智能车激光气体巡检系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种智能车激光气体巡检系统，包括智能寻迹车和设置在所述智能寻迹车上的检测设备，所述检测设备包括主控MCU、激光器驱动电路、可调谐二极管激光器、反射光路、光电探测器和信号调理电路，其中，所述主控MCU的调制信号输出端与所述激光器驱动电路的输入端连接，所述激光器驱动电路的输出端与所述可调谐二极管激光器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述主控MCU的输入端连接，所述主控MCU向所述激光器驱动电路输出调制信号。本实用新型专利技术的有益效果是:提供了一种智能车激光气体巡检系统，解决了无人值守厂区泄漏甲烷在线实时检测的问题。

Laser gas inspection system for intelligent vehicle

The utility model provides a laser gas patrol system for an intelligent vehicle, which comprises an intelligent tracing vehicle and a detection device arranged on the intelligent tracing vehicle. The detection device comprises a main control MCU, a laser driving circuit, a tunable diode laser, a reflecting light path, a photoelectric detector and a signal conditioning circuit, wherein the detection device comprises a main control MCU, a laser driving circuit, a tunable diode laser, a reflecting light path, a photoelectric detector and a signal conditioning The modulation signal output end of the main control MCU is connected with the input end of the laser driving circuit, the output end of the laser driving circuit is connected with the input end of the tunable diode laser, the output end of the photoelectric detector is connected with the input end of the signal conditioning circuit, and the output of the signal conditioning circuit. The end is connected with the input end of the main control MCU, which outputs modulation signals to the laser driving circuit. The utility model has the beneficial effect that a laser gas patrol system for an intelligent vehicle is provided, and the problem of on-line real-time detection of methane leakage in an unattended factory area is solved.

