据缺失率小于2％时符合要求。
[0044] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0045] 1)本发明方法分别从检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率五个方面对电力井盖气体监测装置进行检验，对其监测性能的准确性、稳定性和及时性都进行了检验，检验结果可靠性高，从而提高电力井盖气体监测装置在使用过程中的可靠性；
[0046] 2)本发明方法利用标准气体进行检验，确定各个情况下均可使用的计算式以及合理要求范围，提高对电力井盖气体监测装置检验的统一性，最终的检验结果均依靠测量和计算所得数据得出，相比于现有依靠人工经验得出，具有更高的准确性，减少检验误差的存在；
[0047] 3)本发明方法既可以运用于首次出厂时的检验，又可以运用于使用过程中的抽样检验和检查，其适用性高，推广性高。
附图说明
[0048] 图1为为目前常用电力井盖气体监测装置的组成结构图；
[0050] 图3为气体稀释装置流量控制示意图；
[0051] 图4为单一标准气流量控制示意图。
具体实施方式
[0052] 下面结合附图和具体
实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
[0053] 实施例
[0054] 如图2所示，本发明提供一种智能电力井盖气体监测装置的检验方法，用于对智能电力井盖气体监测装置监测性能的检验，包括以下步骤：
[0055] S1)将气体监测装置置于气体试验箱中；
[0056] S2)将各设定浓度的单一标准气体通入气体试验箱，获取气体监测装置的检测误差；
[0057] S3)将设定浓度的混合标准气体通入气体试验箱，得到实际报警值浓度，并获取气体监测装置的报警误差；
[0058] S4)将空气连续通入气体试验箱，直至气体监测装置对一氧化碳、硫化氢和甲烷含量的测量结果为0，对氧气含量的检测结果在20.4％-21.4％范围内；
[0059] S5)将实际报警值浓度的混合标准气体通入气体试验箱，获取气体监测装置的重复度和响应时间；
[0060] S6)将气体监测装置置于空气中，获取气体监测装置的数据缺失率；
[0061] S7)分别判断气体监测装置的检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率是否符合要求，若其检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率均符合要求，则该气体监测装置检验结果为合格，否则检验结果为不合格。
[0062] 本发明中的单一标准气体为标准气源输出的单一标准气体或通过气体稀释装置配制成目标浓度的单一标准气体，包括一氧化碳标准气体、硫化氢标准气体、甲烷标准气体和氧气标准气体；本实施例中，氮气中一氧化碳气体标准物质，其扩展不确定度应不大于1％；氮气中硫化氢标准物质，其扩展不确定度应不大于1％。高纯氮气的纯度应大于
99.99％；高纯氧气的纯度应大于99.99％。
[0063] 本发明中的混合标准气体为标准气源输出的混合标准气体或通过气体稀释装置配制成目标浓度的混合标准气体，所述的混合标准气体中包括一氧化碳、硫化氢、甲烷和氧气。气体稀释装置的稀释误差为±1％。
[0064] 气体试验箱为已抽负压的密封气体试验箱，单一标准气体或混合标准气体通入气体试验箱时，通过流量计或气体稀释装置控制气体流量，且连续通入15分钟以上，其中，通过气体稀释装置控制气体流量的示意如图3所示，其将标准气体和稀释气体同时通入气体稀释装置，通过气体稀释装置的控制，一部分通入气体试验箱，一部分放空；通过流量计控制气体流量的示意如图4所示，其直接通过标准气源输出的标准气体，并分别连接两个流量计，其中一个流量计放空，另一个流量计通入气体试验箱。两个流量计的流量范围均为0L/min～1L/min，准确度级别不低于4级。
[0065] 本实施例中，该方法分别依次对检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率进行测试，检验气体监测装置的检测监测性能。本实施例中，对气体监测装置测试气体的性能要求如下表1所示：
[0066] 表1气体监测装置的性能要求
[0067]
[0068] 其中，气体浓度单位及其换算关系如下：
[0069]
质量-体积浓度换算成体积浓度的换算式为：X＝C*22.4/M，其中C为质量-体积浓度，单位为mg/m3；X为体积浓度，单位为mL/m3或μL/L。
[0070] (一)检测误差的测试方法为：
