【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气检测，具体涉及一种识别天然气沼气泄漏的方法以及识别装置。
技术介绍
1、天然气的使用给人们的生活带来了巨大的便利，但由于天然气易燃易爆的特点，同时也埋下了巨大的隐患。管道是运输天然气的主要方式，城市地下密闭空间内的燃气管道，燃气泄漏后容易积存，当其与空气的混合比例达到一定值时可以引起爆炸。因此，及时检测出管道的泄漏并报警，可以有效降低燃气爆炸事故的产生。
2、通常的做法是在阀井中安装甲烷(ch4)报警器，能够实时监测阀井内的甲烷浓度并当甲烷浓度达到一定比例时可以自动报警。但是，很多阀井内及周围环境复杂，常伴有积水、脏污有机物等堆积，有机物发酵后会产生沼气，沼气的主要成分也是甲烷(ch4)，当沼气积累到一定浓度也会引起甲烷(ch4)报警器发出报警，容易出现误报警情况，因此，当报警器报警后，燃气企业到达现场一般使用气相色谱仪分析引起报警的是天然气还是沼气，检测过程中需要吹扫色谱柱、采集样气、分析，花费较多时间。
3、为此，现有国内外厂商提出了不同的解决方案。霍尼韦尔公司的专利us4507558a提供了一种改进的可燃气体探测器，采用双光源的ndir传感器的双通道分别测甲烷和乙烷浓度，通过甲烷和乙烷浓度比率与天然气中预期的比率来判断是天然气泄漏还是沼气泄漏，但由于ndir传感器本身因为光源衰减、气室老化等原因存在漂移的问题，采用甲烷与乙烷浓度比率来判断泄漏源的可靠性有待提高。
4、西门子公司的专利ep1103804b1提供了一种用于检测天然气的方法，通过两个dfb激光器选择性测量天
5、合肥朗伯光电传感技术有限公司的专利cn103512988b提供一种便携式天然气、沼气光学检测装置及其鉴别方法，采用了气相色谱分离和气体红外吸收检测技术相结合的技术手段，测量通道采用3.4微米波长测hc气，在方波信号的一个周期内，待测气体分离的各组分全部通过气室后，单片机采集整个周期内的红外探测信号后得到气体色谱分离图；在一个色谱图中有两个峰时，说明该气体中同时含有甲烷和乙烷成分，如果色谱图中只有一个峰存在，峰处于甲烷的特征位置，说明待测气体是沼气。但该装置的气相色谱存在对气体分离耗时长且无法实时监测的问题。
6、heat consultants inc.的专利wo2023059632a1公开了一种用于在露天配置中通过激光吸收光谱测量目标气体的系统，通过两个中红外分布式反馈带间级联激光器(中红外dfb-icl)，分别对应甲烷和乙烷吸收波长为3291.1nm和3336.8nm，同时高速测量甲烷和乙烷的ppb级浓度，实现对天然气和沼气的泄漏判断。但该方法采用的中红外激光器成本很高，限制了产品大规模使用。
7、sensors unlimited inc.的专利us11105784b2公开了一种使用光学检测来感测石油、油和气体泄漏的系统和方法，使用被调谐为甲烷吸收峰值的激光光源来扫描包括天然气或油管线的区域来检测甲烷泄漏，同时使用mwir检测器来扫描被激光光源扫描的所述区域以便检测甲烷泄漏；在成像界面上使用包括对所述激光源扫描和所述mwir检测器扫描的视频分析、使用激光扫描和所述mwir扫描进行的甲烷分散建模的算法来使甲烷泄漏成像，以便定位流体泄漏。该方法只能定位甲烷的泄漏，但无法进一步判断是天然气还是沼气泄漏。
8、北京埃德尔黛威新技术公司的专利cn114608755a，设置了双气体检测器，将便携式气体检测仪和便携式气相色谱分析仪合为一体，实现一次性检测甲烷和乙烷，确认是否为天然气泄漏，同时可通过对比甲烷含量大小从而精确确定漏点位置，但该方案采用的气相色谱仪检测耗时长，而且整体装置庞大。
9、北京航天控制仪器研究所的专利cn114965357a公开了一种基于tdlas的甲乙烷双气体检测装置，通过单个激光器扫描较宽的波长范围(1680～1681nm)来同时检测甲烷、乙烷；甲烷和乙烷分别用1680.81nm、1680.19nm作为吸收峰波长，根据二次谐波信号的位置信息识别待测气体中的组分，根据二次谐波信号的波峰波谷信息获得待测气体中各组分浓度值。但该方案需具备激光器功率稳定以及环境温度变化小的条件，当波长发生较大变化时，二次谐波信号的波峰值会超出原设置的位置判断范围，导致甲烷和乙烷组分识别不准确，浓度检测值异常。
10、上海新奥新能源技术有限公司的专利cn208253199u一种检测天然气泄漏的巡检设备及系统，通过两个tdlas传感器分别检测甲烷和乙烷，获得待检测气体中不同种气体所对应的浓度，以此判断泄漏的气体种类，但乙烷的吸收强度小，其光程需要设计得很长才能勉强满足要求，这导致整体结构很大。
11、综上，现有技术存在着成本高、结构复杂、可靠性差的问题。鉴于此，本专利技术欲提供一种低成本、结构简单，高可靠性的识别天然气沼气泄漏的方法以及装置。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种识别天然气沼气泄漏的方法以及装置，旨在解决上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种识别天然气沼气泄漏的方法，包括以下步骤：
