[發明專利]用于定位逸散性氣體排放源的系統及方法

在審

• 申請號: 202011173570.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112834437A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: J·布萊恩·利恩;Y-W·黃
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/31;G01N21/3504;G01N21/39;G01S19/49;G01C21/16;F17D5/00;F17D5/06
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本申請案涉及用于定位逸散性氣體排放源的系統及方法。逸散性氣體檢測系統包含慣性測量組合件，所述慣性測量組合件測量氣體分析器的入口的位置改變且將時間滑移應用于由分析器檢測到的濃度數據以在三維空間中產生氣體的濃度的時間序列。應用統計方法，可依據所述時間序列而確立所述逸散性氣體的所述源的相對位置。另外，在一些實施例中，可對所述數據進行內插以確立所述逸散性氣體的羽流的地圖。

技術領域

本發明涉及一種用于測繪逸散性氣體排放的濃度以檢測及定位逸散性氣體排放源的方法及設備。更特定來說，本發明涉及一種利用能夠提供航位推算的手持式檢測器來測繪逸散性氣體排放的濃度并定位特定逸散性氣體排放源的方法及設備。

背景技術

公用事業提供商及公眾均非常關注逸散性氣體排放的檢測，這是因為此類逸散性排放會造成經濟損失，且在一些情形中，如果氣體為有毒或易燃的，那么可存在危險。當前存在多種低敏感度工具來幫助公用事業識別其分配系統中的泄漏。這些工具通常分成兩個類別：手持式及車載式。

例如火焰離子化檢測器或紅外(IR)吸收等手持式裝置由步行勘測員在懷疑泄漏的任何時間使用且在周期性基礎上使用以針對未知泄漏而檢查干線及房屋服務線。在步行勘測期間，勘測員沿著干線步行，其中使手持式棒(wand)在地面服務管道以及可能從地下泄漏發出的特征(例如，下水道格柵、巷道中的裂縫、人行道邊緣、服務豎管等)上方。可檢測到大的泄漏，但過程為耗費時間的，這是因為手持式裝置僅對以百萬分率(ppm)的濃度改變敏感且對于氣體濃度的改變響應緩慢并需要勘測員通過將棒固持于固定位置中而檢查特定位置。如此，此勘測技術為耗費時間的且保留用于檢測可疑位置處的泄漏。

在其它使用中，將傳感器放置于移動平臺上是用于增加檢測的速度及敏感度的一種方法。舉例來說，由健康顧問提供的光學甲烷檢測器(OMD)是被調諧到甲烷的吸收帶及約1.5米的開放路徑的IR光源及檢測器。系統對約1ppm-m的吸收敏感。盡管可在多達約15英里/小時的行駛速度下操作，但所述系統具有有限敏感度且必須緊密接近泄漏源(例如在25英尺內)通過。通過使用集成腔輸出光譜法(ICOS)而改進移動傳感器的敏感度，所述ICOS為甲烷檢測器，所述甲烷檢測器具有針對甲烷的大約十億分(ppb)之2的測量精確度且當與GPS及任選風測量配對時，檢測極小或極遠程天然氣泄漏是可能的。

然而，在使用較高敏感度移動方法來識別泄漏之后的工作流程仍需要勘測員從交通工具出來且使用較低敏感度手持式設備來搜索所指示區域是否存在泄漏。由于手持式設備需要緊接近于泄漏源來感測氣體，因此勘測員通常在找到實際泄漏位置之前花費30分鐘到60分鐘來帶著手持式傳感器步行。較長搜索時間不僅代價高昂且令人沮喪，而且在許多情形中，步行勘測員將根本找不到泄漏。在不具有可以ppb水平檢測氣體羽流的傳感器的情況下，步行勘測員的唯一依靠是以目測方式識別可能的泄漏位置。

發明內容

本發明包含所附權利要求書中所陳述的特征及/或以下特征中的一或多者，所述一或多者單獨地或以任何組合形式可包括專利性標的物。

根據本發明的第一方面，一種氣體泄漏檢測器包括慣性測量組合件、高精確度氣體分析器、棒及控制器。所述棒具有入口尖端，所述入口尖端接收周圍空氣且將所述周圍空氣引導到所述高精確度氣體分析器。所述棒物理耦合到所述慣性測量組合件，使得所述棒的移動由所述慣性測量組合件檢測到。