[發明專利]機載天然氣管道泄漏監測系統及監測方法

無效

• 申請號: 200910055334.8
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101619807A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 亓洪興;楊一德;舒嶸;李正文;潘明忠;楊俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;G01N21/39
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 郭 英

1.一種機載天然氣管道泄漏監測系統，它包括激光器(1)、光束準直系統(2)、光學接收器(3)、光探測器(4)、電子學信號采集系統(5)、計算機信號處理系統(6)；其特征在于：激光器(1)采用可調諧半導體激光器，激光的平均波長位于甲烷氣體的1653nm近紅外吸收線上，光探測器(4)采用非制冷型InGaAs單元探測器。

2.一種基于權利要求1所述的監測系統的天然氣管道泄漏監測方法，其特征在于：它包括如下步驟：

A.激光器(1)輸出連續光，通過正弦調制激光器的驅動電流使得激光波長在平均波長附近連續變化，激光輸出的平均波長和甲烷氣體在近紅外波段的某條吸收線重合；激光束經過準直以后從直升機平臺照射到地面；

B.激光回波被光學接收器(3)接收，會聚到光探測器(4)上轉化為電信號。如果在激光腳印附近存在天然氣管道的泄漏點，則泄漏點附近會形成高濃度甲烷氣體云團，激光束在從機載平臺到地面之間往返傳輸時會穿越甲烷氣體云團，由于激光波長是在甲烷氣體吸收線附近變化，所以激光能量由于被甲烷氣體吸收而衰減；

C.光探測器(4)輸出的光電信號被電子學信號采集系統(5)采集轉化為數字信號輸送給計算機信號處理系統(6)，處理系統從激光回波的原始數據中提取出一次諧波和二次諧波信息，其中只有二次諧波信號的強度是和甲烷氣體濃度成正比的的，而二次諧波和一次諧波信號的比值用以消除路徑背景的影響，進而得到甲烷氣體濃度信息。