【技术实现步骤摘要】
智能车激光气体巡检系统
本技术涉及泄漏气体检测设备，尤其涉及一种智能车激光气体巡检系统。
技术介绍
随着可调谐半导体激光吸收光谱（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）气体检测技术的飞速发展，该技术具有高灵敏、高分辨率及快速响应等优点，广泛的应用在气体检测上。随着天然气使用量巨增，天然气地下和地面管网的铺设数量总长也超过了7万公里，国家对综合管廊建设的大力推广，全国各地对综合管廊投资逐年增加，但随着时间推移，天然气输送管道和加压厂房以及综合管廊老化率增加，对天然气泄漏进行在线监测和报警的需求也更加迫切。传统的气体检测设备主要问题有：检测的灵敏度不高；定期需要进行标定；使用寿命较短1-2年；检测范围固定；采用人工巡检效率低；具有一定的局限性。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种智能车激光气体巡检系统。本技术提供了一种智能车激光气体巡检系统，包括智能寻迹车和设置在所述智能寻迹车上的检测设备，所述检测设备包括主控MCU、激光器驱动电路、可调谐二极管激光器、反射光路、光电探测器和信号调理电路，其中，所述主控MCU的调制信号输出端与所述激光器驱动电路的输入端连接，所述激光器驱动电路的输出端与所述可调谐二极管激光器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述主控MCU的输入端连接，所述主控MCU向所述激光器驱动电路输出调制信号，对所述可调谐二极管激光器进行信号调制，所述激光器驱动电路驱动所述可调谐二极管激光器发出激光，所述可调谐二极管激光器发出的激光射入所述反射光路后由所述光电探测器接收，所述光电探测器将光信号转换为电信号后输出给所述信号调理电路，所述信号调理电路将该电信号调理后输出到所述主控MCU，所述主控MCU反演出气体浓度。作为本技术的进一步改进，所述主控MCU与所述智能寻迹车连接。作为本技术的进一步改进，所述主控MCU的输出端连接有声光报警单元，所述主控MCU的输入端连接有电量监测电路。作为本技术的进一步改进，所述主控MCU连接有GPRS模块。作为本技术的进一步改进，所述检测设备包括电池和电源管理电路，所述电池与所述电源管理电路连接，所述电源管理电路的输出端分别与所述主控MCU、激光器驱动电路、可调谐二极管激光器、信号调理电路连接。作为本技术的进一步改进，所述智能寻迹车上设有NFC模块和摄像头。作为本技术的进一步改进，所述智能车激光气体巡检系统还包括固定轨道和位于所述固定轨道旁的充电站。本技术的有益效果是：通过上述方案，提供了一种智能车激光气体巡检系统，解决了无人值守厂区泄漏甲烷在线实时检测的问题，基于可调谐二极管吸收光谱技术，利用半导体激光窄线宽、快速调谐特性，具有气体检测的唯一性，检测的灵敏度较高，可以在线实时进行整个区域气体检测，不同厂区可以根据不同的需要进行巡检路线进行设定，具有一定的灵活性，小车巡检速度可以进行设置，效率高，全天候运行，可以对重点区域进行重点检测，可以详细的返回泄漏点的坐标，一定程度上方便巡检人员及时查找泄漏点。附图说明图1是本技术一种智能车激光气体巡检系统的光路示意图。图2是本技术一种智能车激光气体巡检系统的整体硬件框图。图3是本技术一种智能车激光气体巡检系统的巡检示意图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术作进一步说明。如图1至图3所示，一种智能车激光气体巡检系统，包括智能寻迹车11和设置在所述智能寻迹车11上的检测设备，所述检测设备包括主控MCU1、激光器驱动电路2、可调谐二极管激光器3、反射光路4、光电探测器5和信号调理电路6，其中，所述主控MCU1的调制信号输出端与所述激光器驱动电路2的输入端连接，所述激光器驱动电路2的输出端与所述可调谐二极管激光器3的输入端连接，所述光电探测器5的输出端与所述信号调理电路6的输入端连接，所述信号调理电路6的输出端与所述主控MCU1的输入端连接，所述主控MCU1向所述激光器驱动电路2输出调制信号，对所述可调谐二极管激光器3进行信号调制，所述激光器驱动电路2驱动所述可调谐二极管激光器3发出激光，所述可调谐二极管激光器3发出的激光射入所述反射光路4后由所述光电探测器5接收，所述光电探测器5将光信号转换为电信号后输出给所述信号调理电路6，所述信号调理电路6将该电信号调理后输出到所述主控MCU1，所述主控MCU1反演出气体浓度。如图1至图3所示，所述主控MCU1与所述智能寻迹车11连接。如图1至图3所示，所述主控MCU1的输出端连接有声光报警单元12，所述主控MCU1的输入端连接有电量监测电路10。如图1至图3所示，所述主控MCU1连接有GPRS模块9。如图1至图3所示，所述检测设备包括电池和电源管理电路8，所述电池优选为12VDC电池7，所述电池与所述电源管理电路8连接，所述电源管理电路8的输出端分别与所述主控MCU1、激光器驱动电路2、可调谐二极管激光器3、信号调理电路6连接。如图1至图3所示，所述智能寻迹车11上设有NFC模块和摄像头14。如图1至图3所示，所述智能车激光气体巡检系统还包括预先设定的固定轨道15和位于所述固定轨道15旁的充电站13，充电站13具有出口18和入口17。如图1至图3所示，所述反射光路4为多块平面镜41构成的多次反射光路。所述反射光路4可以是单次反射结构，也可以是多次反射结构，其系统最低检测线由反射结构反射光程决定，本系统采用多次反射光路结构，光程为45cm，最低检出线为2ppm，单次反射固定式反射结构也适用于本系统。如图1至图3所示，所述智能寻迹车11为基于摄像头路径识别智能小车，主控MCU1驱动智能寻迹车11匀速行驶在设定的固定轨道15上，同时对可调谐二极管激光器3进行信号调制，驱动可调谐二极管激光器3发出的激光，发射激光在反射光路4内经过多次的反射后由光电探测器5接收，通过信号调理电路由主控MCU1内部ADC进行采集处理，进行浓度反演，将浓度和坐标信息通过GPRS模块9将数据发送到后台，如果超过设置报警值，则通过声光报警单元12进行声光报警，同时通过电量监测电路10对电池电量进行监控，当电量过低时，智能寻迹车11自动返回充电站13充电，充电完成返回检测区进行巡检。如图1至图3所示，所述可调谐二极管激光器3由500Hz正弦信号对其进行调制，使其输出按照正弦信号规律变化的连续激光，发射激光接入到多次反射光路结构中，光电探测器5接收到的信号进入信号调理电路6调理，经过主控MCU1内部ADC进行采集处理，反演出甲烷气体浓度，将本系统使用在无人值守的厂区，对发生气体泄漏环境中可以实时检测气体泄漏情况和坐标信息。如图1至图3所示，所述可调谐二极管激光器3可以是1653.7nm波长对甲烷气体的检测，也可是其他气体吸收波长的激光器，该系统适用不同气体的检测。如图1至图3所示，所述智能寻迹车11是基于在厂区设定特定的路线，所述智能寻迹车11根据设定好路线进行巡检，可以根据需要设置不同检测等级和坐标信息，将此类信息存取在NFC标签中，分别安放在需要检测的重点检测区域16，所述智能寻迹车11巡检过程中根据NFC标签信息可以读取信息，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能车激光气体巡检系统，其特征在于：包括智能寻迹车和设置在所述智能寻迹车上的检测设备，所述检测设备包括主控MCU、激光器驱动电路、可调谐二极管激光器、反射光路、光电探测器和信号调理电路，其中，所述主控MCU的调制信号输出端与所述激光器驱动电路的输入端连接，所述激光器驱动电路的输出端与所述可调谐二极管激光器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述主控MCU的输入端连接，所述主控MCU向所述激光器驱动电路输出调制信号，对所述可调谐二极管激光器进行信号调制，所述激光器驱动电路驱动所述可调谐二极管激光器发出激光，所述可调谐二极管激光器发出的激光射入所述反射光路后由所述光电探测器接收，所述光电探测器将光信号转换为电信号后输出给所述信号调理电路，所述信号调理电路将该电信号调理后输出到所述主控MCU。

【技术特征摘要】
1.一种智能车激光气体巡检系统，其特征在于：包括智能寻迹车和设置在所述智能寻迹车上的检测设备，所述检测设备包括主控MCU、激光器驱动电路、可调谐二极管激光器、反射光路、光电探测器和信号调理电路，其中，所述主控MCU的调制信号输出端与所述激光器驱动电路的输入端连接，所述激光器驱动电路的输出端与所述可调谐二极管激光器的输入端连接，所述光电探测器的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，所述信号调理电路的输出端与所述主控MCU的输入端连接，所述主控MCU向所述激光器驱动电路输出调制信号，对所述可调谐二极管激光器进行信号调制，所述激光器驱动电路驱动所述可调谐二极管激光器发出激光，所述可调谐二极管激光器发出的激光射入所述反射光路后由所述光电探测器接收，所述光电探测器将光信号转换为电信号后输出给所述信号调理电路，所述信号调理电路将该电信号调理后输出到所述主控MCU。2.根据权利要...

【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：中科华仪科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44