[发明专利]新型手持激光危险气体遥测系统

说明书

本发明提供了一种新型手持激光危险气体遥测系统，包括激光器、探测器、滤光片、涅菲尔透镜、准直器、激光器驱动单元、测距模块、光电转换单元和处理器单元；所述激光器的输入端连接激光驱动单元，所述激光器的输出端连接准直器，所述涅菲尔透镜设于光线返回的路径上，所述测距模块用于接收反射的激光进行测距；所述滤光片设于涅菲尔透镜后侧的焦点位置处；所述探测器安装于滤光片的后端；光电转换单元连接在探测器后端；所述处理器单元连接激光驱动单元；所述处理器单元连接光电转换单元。该系统具有效率高、抗噪能力强、灵敏度高、测量距离远、方便携带的优点。

技术领域

本发明涉及危险气体遥测领域，具体的说，涉及了一种新型手持激光危险气体遥测系统。

背景技术

随着国家西气东输战略的实施和天然气的推广和普及，管道运行时间逐渐延长，而管道本身老化、土壤腐蚀、地层应力、施工破坏等原因，造成的天然气管道泄漏事件日趋增多。

天然气管道泄漏一方面会严重影响城市基础能源的安全平稳供给，而且泄漏到大气环境中的天然气危及生态安全；另一方面由于易燃易爆特性，天然气泄漏可能引起燃烧、爆炸，严重威胁百姓人身安全、造成巨大财产损失；因此，做好天然气泄漏的检测工作意义重大。

常见的气体检测方法有电化学法、催化燃烧法、固体电解质法、红外光谱吸收法等。

其中，红外光谱吸收法的基本理论依据是朗伯比尔定律，该方法利用特定气体分子的特征光谱进行检测，分辨率高，而且对不同气体分子的选择性也比较好，但是红外光谱吸收法通常需要近距离检测，考虑到煤矿或天然气管道的气体泄漏区域属于危险环境，检测人员不方便近距离直接接触，导致该技术在遥测领域的实施变得困难。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种效率高、抗噪能力强、灵敏度高、测量距离远、方便携带的新型手持激光危险气体遥测系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型手持激光危险气体遥测系统，包括激光器、探测器、滤光片、涅菲尔透镜、准直器、激光器驱动单元、测距模块、光电转换单元和处理器单元；

所述激光器的输入端连接激光驱动单元，用于对扫描信号和调制信号的叠加和合成；

所述激光器的输出端连接准直器，用于对激光的准直发射；

所述涅菲尔透镜设于光线返回的路径上，用于收集反射光；

所述测距模块用于接收反射的激光进行测距；

所述滤光片设于涅菲尔透镜后侧的焦点位置处，用于对反射回的光线进行过滤；

所述探测器安装于滤光片的后端，用于接收光信号；

光电转换单元连接在探测器后端，用于将光信号转换为电信号；

所述处理器单元连接激光驱动单元用于对驱动信号的参数进行调整；

所述处理器单元连接光电转换单元用于对电信号进行处理并根据接收的电信号计算气体浓度。

基上所述，所述处理器单元包括放大滤波单元、信号采集单元、信号处理单元、控制单元、人机接口单元、声光报警单元和温控单元；

所述光电转换单元包括I/V转换单元，用于将探测器采集的电流信号转换为电压信号；

所述放大滤波单元连接I/V转换单元用于将电信号进行放大滤波；

所述信号采集单元连接放大滤波单元用于采集信号和数模转换；

所述信号处理单元连接信号采集单元用于对采集的信号进行处理；