[發明專利]一種用于開放式激光氣體檢測的安全保護系統

在審

• 申請號: 201810660064.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108918423A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 董新義;吳剛;周忠福;查序
• 申請（專利權）人: 江蘇雙良低碳產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/15
• 分類號: G01N21/15
• 代理公司: 江陰市揚子專利代理事務所(普通合伙) 32309
• 代理人: 隋玲玲

本發明提供一種用于開放式激光氣體檢測的人員安全保障裝置及系統。保護光發射模塊與激光檢測設備中的激光發射模塊并聯，平行地發射可見光范圍內的低功率激光；該保護光環繞在檢測激光束周圍一起進入開放式監測環境中；當激光檢測設備開機準備進行檢查時，該保護光裝置優先發射出保護光光束，待確定激光光路上無人員存在時再發射檢測激光。本發明可以應用于現有的激光氣體檢測設備中，用于確保其在可能有人員出現的開放式工作環境中不會造成潛在的人員傷害。

技術領域

本發明涉及一種開放式激光檢測系統，特別涉及一種用于開放式激光氣體檢測的安全保護系統。

技術背景

現代社會的生產和生活環境中存在很多有毒有害、易燃易爆氣體，對人員健康和安全帶來潛在的危害。在一些開放式場合，例如化工廠、氣站、汽車尾氣、居民家中、酒店等，需要對有害氣體進行監測。而傳統的氣體采樣再送至實驗室分析的手段遠遠不能滿足實時監測的需求，所以即時在線遙感氣體監測成為唯一有效的手段。

現在常用的在線遙感氣體檢測方法主要是采用激光氣體檢測原理。由于每種氣體具有吸收對應頻率紅外光能量的性質，也即具有特征吸收頻率。當光穿過氣體時，特種頻率譜線的光會被氣體吸收，光的強度會發生對應的變化，由此即可確定目標氣體的存在和其濃度比例。但是，為了提高測量距離，降低環境中的雜質干擾，激光氣體檢測中的激光功率往往較大，會對人體造成潛在的危害。對于紅外激光，人眼內的屈光介質吸收率較低而透射率較高。強度較高的激光通過人眼的屈光介質聚焦于視網膜上，會造成局部溫度瞬間升高，破壞視網膜感光細胞以致失明。此外，若高強度激光長時間照射皮膚還可能引起灼傷，長期影響甚至包括組織的病變。

傳統開放式激光氣體檢測設備中一般并不包括預防人員傷害的系統，對于一些有人員走動的開放式場合，潛在的人員傷害是一定要避免發生的。而且，由于常用的檢測激光源大多位于紅外光區，對肉眼并不可見，很難預知激光傷害的發生。因此，基于現有激光氣體檢測裝置的原理，利用自動控制的原理和相關機制，發明一種可有效防止人員傷害的系統，對于保障生產、生活中人員的健康和安全具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是克服上述不足，提供一種可防止人員受到傷害的用于開放式激光氣體檢測的安全保護系統，利用額外增加的可見保護激光作為探測源，確定激光光路中是否有人員存在。

本發明提供一種用于開放式激光氣體檢測的安全保護系統，包括：保護性激光發射器、激光分束器和激光信號接收器。

該系統可通過有線或無線的方式接入激光氣體檢測系統，也可獨立與后臺管理監測中心實時聯網通信。

1、保護性激光發射器

該系統里所使用的保護性激光由于沒有探測需求，一般選用可見光波長范圍內的激光。當開放式環境中存在灰塵等雜質時，可見光范圍內的激光由于丁達爾現象將會形成可見的光路，對人員起到警示作用，所以可見光顏色以紅、黃等明顯的警示性顏色為佳。另外，根據國內外常用的激光強度分級標準，保護性激光應為1級、2級或者3a級，具體功率應在5mW以下。

2、激光分束器

激光分束器的功能在于將保護性激光分為多束，和檢測激光并聯進入開放式光路。這些保護性激光束應環繞在檢測激光束周圍，起到警示、提前預警的作用。

3、激光信號接收器

信號接收器的功能主要為接受保護性激光光束，經解調后，根據接收到的激光信號來決定激光檢測器的工作情況。該部分主要的作用在于將光信號調制后變為電信號，然后傳輸至計算機進行處理。

進一步，所述激光分束器將所述保護性單束激光分為2束及以上激光，所述2束及以上激光與檢測激光束構成包圍環繞關系（圖1）。