[0071] 分别将由标准气源输出的不同浓度的单一标准气体或通过气体稀释装置所配制目标浓度的单一标准气体，通入已抽负压的气体试验箱，根据需要控制通入气体试验箱内的气体流量，并确保气体监测装置开始检测前已置于该连续通入气体的气体试验箱内超过15分钟，记录气体监测装置的检测结果。
[0072] 本实施例中，对各浓度的单一标准气体重复测量3次，取算术平均值作为气体监测装置的测量值，并计算气体监测装置对各单一标准气体的检测误差，其中，一氧化碳标准气体和硫化氢标准气体检测误差的计算式如下：
[0073]
[0074] 甲烷标准气体和氧气标准气体检测误差的计算式如下：
[0075]
[0076] 其中， 为多次测量所得浓度的算术平均值，cs为标准气体实际浓度值。
[0077] 根据计算所得到的检测误差，与表1设定的性能要求对比，判断气体监测装置对各气体的检测误差是否满足要求。
[0078] (二)报警误差的测试方法为：
[0079] 分别将由标准气源输出的不同浓度的混合标准气体或通过气体稀释装置所配制的目标浓度的混合标准气体，通入已抽负压的气体试验箱，根据需要控制通入气体试验箱内的气体流量，并确保气体监测装置开始检测前已置于该连续通入气体的气体试验箱内超过15分钟。逐步增加混合标准气体浓度至气体监测装置发出报警信号，记录首次发出报警信号时，混合标准气体中各气体的浓度值，以浓度值作为实际报警值浓度，计算各气体实际报警值浓度与设定报警值浓度之间的差，作为气体监测装置的报警误差。
[0080] 本实施例中，增加混合标准气体的浓度时，浓度的改变值如下表2所示：
[0081] 混合标准气体浓度值
[0082]
[0083] 根据计算所得到的报警误差，与表1设定的性能要求对比，判断气体监测装置对各气体的报警误差是否满足要求。
[0084] (三)重复度的测试方法为：
[0085] 首先将气体监测装置置于连续通入空气的气体试验箱内，待气体监测装置对一氧化碳、硫化氢和甲烷的测量结果均为0，且氧气含量接近20.9％后，在将以实际报警值浓度为目标浓度的混合标准气体，通入已抽负压的气体试验箱内，根据需要控制通入气体试验箱内的气体流量，并确保气体监测装置开始检测前已置于该连续通入气体的气体试验箱内超过15分钟。保持气体监测装置连续测量6次气体含量，并计算相对标准偏差RSD，重复度以相对标准偏差RSD表示，相对标准偏差RSD的计算式如下：
[0086]
[0087] 其中，ci为气体监测装置第i次测量的气体浓度值， 为气体监测装置n次测量的算术平均值，n为测量次数，本实施例中，n等于6。
[0088] 根据计算所得到的重复度，与表1设定的性能要求对比，判断气体监测装置对各气体的重复度是否满足要求。
[0089] (四)响应时间的测试方法为：
[0090] 本实施例中，响应时间与重复度在同一步骤中共同测试，提高测试效率，在重复度的测试过程中，当气体监测装置开始检测时使用秒表开始计时，当气体监测装置显示气体检测结果时秒表停止计时，记录秒表记录的响应时间，与表1设定的性能要求对比，判断气体监测装置的响应时间是否满足要求。本实施例中，所使用秒表的分度值不大于0.1s。
[0091] (五)数据缺失率的测试方法为：
[0092] 将气体监测装置置于空气中；气体监测装置上传测量数据，开始计时；记录气体监测装置在m个监测周期的时间段内上传的数据次数l；计算(l-m)/m*100％的值，作为气体监测装置的数据缺失率。
[0093] 根据计算所得到数据缺失率，与表1设定的性能要求进行对比，判断气体监测装置的数据缺失率是否满足要求。
[0094] 若检测误差、报警误差、重复度、响应时间和数据缺失率的测试结果均满足表1的要求，则气体监测装置合格，可以投入使用，若其中有某一项或几项不满足表1的要求，则需要对气体监测装置进行相应修理或更换部件，且再次进行检验。气体监测装置在使用中应定期检验以保证其测试性能的准确性、稳定性和及时性，检验周期一般不超过3年，同时在更换了主要部件或修理后也需要及时检验。
[0095] 本实施例中，使用该方法进行检验时，优选的环境条件为：环境
温度在0-40℃范围内，
相对湿度小于85％，且周围需要通
风良好，无干扰被测气体。所用气体管路应采用不影响被测气体浓度的气体管路，如聚四氟乙烯或不锈
钢管材。
[0096] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的
修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以
权利要求的保护范围为准。
