一种固定式激光气体遥测系统技术方案

本实用新型专利技术公布了一种固定式激光气体遥测系统，包括云台、激光气体遥测仪、通信终端，激光气体遥测仪安装在云台上。通过通信终端可以对检测现场的重点检测区域以及云台扫描方式进行设置，当遥测仪检测到现场浓度异常时，指示激光自动打开，云台摄像机对现场进行拍照，并将现场信息传回监控室，通过图像分析即可得到泄漏点。本系统可以解决传统传感器由于不能远距离大范围遥测，在易燃易爆等工业环境中应用时存在安全隐患，并且这类传感器寿命短、精度低、易饱和中毒，经常存在误测误报现象。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业生产、燃气加工及输送、煤矿开采现场有毒有害气体检测领域，具体的说是一种固定式激光气体遥测系统。
技术介绍
目前工业上用于气体浓度检测的传感器多为催化燃烧式和电化学式这类传统传感器。传统传感器由于不能远距离大范围遥测，在易燃易爆等工业环境中应用时存在安全隐患，并且这类传感器寿命短、精度低、易饱和中毒，经常存在误测、误报现象。针对上述情况，非常需要一种灵敏度高、响应速度快、不会饱和中毒且可以远距离对一些重点区域进行自动监测，泄漏及时报警，无需人为干预的气体探测装置。
技术实现思路
本技术为解决目前工业生产、燃气加工及输送、煤矿开采有毒有害气体检测装置需要近距离检测且灵敏度不高的问题，提出一种固定式激光气体遥测系统。本技术是采用如下技术方案实现的：一种固定式激光气体遥测系统，包括至少一个云台，每个云台上都安装有一个激光气体遥测仪，云台可以带动激光气体遥测仪实现水平360度，垂直-90度到+90度扫描；还包括通信终端，所述每个激光气体遥测仪的信号输入/输出端以及每个云台的信号输入/输出端均与通信终端相连接。进一步的，激光气体遥测仪包括光机收发装置、通信电路和信号处理主板；所述的光机收发装置包括一个两端设有开口的外壳以及设在外壳内的激光器、与激光器相配的分束器、第一准直器、标准气池、第一探测器、窗片、第二准直器、第二探测器及凹面反射镜；所述窗片以及凹面反射镜分别安装在外壳的两个端口，其中凹面反射镜的反射镜面朝向窗片一侧；所述的分束器对激光器的出射光进行不等比例分配，其中一束激光经第二准直器准直后由窗片直接出射，另一束激光经过第一准直器准直后经过标准气池由第一探测器接收；所述的第二探测器安装在凹面反射镜的聚光焦点上以收集经第二准直器出射的漫反射光；第一探测器和第二探测器的信号输出端通过同轴电缆与位于外壳内部的信号处理主板相连接，用以处理探测信息及标定信息；信号处理主板通过通信电路与通信终端连接。进一步的，所述通信终端包括声光报警器和电脑；所述通信电路通过光纤分别与声光报警器以及电脑相连接。还包括安装在每个云台另一侧的摄像机；所述摄像机与电脑19相连接。所述外壳外侧固定有一个可拆卸指示激光器；所述可拆卸指示激光器出射的指示激光与第二准直器出射光束平行。所述的第二探测器安装在三维调整架上，可以实现±X、±Y、±Z调节，且第二探测器探测端面前方安装有滤光片。所述云台通过光纤或4-20ma与电脑相连接。信号处理主板对第一、第二探测器采集的信号进行处理，根据标准气池浓度反演出实时气体绝对浓度。所述的通信终端包括摄像机、声光报警器及电脑，通信电路通过光纤与电脑连接，指示激光和探测激光出射光束平行，当检测到泄漏时，指示激光打开，同时摄像机对现场拍照，可以得到泄漏点视频信息，同时若气体浓度高于报警值时现场进行声光报警，同时指示激光闪烁，通过图像处理得到光斑的地理位置即为可疑泄漏点。通过上位机（即电脑）及指示激光可以对安装现场的重点监测区域进行设置，当云台转动到该重点区域附近时，转动速度自动减慢，如果检测到某一位置浓度异常，则云台来回对该位置进行多次循环扫描，最终将最高浓度值发送至监控中心进行预警。通过安装现场多台气体遥测系统通过上位机通信可以实现联动。通过对现场3D建模，当某一遥测系统检测到泄漏点时，该系统将漏点地理座标发送至上位机，上位机可以控制其它遥测系统转动到该区域进行进一步检测，通过多台遥测系统扫描重叠区域即可得到泄漏点的准确地理座标。通信终端通过光纤传输的形式进行远距离通信，同时通过光纤中继的方式可以实现一些远距离无人值守站点的监测。云台可以带动激光气体遥测仪实现水平360度，垂直-90度到+90度扫描。从而实现激光气体遥测仪锥形立体区域或者扇形平面区域扫描。激光气体遥测系统可以方便的进行探测激光器和标准气池的更换，同样的系统可以以适应不同工业现场不同检测气体的需求。附图说明图1本技术所述激光气体遥测仪结构示意图。图2本技术所述固定式气体遥测系统结构示意图。1-激光器，2-分束器，3-第一准直器，4-标准气池。