一种抗干扰激光气体遥测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种抗干扰激光气体遥测方法及系统，其中，方法包括以下步骤：读取一个检测周期T内得到的待分析信号；将所述待分析信号划分为非吸收区Ⅰ和吸收区Ⅱ，当判断非吸收区Ⅰ的回波信号质量合格，吸收区Ⅱ的回波信号的一次谐波与二次谐波波形质量合格后，进一步计算气体瞬时浓度C

【技术实现步骤摘要】
一种抗干扰激光气体遥测方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光气体遥测
，具体的说，涉及了一种抗干扰激光气体遥测方法及系统。

技术介绍

[0002]基于TDLAS技术的激光气体遥测系统，检测激光穿过目标气体，照射到背景反射物上，经背景反射物反射后由光电探测器接收，通过分析反射回波信号，反演目标气体浓度。由于测量距离远、背景反射物实时变化，容易引起干扰，造成误报。产生的干扰因素主要有以下几个方面：（1）测量距离远，当测量距离远时，信噪比会降低，有用信号会被淹没在噪声中，引起干扰；（2）背景反射物突变，当背景反射物突变时也会产生光学噪声，引起误报；（3）干涉噪声，当背景反射物为不锈钢条、双层玻璃等时，遥测仪回光会产生光学干涉，引起误报；（4）空气背景，由于激光气体遥测系统检测的气体浓度为积分浓度，与气团的平均浓度和激光束穿过气团的光程成正比，对于空气背景，测量距离越长，空气背景浓度越高。
[0003]传统的激光气体遥测系统采用近红外可调谐半导体激光器为光源，利用气体在近红外波段的吸收峰线，这种激光气体遥测仪在系统成本上具有一定的优势本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗干扰激光气体遥测方法，其特征在于，包括以下步骤：读取一个检测周期T内得到的待分析信号；将所述待分析信号划分为非吸收区Ⅰ和吸收区Ⅱ，当判断非吸收区Ⅰ的回波信号质量合格，吸收区Ⅱ的回波信号的一次谐波与二次谐波波形质量合格后，进一步计算气体瞬时浓度C
IV
；激光气体遥测设备根据激光测距模块提供的检测距离及测量拟合的空气背景曲线，得到该距离下的空气背景值C
air
，再用测量的瞬时浓度值C
IV
减去空气背景值C
air
，即得到目标气体的真实浓度。2.根据权利要求1所述的抗干扰激光气体遥测方法，其特征在于，瞬时浓度值C
IV
的测量方法包括：读取一个检测周期T内得到的待分析信号；其中，所述待分析信号为待分析的回波信号；将所述待分析信号划分为非吸收区Ⅰ和吸收区Ⅱ，所述非吸收区Ⅰ对应一个检测周期T的采样起始点至第N个采样点，所述吸收区Ⅱ对应一个检测周期T的第N+1个采样点至采样结束点；判断非吸收区Ⅰ的回波信号质量是否合格，如果不合格则舍弃该次计算，如果合格则继续分析吸收区Ⅱ的回波信号；将吸收区Ⅱ的回波信号进行锁相放大，得到一次谐波与二次谐波波形，判断一次谐波与二次谐波波形质量，如不合格则舍弃该次计算，如果合格则进一步计算气体瞬时浓度C
IV
。3.根据权利要求2所述的抗干扰激光气体遥测方法，其特征在于，在判断所述非吸收区Ⅰ的回波信号是否合格时，执行：对非吸收区Ⅰ的回波信号进行FFT计算，分别得到一次谐波f
’
的幅值
’
、二次谐波2f的幅值
’
至n次谐波nf的幅值
’
；采用以下公式计算所述无气体吸收区Ⅰ的信号畸变量S_Ⅰ：判断所述非吸收区Ⅰ的信号畸变量S_Ⅰ是否大于畸变阈值S
th
_Ⅰ，若是，则判定所述非吸收区Ⅰ的回波信号质量不合格，否则判定为合格。4.根据权利要求2所述的抗干扰激光气体遥测方法，其特征在于，在判断所述吸收区Ⅱ的回波信号经锁相放大后的一次谐波与二次谐波波形质量是否合格时，执行：首先确定标准的二次谐波的一个极大值点的中心位置为X
2f
，M个特征点的中心位置为X1、X2……
X
M
,确定一次谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海永，郭东歌，武传伟，李志刚，王海超，方雁群，孟庆逍，
申请(专利权)人：汉威科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：