[發明專利]便攜式消防應急救援多氣體快速遙感儀及檢測方法

在審

• 申請號: 201610235152.9
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105738306A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 徐德剛;馮佳琛;石嘉;王與燁;嚴德賢;蘇耿華;姚建銓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 葉青

技術領域

本發明涉及一種遙感儀及檢測方法，更具體的說，是涉及一種便攜式消防應急救援多氣體快速遙感儀及檢測方法。

背景技術

在科學技術迅猛發展的今天,石油化工新產品、新材料層出不窮,品種不斷增加,應用范圍日益擴大,大大改善和提高了人們的生活水平,但同時也導致危險化學品災害事故隨之增加。危險化學品災害事故是指人們在危險化學品生產、運輸、儲存、使用過程中，由于設計缺欠、違章操作和設備故障等原因，而引起的危險化學品外泄，造成環境污染、燃燒爆炸、人員傷亡等嚴重后果的事故。且由于危險化學品的易蒸發、沸點低等特性，事故現場存在大量有毒有害氣體。公安消防部隊承擔著火災撲救、重大災害事故和其他以搶救人員生命為主的應急救援工作。由于石油化工產品種類繁多,物理、化學性質各異,因而不同化學災害事故的處置方法和程序也不相同。但是，危險化學品泄漏事故現場基本都存在大量有毒有害氣體。危險化學品災害事故應急救援的危險性高，消防官兵在參與化學災害事故救援時,稍有失誤就容易造成自身傷害。根據對近年來25起消防官兵在危險化學品災害事故救援中造成自身傷亡的案例進行分析、研究，平均每起危險化學品災害事故應急救援時消防員死亡的概率是滅火救援、社會救助等救援行動的1120000倍，受傷的概率是滅火救援、社會救助等救援行動的3386667倍。在這些案例中，經常會發生突然的有毒有害氣體爆炸事故，而有毒有害氣體爆炸事故造成消防員傷亡的案例中，情況偵查不到位的占70％以上。偵查不到位主要表現為對事故現場的有毒有害氣體成分無法識別，或對以識別的有毒有害氣體濃度無法測量，導致現場參加應急救援的消防員對有毒有害氣體種類危險性認識不足，缺乏必要的安全防范措施，有毒有害氣體泄露時倉惶應對，導致現場消防員傷亡比較大。如何盡快在不接觸的情況下檢測危險化學品災害事故中多種有毒有害氣體成分及濃度,是消防部門在事故救援時急需解決的難題。

目前，國內外消防救援設備中的便攜式氣體檢測儀器大多采用電化學傳感器，可同時檢測1-6種類型的氣體，相對于其他類型氣體傳感器,電化學傳感器體積小、耗電量小、重復性較好、壽命較長,是目前消防救援中較為常見的檢測有毒有害氣體檢測元件。但是存在可檢測的種類比較少，靈敏性不高等缺點，且不能實現遠距離(不接觸)檢測。2006年5月18日，湖北省宜昌市漢宜高速公路宜昌枝江段發生一起汽車連環相撞事故，導致一輛裝有硫酸二甲酯[(CH3)2SO4]的罐車發生泄漏，造成5人死亡，12人受傷，44人中毒。現場參加救援的消防員用消防部隊配備的有毒氣體、可燃氣體探測儀多次檢測，均不能查明現場泄漏物質名稱、濃度和危害特點，導致5名消防員在事故處置中中毒受傷。國外一些著名廠商(如美國英思科公司)大力發展便攜式氣體檢測儀器，應用無線聯網傳輸等先進技術，實現實時6種氣體檢測；為了適應多氣體的檢測，國內外一些廠家進行了便攜式紅外光譜法的檢測儀器，根據數據庫分析可同時檢測上百種氣體成分，同時便攜式氣相色譜、氣體檢測管等檢測技術也廣泛應用到氣體檢測裝備中。在這些消防救援氣體檢測設備中，存在的共同缺點是都要進入危險化學品泄漏區域進行檢測，這無疑增加了救援人員的危險性。同時在這些檢測設備中，除了電化學檢測方法簡單外，其他像紅外光譜法檢測技術大多需要專門的技術和經驗來操作，這無疑增加了維護費用，在人員流動性極大的消防部隊，這些設備的維護和使用增加了消防部隊的使用難度。泄漏的化學品，由于沸點低、揮發性大，有的在常溫常壓下就是氣體，泄漏后很快形成高濃度氣霧團，在有風的情況下，會快速隨風向擴散，針對上述突發性強、擴散速度快的特點，應急救援指揮人員必須實時動態的掌握整個泄漏區域擴散分布，以隨時調整救援方案，但上述所有這些檢測儀器只能檢測攜帶人員周圍很小的點范圍，無法實現整個區域的監控和檢測。

綜上所述，危險化學品災害事故中對有毒有害氣體的定性、定量檢測在消防救援領域極其重要。目前沒有人提出非接觸式多氣體成分及濃度的氣體檢測設備，且當前的氣體成分檢測設備只能檢測攜帶人員周圍很小的點范圍，無法滿足消防救援的需求，由此可以看出，設計一種非接觸式多氣體成分及濃度的便攜式氣體檢測設備及方法是當前減少消防部隊傷亡，提高消防救援戰斗力的裝備急需。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種便攜式消防應急救援多氣體快速遙感儀及檢測方法，利用差分光學吸收光譜技術，實現對事故現場的有毒有害氣體成分及濃度的快速、非接觸、大范圍檢測。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。