[发明专利]一种用于开放式激光气体检测的安全保护系统

说明书

本发明提供一种用于开放式激光气体检测的人员安全保障装置及系统。保护光发射模块与激光检测设备中的激光发射模块并联，平行地发射可见光范围内的低功率激光；该保护光环绕在检测激光束周围一起进入开放式监测环境中；当激光检测设备开机准备进行检查时，该保护光装置优先发射出保护光光束，待确定激光光路上无人员存在时再发射检测激光。本发明可以应用于现有的激光气体检测设备中，用于确保其在可能有人员出现的开放式工作环境中不会造成潜在的人员伤害。

技术领域

本发明涉及一种开放式激光检测系统，特别涉及一种用于开放式激光气体检测的安全保护系统。

技术背景

现代社会的生产和生活环境中存在很多有毒有害、易燃易爆气体，对人员健康和安全带来潜在的危害。在一些开放式场合，例如化工厂、气站、汽车尾气、居民家中、酒店等，需要对有害气体进行监测。而传统的气体采样再送至实验室分析的手段远远不能满足实时监测的需求，所以即时在线遥感气体监测成为唯一有效的手段。

现在常用的在线遥感气体检测方法主要是采用激光气体检测原理。由于每种气体具有吸收对应频率红外光能量的性质，也即具有特征吸收频率。当光穿过气体时，特种频率谱线的光会被气体吸收，光的强度会发生对应的变化，由此即可确定目标气体的存在和其浓度比例。但是，为了提高测量距离，降低环境中的杂质干扰，激光气体检测中的激光功率往往较大，会对人体造成潜在的危害。对于红外激光，人眼内的屈光介质吸收率较低而透射率较高。强度较高的激光通过人眼的屈光介质聚焦于视网膜上，会造成局部温度瞬间升高，破坏视网膜感光细胞以致失明。此外，若高强度激光长时间照射皮肤还可能引起灼伤，长期影响甚至包括组织的病变。

传统开放式激光气体检测设备中一般并不包括预防人员伤害的系统，对于一些有人员走动的开放式场合，潜在的人员伤害是一定要避免发生的。而且，由于常用的检测激光源大多位于红外光区，对肉眼并不可见，很难预知激光伤害的发生。因此，基于现有激光气体检测装置的原理，利用自动控制的原理和相关机制，发明一种可有效防止人员伤害的系统，对于保障生产、生活中人员的健康和安全具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供一种可防止人员受到伤害的用于开放式激光气体检测的安全保护系统，利用额外增加的可见保护激光作为探测源，确定激光光路中是否有人员存在。

本发明提供一种用于开放式激光气体检测的安全保护系统，包括：保护性激光发射器、激光分束器和激光信号接收器。

该系统可通过有线或无线的方式接入激光气体检测系统，也可独立与后台管理监测中心实时联网通信。

1、保护性激光发射器

该系统里所使用的保护性激光由于没有探测需求，一般选用可见光波长范围内的激光。当开放式环境中存在灰尘等杂质时，可见光范围内的激光由于丁达尔现象将会形成可见的光路，对人员起到警示作用，所以可见光颜色以红、黄等明显的警示性颜色为佳。另外，根据国内外常用的激光强度分级标准，保护性激光应为1级、2级或者3a级，具体功率应在5mW以下。

2、激光分束器

激光分束器的功能在于将保护性激光分为多束，和检测激光并联进入开放式光路。这些保护性激光束应环绕在检测激光束周围，起到警示、提前预警的作用。

3、激光信号接收器

信号接收器的功能主要为接受保护性激光光束，经解调后，根据接收到的激光信号来决定激光检测器的工作情况。该部分主要的作用在于将光信号调制后变为电信号，然后传输至计算机进行处理。

进一步，所述激光分束器将所述保护性单束激光分为2束及以上激光，所述2束及以上激光与检测激光束构成包围环绕关系（图1）。