便携式消防应急救援多气体快速遥感仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，包括设置于检测区左右两侧的分析系统和反射系统，分析系统包括由左至右依次设置的反射镜、第一准直扩束透镜和第二准直扩束透镜，反射镜、第一准直扩束透镜、第二准直扩束透镜与反射系统光束入射部分处于同一条光路上，分析系统还包括由左至右设置的接收光纤头和聚焦透镜，接收光纤头、聚焦透镜与反射系统光束出射部分处于同一条光路上，接收光纤头依次连接有光谱分析仪和计算机；分析系统还包括紫外特种光源；检测区位于第二准直扩束透镜的出射光路和反射系统的入射光路之间。本实用新型专利技术实现对有毒有害气体成分及浓度的快速、非接触、大范围检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种遥感仪，更具体的说，是涉及一种便携式消防应急救援多气体快速遥感仪。
技术介绍
在科学技术迅猛发展的今天,石油化工新产品、新材料层出不穷,品种不断增加,应用范围日益扩大,大大改善和提高了人们的生活水平,但同时也导致危险化学品灾害事故随之增加。危险化学品灾害事故是指人们在危险化学品生产、运输、储存、使用过程中，由于设计缺欠、违章操作和设备故障等原因，而引起的危险化学品外泄，造成环境污染、燃烧爆炸、人员伤亡等严重后果的事故。且由于危险化学品的易蒸发、沸点低等特性，事故现场存在大量有毒有害气体。公安消防部队承担着火灾扑救、重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作。由于石油化工产品种类繁多,物理、化学性质各异,因而不同化学灾害事故的处置方法和程序也不相同。但是，危险化学品泄漏事故现场基本都存在大量有毒有害气体。危险化学品灾害事故应急救援的危险性高，消防官兵在参与化学灾害事故救援时,稍有失误就容易造成自身伤害。根据对近年来25起消防官兵在危险化学品灾害事故救援中造成自身伤亡的案例进行分析、研究，平均每起危险化学品灾害事故应急救援时消防员死亡的概率是灭火救援、社会救助等救援行动的1120000倍，受伤的概率是灭火救援、社会救助等救援行动的3386667倍。在这些案例中，经常会发生突然的有毒有害气体爆炸事故，而有毒有害气体爆炸事故造成消防员伤亡的案例中，情况侦查不到位的占70％以上。侦查不到位主要表现为对事故现场的有毒有害气体成分无法识别，或对以识别的有毒有害气体浓度无法测量，导致现场参加应急救援的消防员对有毒有害气体种类危险性认识不足，缺乏必要的安全防范措施，有毒有害气体泄露时仓惶应对，导致现场消防员伤亡比较大。如何尽快在不接触的情况下检测危险化学品灾害事故中多种有毒有害气体成分及浓度,是消防部门在事故救援时急需解决的难题。目前，国内外消防救援设备中的便携式气体检测仪器大多采用电化学传感
器，可同时检测1-6种类型的气体，相对于其他类型气体传感器,电化学传感器体积小、耗电量小、重复性较好、寿命较长,是目前消防救援中较为常见的检测有毒有害气体检测元件。但是存在可检测的种类比较少，灵敏性不高等缺点，且不能实现远距离(不接触)检测。2006年5月18日，湖北省宜昌市汉宜高速公路宜昌枝江段发生一起汽车连环相撞事故，导致一辆装有硫酸二甲酯[(CH3)2SO4]的罐车发生泄漏，造成5人死亡，12人受伤，44人中毒。现场参加救援的消防员用消防部队配备的有毒气体、可燃气体探测仪多次检测，均不能查明现场泄漏物质名称、浓度和危害特点，导致5名消防员在事故处置中中毒受伤。国外一些著名厂商(如美国英思科公司)大力发展便携式气体检测仪器，应用无线联网传输等先进技术，实现实时6种气体检测；为了适应多气体的检测，国内外一些厂家进行了便携式红外光谱法的检测仪器，根据数据库分析可同时检测上百种气体成分，同时便携式气相色谱、气体检测管等检测技术也广泛应用到气体检测装备中。在这些消防救援气体检测设备中，存在的共同缺点是都要进入危险化学品泄漏区域进行检测，这无疑增加了救援人员的危险性。同时在这些检测设备中，除了电化学检测方法简单外，其他像红外光谱法检测技术大多需要专门的技术和经验来操作，这无疑增加了维护费用，在人员流动性极大的消防部队，这些设备的维护和使用增加了消防部队的使用难度。泄漏的化学品，由于沸点低、挥发性大，有的在常温常压下就是气体，泄漏后很快形成高浓度气雾团，在有风的情况下，会快速随风向扩散，针对上述突发性强、扩散速度快的特点，应急救援指挥人员必须实时动态的掌握整个泄漏区域扩散分布，以随时调整救援方案，但上述所有这些检测仪器只能检测携带人员周围很小的点范围，无法实现整个区域的监控和检测。综上所述，危险化学品灾害事故中对有毒有害气体的定性、定量检测在消防救援领域极其重要。目前没有人提出非接触式多气体成分及浓度的气体检测设备，且当前的气体成分检测设备只能检测携带人员周围很小的点范围，无法满足消防救援的需求，由此可以看出，设计一种非接触式多气体成分及浓度的便携式气体检测设备及方法是当前减少消防部队伤亡，提高消防救援战斗力的装备急需。