[发明专利]一种使用激光遥测甲烷测试仪对泄漏点精准定位的方法

说明书

本发明涉及一种使用激光遥测甲烷测试仪对泄漏点精准定位的方法，包括以下步骤：(A)在扫描区域一条边线的两端分别安装两台激光遥测甲烷测试仪，两台激光遥测甲烷测试仪在扫描区域的上方处于同一水平面上；(B)当检测到泄漏点时，设定第一台激光遥测甲烷测试仪为坐标原点，根据水平角度β1、β2和距离L,通过以下方程式导出泄漏点相对第一台激光遥测甲烷测试仪的横向和纵向坐标值；(C)根据垂直角度α1计算出作为泄漏点相对第一台激光遥测甲烷测试仪安装水平面的垂直距离值的Z值。本发明通过固定的两台或多台激光甲烷测试仪对需要监测区域进行无遗漏全景扫描，通过两束激光或多束激光可以实现对甲烷泄漏点的精确定位。

技术领域

本发明涉及一种使用激光遥测甲烷测试仪对泄漏点精准定位的方法。

背景技术

目前，我国现场使用检测甲烷气体报警仪的一般形式为催化燃烧式。仪表寿命与催化剂使用寿命有直接联系，一般仪表平均使用年限为2年左右，如使用环境恶劣，可能只有半年。催化燃烧式甲烷检测仪是近距离检测方式,要求把探头置于燃气可能泄漏的环境中,探头与甲烷气体需要直接接触,是一种消耗型传感器，寿命短，响应慢，需要频繁校准。这种化学反应式检测仪对湿度、温度、压力以及环境气体很敏感，会出现误报。同时，这种测量方式受地理条件所限，只能测量传感器当前位置的气体含量，对于高处、狭窄区域、隔着玻璃或围栏等障碍外区域无法及时准确测量。

激光遥测甲烷是无需与气体直接接触的光学探测技术。激光遥测仪具有无中毒，无老化，无交叉干扰，抗湿、抗粉尘、抗震动能力强，寿命长，响应快，误差小测量范围大，低功耗等优点。激光遥测技术可实现本质安全连续的状态监测。被欧洲标准IEC 61508认为是安全传感器的“最佳检验方法”。这些优点弥补了传统气体检测仪的缺点，激光气体检测仪器占领更广泛的行业高端市场，并在未来逐步成为市场主流。

全球天然气行业的快速发展，也进一步推动了天然气泄漏监测市场的发展。据相关数据显示，2022年全球石油和天然气泄漏检测市场规模预计将达到33.8亿美元，2016-2022年期间的复合年增长率为6.9％。

当前，我国经济正处于高速增长期，国家对安全及环保的高度重视、相关政策和法规陆续出台，极大地刺激了气体仪器仪表行业市场容量的迅速扩大。据阿里巴巴旗下商友圈不完全预测，未来几年国内每年各行业使用激光原理气体检测仪器仪表的需求量将达到170万台(套)，前景广阔、增长迅速。

激光测甲烷技术是通过分析被气体部分吸收的反射光来测量气体浓度的一种方法。它通常使用单一窄带的激光频率扫描一条独立的气体吸收线。使用TDLAS原理测量时，二极管激光器输出特定波长范围内的窄带激光。通过对激光器进行调制，波长覆盖被测气体的吸收峰。通过对比吸收峰的强度与原始光强，可以计算出气体浓度。

目前，国内激光遥测甲烷已有多家进行开发。一般通过摄像机与激光甲烷检测仪配合使用进行甲烷泄漏定位。当甲烷监测仪发现甲烷泄漏时，摄像机进行拍摄图像，将图像传到计算机上，从而，确定泄漏区域。但，不能达到泄漏点精准定位。

目前，现场应用的甲烷检测仪是一种消耗型传感器，寿命短，响应慢，需要频繁校准。这种化学反应式检测仪对湿度、温度、压力以及环境气体很敏感，会出现误报。同时，这种测量方式受地理条件所限，只能测量传感器当前位置的气体含量，对于高处、狭窄区域、隔着玻璃或围栏等障碍外区域无法及时准确测量。