【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内标法，尤其是涉及一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法及系统。
技术介绍
1、甲烷气体是煤层气的主要成分，同时也是城市燃气气源的主要成分，是一种易燃易爆炸的气体。矿井中甲烷含量的异常及运输泄漏会导致人体窒息死亡、火灾爆炸等，且其不完全燃烧产生的一氧化碳同时会对人体造成极大的危害。因此，如何快速、高精度的监测甲烷浓度异常变化及位置十分重要。而快速、高精度的获得甲烷浓度异常变化的检测技术成为一种挑战。
2、目前，用于测量甲烷浓度异常的方法主要有：“红外测量法”、“热催化燃烧法”、“热导元件法”。
3、其中热催化法及热导元件法的使用对甲烷浓度有一定限制，浓度稍高或稍低时会造成器件的永久性损坏或误差极大。而红外检测法是一种光学检测方法，可以通过非接触式对甲烷浓度定量检测，且其寿命可达10年以上，但该方法的基本误差在±3％fs，不能较为准确的把控甲烷浓度的变化量。
4、因此，亟需一种高精度、非接触的甲烷浓度的检测方法。
技术实现思路
1、为了解决上述提到的问题，本专利技术提供一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法及系统。
2、第一方面，本专利技术提供的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，采用如下的技术方案：
3、一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，包括：
4、获取标定前的内标物吸收峰；
5、获取标定后的内标物吸收峰和甲烷吸收峰；
6、根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补
7、根据浓度补偿系数和甲烷吸收峰得到甲烷泄漏浓度。
8、进一步地，所述获取标定前的内标物吸收峰，包括选取与甲烷吸收峰不重叠的气体作为内标物，以内标物的吸收峰作为内标峰，采集包含有内标物吸收峰光谱。
9、进一步地，所述获取标定后的内标物吸收峰和甲烷吸收峰，包括依据环境同一性原则，采集同一条件下的内标物气体的吸收峰与目标物甲烷气体的吸收峰。
10、进一步地，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，包括利用吸收峰光谱分别得到标定后的内标物吸收峰与标定前的内标物吸收峰关系式，其中，吸收峰光谱曲线表达式为：
11、
12、其中，n是气体分子数密度，是与气体样品浓度、压力条件相关的系数，谱线的吸收截面k与温度t相关，i0(v)为光源照射强度；l为吸收长度。
13、进一步地，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，还包括将标定后的内标物吸收峰与标定前的内标物吸收峰的比值关系作为浓度补偿系数，表示为：
14、i后/i前＝i’；
15、其中，i后为标定后的内标峰的吸收峰强度，i前为标定前内标峰的吸收峰强度，i’为浓度补偿系数。
16、进一步地，所述根据浓度补偿系数和甲烷吸收峰得到甲烷泄漏浓度，包括根据内标法确定被测物和内标物的吸收峰关系式，表示为：
17、
18、其中，r表示内标物，通常为被测物体系下的物质；σ表示吸收截面；σr/r为常数，i/ir为同一条件下取得的内标物与被测物的吸收峰比值，即相对红外吸收强度，n为被测物的分子数密度，即甲烷泄漏浓度；nr为内标物的分子数密度，即内标物浓度。
19、进一步地，所述根据浓度补偿系数和甲烷吸收峰得到甲烷泄漏浓度，还包括利用浓度补偿系数得到标定前后的被测物分子数密度的关系式，表示为：
20、n′＝i′n；
21、将i’展开后代入关系式中，则可得到经过浓度补偿系数修正后的被测物分子数密度，即甲烷泄漏浓度，表示为
22、
23、第二方面，一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测系统，包括：
24、数据获取模块，被配置为，获取标定前的内标物吸收峰；获取标定后的内标物吸收峰和甲烷吸收峰；
25、误差判断模块，被配置为，根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数；
26、计算模块，被配置为，根据浓度补偿系数和甲烷吸收峰得到甲烷泄漏浓度。
27、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法。
28、第四方面，本专利技术提供一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法。
29、综上所述，本专利技术具有如下的有益技术效果：
30、(1)本专利技术可对甲烷气体泄漏、浓度异常变化精准监测。
31、(2)本专利技术通过内标法比对标定物光谱信息的变化误差进而计算出浓度补偿系数，进而校正消除甲烷浓度的检测精度，监测物的精准浓度。
32、(3)本专利技术通过内标法计算出目标物浓度的方法适用于各种气体泄漏检测中。
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1.一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述获取标定前的内标物吸收峰，包括选取与甲烷吸收峰不重叠的气体作为内标物，以内标物的吸收峰作为内标峰，采集包含有内标物吸收峰光谱。
3.根据权利要求2所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述获取标定后的内标物吸收峰和甲烷吸收峰，包括依据环境同一性原则，采集同一条件下的内标物气体的吸收峰与目标物甲烷气体的吸收峰。
4.根据权利要求3所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，包括利用吸收峰光谱分别得到标定后的内标物吸收峰与标定前的内标物吸收峰关系式，其中，吸收峰光谱曲线表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，还包括将标定后的内标物吸收峰与标定前的内标物吸收峰的比值关系作为浓度补偿系数，表示为：
6.根
7.根据权利要求6所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述根据浓度补偿系数和甲烷吸收峰得到甲烷泄漏浓度，还包括利用浓度补偿系数得到标定前后的被测物分子数密度的关系式，表示为：
8.一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行如权利要求1所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法。
10.一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述获取标定前的内标物吸收峰，包括选取与甲烷吸收峰不重叠的气体作为内标物，以内标物的吸收峰作为内标峰，采集包含有内标物吸收峰光谱。
3.根据权利要求2所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述获取标定后的内标物吸收峰和甲烷吸收峰，包括依据环境同一性原则，采集同一条件下的内标物气体的吸收峰与目标物甲烷气体的吸收峰。
4.根据权利要求3所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，包括利用吸收峰光谱分别得到标定后的内标物吸收峰与标定前的内标物吸收峰关系式，其中，吸收峰光谱曲线表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于内标气体校正的甲烷泄漏监测方法，其特征在于，所述根据标定前后的内标物吸收峰计算得到浓度补偿系数，还包括将标定后的内标物吸收峰与标定前的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昌，
申请(专利权)人：山东飞博赛斯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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