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，利用差分光学吸收光谱技术，实现对事故现场的有毒有害气体成分及浓度的快速、非接触、大范围检测。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。本技术的便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，包括设置于检测区左右两侧的分析系统和反射系统，所述分析系统包括由左至右依次设置的反射镜、第一准直扩束透镜和第二准直扩束透镜，所述反射镜、第一准直扩束透镜、第二准直扩束透镜与反射系统光束入射部分处于同一条光路上，所述分析系统还包括由左至右设置的接收光纤头和聚焦透镜，所述接收光纤头、聚焦透镜与反射系统光束出射部分处于同一条光路上，所述接收光纤头依次连接有光谱分析仪和计算机；所述分析系统还包括紫外特种光源；所述检测区位于第二准直扩束透镜的出射光路和反射系统的入射光路之间。所述反射系统由角锥棱镜构成。所述反射镜为抛物面反射镜。与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本技术中，紫外特种光源作为系统差分吸收光谱技术的光源，具有稳定性高、寿命长、波长范围宽等特点，满足设计要求；(2)本技术中，反射镜、第一准直扩束透镜、第二准直扩束透镜与反射系统光束入射部分处于同一条光路上，反射镜可以提高系统信号强度，第一准直扩束透镜和第二准直扩束透镜可将汇聚的紫外光整形成方向性统一的均匀紫外光束；(3)本技术中分析系统和反射系统设置于检测区的两侧，采用非接触式的遥感方法，避免了检测人员与有毒有害气体的接触，极大程度的增加了检测区域的范围。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图标记:1分析系统；2反射系统；3检测区；11反射镜；12第一准直扩束透镜；13第二准直扩束透镜；14紫外特种光源；15聚焦透镜；16接收光纤头；
17光谱分析仪；18计算机；21角锥棱镜。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述。如图1所示，本技术的便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，包括设置于检测区3左右两侧的分析系统1和反射系统2，所述反射系统2为无源器件，实现对紫外光束的准确反向功能，所述反射系统2由角锥棱镜21构成。所述分析系统1包括由左至右依次设置的反射镜11、第一准直扩束透镜12和第二准直扩束透镜13，所述反射镜11设置有抛物面，所述反射镜11、第一准直扩束透镜12、第二准直扩束透镜13与反射系统2光束入射部分处于同一条光路上。所述分析系统1还包括由左至右设置的接收光纤头16和聚焦透镜15，所述接收光纤头16、聚焦透镜15与反射系统2光束出射部分处于同一条光路上。所述接收光纤头16可通过光纤与光谱分析仪17的输入端相连接，所述光谱分析仪17输出端连接有计算机18。所述检测区3仅位于第二准直扩束透镜13的出射光路和反射系统2的入射光路之间。所述反射镜11附近设置有光源，所述光源可选用紫外特种光源14。所述分析系统1的主要功能为发射和接受紫外光束、对含有气体信息的紫外光束进行分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，其特征在于，包括设置于检测区左右两侧的分析系统和反射系统，所述分析系统包括由左至右依次设置的反射镜、第一准直扩束透镜和第二准直扩束透镜，所述反射镜、第一准直扩束透镜、第二准直扩束透镜与反射系统光束入射部分处于同一条光路上，所述分析系统还包括由左至右设置的接收光纤头和聚焦透镜，所述接收光纤头、聚焦透镜与反射系统光束出射部分处于同一条光路上，所述接收光纤头依次连接有光谱分析仪和计算机；所述分析系统还包括紫外特种光源；所述检测区位于第二准直扩束透镜的出射光路和反射系统的入射光路之间。

【技术特征摘要】
1.一种便携式消防应急救援多气体快速遥感仪，其特征在于，包括设置于检测区左右两侧的分析系统和反射系统，所述分析系统包括由左至右依次设置的反射镜、第一准直扩束透镜和第二准直扩束透镜，所述反射镜、第一准直扩束透镜、第二准直扩束透镜与反射系统光束入射部分处于同一条光路上，所述分析系统还包括由左至右设置的接收光纤头和聚焦透镜，所述接收光纤头、聚焦透镜与反射系统光束出射...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德刚，冯佳琛，石嘉，王与烨，严德贤，苏耿华，姚建铨，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12