5-第一探测器，6-窗片，7-第二准直器，8-同轴电缆，9-第二探测器，10-外壳，11-可拆指示激光器，12-凹面反射镜，13-通信电路，14-信号处理主板，15-摄像机，16-云台，17-光纤，18-激光气体遥测仪，19-电脑，20-声光报警器。具体实施方式一种固定式激光气体遥测系统，包括至少一个云台16，每个云台16上都安装有一个激光气体遥测仪18，云台16可以带动激光气体遥测仪18实现水平360度，垂直-90度到+90度扫描；还包括通信终端，所述每个激光气体遥测仪18的信号输入/输出端以及每个云台16的信号输入/输出端均与通信终端相连接。激光气体遥测仪18包括光机收发装置、通信电路13和信号处理主板14；所述的光机收发装置包括一个两端设有开口的外壳10以及设在外壳10内的激光器1、与激光器1相配的分束器2、第一准直器3、标准气池4、第一探测器5、窗片6、第二准直器7、第二探测器9及凹面反射镜12；所述窗片6以及凹面反射镜分别安装在外壳10的两个端口，其中凹面反射镜12的反射镜面朝向窗片6一侧；所述的分束器2对激光器1的出射光进行不等比例分配，其中一束激光经第二准直器7准直后由窗片6直接出射，另一束激光经过第一准直器3准直后经过标准气池4由第一探测器5接收；所述的第二探测器9安装在凹面反射镜12的聚光焦点上以收集经第二准直器7出射的漫反射光；第一探测器5和第二探测器9的信号输出端通过同轴电缆8与位于外壳10内部的信号处理主板14相连接，用以处理探测信息及标定信息；信号处理主板14通过通信电路13与通信终端连接。所述通信终端包括声光报警器20和电脑19；所述通信电路13通过光纤17分别与声光报警器20以及电脑19相连接。还包括安装在每个云台16另一侧的摄像机15；所述摄像机15与电脑19相连接。所述外壳10外侧固定有一个可拆卸指示激光器11；所述可拆卸指示激光器11出射的指示激光与第二准直器7出射光束平行。所述的第二探测器9安装在三维调整架上，可以实现±X、±Y、±Z调节，且第二探测器9探测端面前方安装有滤光片。所述云台16通过光纤或4-20ma与电脑19相连接。本技术的工作流程如下：气体遥测仪与摄像机分别固定在云台两侧，通过通信终端配置可以实时查看现场视频信息，通过视频信息结合指示激光设置云台重点扫描区域及扫描方式。当云台转动到重点扫描区域时，云台转速变缓，若某一区域有气体泄漏，则云台来回对该区域进行重复扫描，当判定该区域存在泄漏时，指示激光自动打开，激光气体检测仪将浓度最大值和现场视频信息传回监控室，同时现场声光报警。上位机通过图像处理即可得到泄漏点的地理位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定式激光气体遥测系统，其特征在于，包括至少一个云台（16），每个云台（16）上都安装有一个激光气体遥测仪（18），云台（16）可以带动激光气体遥测仪（18）实现水平360度，垂直‑90度到+90度扫描；还包括通信终端；所述每个激光气体遥测仪（18）的信号输入/输出端以及每个云台（16）的信号输入/输出端均与通信终端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种固定式激光气体遥测系统，其特征在于，包括至少一个云台（16），每个云台（16）上都安装有一个激光气体遥测仪（18），云台（16）可以带动激光气体遥测仪（18）实现水平360度，垂直-90度到+90度扫描；还包括通信终端；所述每个激光气体遥测仪（18）的信号输入/输出端以及每个云台（16）的信号输入/输出端均与通信终端相连接。2.如权利要求1所述的一种固定式激光气体遥测系统，其特征在于，激光气体遥测仪（18）包括光机收发装置、通信电路（13）和信号处理主板（14）；所述的光机收发装置包括一个两端设有开口的外壳（10）以及设在外壳（10）内的激光器（1）、与激光器（1）相配的分束器（2）、第一准直器（3）、标准气池（4）、第一探测器（5）、窗片（6）、第二准直器（7）、第二探测器（9）及凹面反射镜（12）；所述窗片（6）以及凹面反射镜（12）分别安装在外壳（10）的两个端口，其中凹面反射镜（12）的反射镜面朝向窗片（6）一侧；所述的分束器（2）对激光器（1）的出射光进行不等比例分配，其中一束激光经第二准直器（7）准直后由窗片（6）直接出射，另一束激光经过第一准直器（3）准直后经过标准气池（4）由第一探测器（5）接收；所述的第二探测器（9）安装在凹面反射镜（12）的聚光焦点上以收集经第...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁松，李明星，常代有，
申请(专利权)人：山西中科华仪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14