[发明专利]一种带压气体全天候泄露监测与即时报警光电探测系统

说明书

本发明涉及一种带压气体泄漏监测的光电探测系统，具体涉及一种带压气体全天候泄露监测与即时报警光电探测系统，包括激光光源，光纤衰减器，盒式耦合器，探头组，光电探测器，采集卡和计算机；本发明将时频信号、频分复用、设置最低响应时间、信号梯度分析等技术综合应用在了带压气体泄漏监测场景，解决了光纤探测型场站泄漏监测系统受天候、噪声影响过大的缺点。

技术领域

本发明涉及一种带压气体泄漏监测的光电探测系统，具体涉及一种带压气体全天候泄露监测与即时报警光电探测系统。

背景技术

一般运输天然气或石油气等气体的管道、填充了高压氮气或氢气等气体的气体罐等场景是需要监测气体泄漏的，不论是易燃易爆的天然气、石油气，亦或是高压的氮气、氧气，带压气体的泄漏往往伴随着惨烈的人员伤亡或是严重的财产损失，因为带压气体在管道或罐内时的气压是远大于外界的空气气压的，一旦这些带压气体的管道或罐体出现裂缝，带压气体就会从这些裂缝当中喷发出去，带压气体的喷发会逐渐撕裂整个裂缝，最终导致大规模的气体泄漏甚至是爆炸，并造成严重的后果。

带压气体的泄漏监测是为了在气体泄漏酿成严重事故之前使人能够在第一时间知晓泄漏事件的发生，并及时采取补救措施。所以在危险带压气体的运输和存储场合十分有必要采取带压气体泄漏监测措施。

目前在带压气体的泄漏监测领域，单一的监测技术没有办法解决所有问题，需要多种监测技术的叠加才能满足气体泄漏监测的要求。

例如检测泄漏气体浓度的仪器虽然能够监测气体泄漏事件，但这种对气体浓度的检测方式不能在泄漏事件发生的第一时间报警，而是必须等到泄漏气体的浓度达到一定量值时才能产生报警信号。

通过检测带压气体泄漏产生的声波来监测带压气体泄漏事件也是常用的手段，探测声波的手段主要包括压电探测和声光探测，其中压电探测是使用压电陶瓷片，将声压转化成电压进行声探测，典型的产品就是麦克风、压电水听器等，而声光探测则属于光电探测技术，这种技术是利用声波来干扰光纤中传播的激光，使光纤中激光的传播状态改变的一种探测技术，但无论是压电探测方法还是声光探测方法，这些探测技术都没有解决背景噪声干扰的问题，无法应用在背景噪声比较复杂的场景中。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种带压气体全天候泄露监测与即时报警光电探测系统，这种系统可以用于监测高压气体管道、高压罐等的气体泄漏，并在第一时间发出报警信号。

本发明采用的技术方案为：一种带压气体全天候泄露监测与即时报警光电探测系统，包括激光光源1，光纤衰减器2，盒式耦合器3，探头组4，光电探测器5，采集卡6和计算机7；其中激光光源1通过光纤和光纤衰减器2连接，激光光源1用于产生激光，并将激光耦合到光纤当中进行传输，光纤衰减器2用于减弱激光的光功率(由于激光光源1发射的激光的功率通常比较大，而且在使用过程中需要对光纤进行频繁的连接或断开，如果激光的功率过大，在光纤连接或断开过程中，大功率的激光可能会对人体或后续的器件造成损害；此外，进入光电探测器5的激光功率也不宜过大，过大的激光功率输入会导致光电探测器5的输出电压超过阈值，使光电探测器5无法正常工作)；