[发明专利]用于定位逸散性气体排放源的系统及方法

说明书

本申请案涉及用于定位逸散性气体排放源的系统及方法。逸散性气体检测系统包含惯性测量组合件，所述惯性测量组合件测量气体分析器的入口的位置改变且将时间滑移应用于由分析器检测到的浓度数据以在三维空间中产生气体的浓度的时间序列。应用统计方法，可依据所述时间序列而确立所述逸散性气体的所述源的相对位置。另外，在一些实施例中，可对所述数据进行内插以确立所述逸散性气体的羽流的地图。

技术领域

本发明涉及一种用于测绘逸散性气体排放的浓度以检测及定位逸散性气体排放源的方法及设备。更特定来说，本发明涉及一种利用能够提供航位推算的手持式检测器来测绘逸散性气体排放的浓度并定位特定逸散性气体排放源的方法及设备。

背景技术

公用事业提供商及公众均非常关注逸散性气体排放的检测，这是因为此类逸散性排放会造成经济损失，且在一些情形中，如果气体为有毒或易燃的，那么可存在危险。当前存在多种低敏感度工具来帮助公用事业识别其分配系统中的泄漏。这些工具通常分成两个类别：手持式及车载式。

例如火焰离子化检测器或红外(IR)吸收等手持式装置由步行勘测员在怀疑泄漏的任何时间使用且在周期性基础上使用以针对未知泄漏而检查干线及房屋服务线。在步行勘测期间，勘测员沿着干线步行，其中使手持式棒(wand)在地面服务管道以及可能从地下泄漏发出的特征(例如，下水道格栅、巷道中的裂缝、人行道边缘、服务竖管等)上方。可检测到大的泄漏，但过程为耗费时间的，这是因为手持式装置仅对以百万分率(ppm)的浓度改变敏感且对于气体浓度的改变响应缓慢并需要勘测员通过将棒固持于固定位置中而检查特定位置。如此，此勘测技术为耗费时间的且保留用于检测可疑位置处的泄漏。

在其它使用中，将传感器放置于移动平台上是用于增加检测的速度及敏感度的一种方法。举例来说，由健康顾问提供的光学甲烷检测器(OMD)是被调谐到甲烷的吸收带及约1.5米的开放路径的IR光源及检测器。系统对约1ppm-m的吸收敏感。尽管可在多达约15英里/小时的行驶速度下操作，但所述系统具有有限敏感度且必须紧密接近泄漏源(例如在25英尺内)通过。通过使用集成腔输出光谱法(ICOS)而改进移动传感器的敏感度，所述ICOS为甲烷检测器，所述甲烷检测器具有针对甲烷的大约十亿分(ppb)之2的测量精确度且当与GPS及任选风测量配对时，检测极小或极远程天然气泄漏是可能的。

然而，在使用较高敏感度移动方法来识别泄漏之后的工作流程仍需要勘测员从交通工具出来且使用较低敏感度手持式设备来搜索所指示区域是否存在泄漏。由于手持式设备需要紧接近于泄漏源来感测气体，因此勘测员通常在找到实际泄漏位置之前花费30分钟到60分钟来带着手持式传感器步行。较长搜索时间不仅代价高昂且令人沮丧，而且在许多情形中，步行勘测员将根本找不到泄漏。在不具有可以ppb水平检测气体羽流的传感器的情况下，步行勘测员的唯一依靠是以目测方式识别可能的泄漏位置。

发明内容

本发明包含所附权利要求书中所陈述的特征及/或以下特征中的一或多者，所述一或多者单独地或以任何组合形式可包括专利性标的物。

根据本发明的第一方面，一种气体泄漏检测器包括惯性测量组合件、高精确度气体分析器、棒及控制器。所述棒具有入口尖端，所述入口尖端接收周围空气且将所述周围空气引导到所述高精确度气体分析器。所述棒物理耦合到所述惯性测量组合件，使得所述棒的移动由所述惯性测量组合件检测到。