[发明专利]输油管道泄漏激光检测装置及系统

权利要求书

1.一种输油管道泄漏激光检测系统，其特征在于，包括：检测控制中心和安装于飞行器上的输油管道泄漏激光检测装置；所述输油管道泄漏激光检测装置包括：

定位模块，用于获取被测目标所在的位置；

主动检测部，用于根据若干组特定波长的探测激光确认所述被测目标所在位置处是否存在石油泄漏，以获得第一检测结果，并将所述第一检测结果传输至所述检测控制中心；所述若干组特定波长的探测激光包括3.4μm、6.8μm、7.3μm和13.8μm；

所述输油管道泄漏激光检测装置，还包括：

被动检测部，用于检测外界背景光从所述被测目标反射回来的背景光反射信号，并根据所述背景光反射信号获取所述被测目标所在位置处的第二检测结果；

对应的，所述检测控制中心用于根据所述第一检测结果和所述第二检测结果获取所述被测目标所在位置处的溢油程度信息；

检测控制中心，其包括：

光强度获取模块，用于根据所述第一检测结果和所述第二检测结果，获得所述被测目标所在位置处在排除所述背景光干扰后的反射激光的光强度；

溢油厚度获取模块，用于根据所述反射激光的光强度、石油的光谱衰减系数、石油的光谱折射率、石油的表面方向光谱反射率和地面反射率，获取溢油厚度和溢油蒸汽厚度；

其中，所述光强度获取模块根据差值法对所述第一检测结果和所述第二检测结果进行处理，从而得到排除干扰后的激光辐射强度为：

其中，I_λ(b,μ)为光离开地面的辐射强度，k_λ,g与k_λ,l分别为溢油与溢油蒸气的光谱衰减系数；χ为光接收器的聚集因子；γ_b为地面的反射率；γ_s,o→a与γ_s,a→o分别为光离开溢油表面与进入溢油表面的当量反射率；n为反射次数；n_λ为溢油的光谱折射率；H₁为溢油深度；H₂为溢油蒸气层厚度；n_λ为溢油的光谱折射率；b表示地面；μ＝cosθ；r表示光接收器；I_λ(s,μ)为光进入到溢油表面时沿θ方向的辐射强度，s表示溢油表面，o→a表示光离开溢油表面，a→o表示光进入溢油表面。

2.根据权利要求1所述的输油管道泄漏激光检测系统，其特征在于，所述主动检测部包括：

激光发射源，用于向被测目标发射若干组特定波长的探测激光；

第一光接收器，用于聚集从所述被测目标反射回来的反射激光；

第一光电探测器，用于将所述光接收器聚集的反射激光转变成相应的第一电检测信号；

第一信号处理模块，用于根据所述第一电检测信号确认所述被测目标所在位置处是否存在石油泄漏，以获得第一检测结果；

第一数据传输模块，用于将所述第一检测结果传输至所述检测控制中心。

3.根据权利要求1所述的输油管道泄漏激光检测系统，其特征在于，所述被动检测部包括：

第二光接收器，用于收集从所述被测目标所在位置处反射回来的背景光反射信号；

第二光电探测器，用于将所述光接收器聚集的背景光反射信号转变成相应的第二电检测信号；

第二信号处理模块，用于根据所述第二电检测信号生成所述被测目标所在位置处的第二检测结果；

第二数据传输模块，用于将所述第二电检测信号传输至所述检测控制中心。

4.根据权利要求2所述的输油管道泄漏激光检测系统，其特征在于，所述输油管道泄漏激光检测装置，还包括：

拍摄装置，用于当所述被测目标所在位置处存在石油泄漏时，对所述被测目标所在位置处进行拍摄，获得拍摄结果；

对应的，所述第一信号处理模块还用于控制所述第一数据传输模块将所述拍摄结果传输至所述检测控制中心。

5.根据权利要求1所述的输油管道泄漏激光检测系统，其特征在于，所述的飞行器包括无人机。