3、通过激光甲烷检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第一甲烷浓度值c1，通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值c2；
4、根据所述第二甲烷浓度值c2与所述第一甲烷浓度值c1的差值c0判断识别所述被测气体的种类；
5、根据所述第一甲烷浓度值c1判断环境安全性。
6、可选地，所述根据所述第二甲烷浓度值c2与所述第一甲烷浓度值c1的差值c0判断识别所述被测气体的种类步骤具体包括：
7、获取所述第二甲烷浓度值c2与所述第一甲烷浓度值c1的差值c0；
8、比较所述差值c0与第一预设阈值的大小；
9、若所述差值c0大于所述第一预设阈值，则判断所述被测气体包含天然气，若所述差值c0小于或等于第一预设阈值，则判断所述被测气体为沼气，其中，所述第一预设阈值通过所述激光甲烷检测单元的检测误差范围和所述红外气体检测单元的检测误差范围设置。
10、可选地，所述激光甲烷检测单元的检测误差为-δx～δx，所述红外气体检测单元的检测误差为-δy～δy，所述第一预设阈值为δx+δy。
11、可选地，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值c2步骤具体包括：
12、通过所述红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，得到第二甲烷浓度值c2，其中，所述红外气体检测单元包括第一甲烷检测滤光片，所述第一甲烷检测滤光片的波长为λ1，且乙烷在波长λ1下的红外吸收程度强于甲烷在该波长λ1下的红外吸收程度。
13、可选地，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述识别天然气沼气泄漏的方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述根据所述第二甲烷浓度值C2与所述第一甲烷浓度值C1的差值C0判断识别所述被测气体的种类步骤具体包括：
3.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述激光甲烷检测单元的检测误差为-Δx～Δx，所述红外气体检测单元的检测误差为-Δy～Δy，所述第一预设阈值为Δx+Δy。
4.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值C2步骤具体包括：
5.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值C2步骤具体包括：
6.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，若所述差值C0大于所述第一预设阈值，则判断所述被测气体包含天然气步骤之后还包括：
7.如权利要求1所述的识别天然气沼气泄漏
8.如权利要求1所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述通过激光甲烷检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第一甲烷浓度值C1，通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值C2步骤之后还包括：
9.如权利要求7所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述根据所述第二甲烷浓度值C2与所述第一甲烷浓度值C1的差值C0对所述红外气体检测单元进行校准步骤具体包括：
10.一种识别装置，适用于如权利要求1-9任一项所述的识别天然气沼气泄漏的方法进行天然气沼气泄漏识别，其特征在于，所述识别装置包括：
11.如权利要求10所述的识别装置，其特征在于，所述红外气体检测单元包括第一甲烷检测滤光片，所述第一甲烷检测滤光片的波长为λ1，且乙烷在波长λ1下的红外吸收程度强于甲烷在该波长λ1下的红外吸收程度。
12.如权利要求10所述的识别装置，其特征在于，所述红外气体检测单元包括第一红外检测部和第二红外检测部，所述第一红外检测部和所述第二红外检测部用以共同检测所述被测气体的甲烷浓度；
13.如权利要求10-12任一项所述的识别装置，其特征在于，所述红外气体检测单元还包括第三红外检测部，所述第三红外检测部用以检测所述被测气体中的二氧化碳浓度。
...【技术特征摘要】
1.一种识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述识别天然气沼气泄漏的方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述根据所述第二甲烷浓度值c2与所述第一甲烷浓度值c1的差值c0判断识别所述被测气体的种类步骤具体包括：
3.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述激光甲烷检测单元的检测误差为-δx～δx，所述红外气体检测单元的检测误差为-δy～δy，所述第一预设阈值为δx+δy。
4.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值c2步骤具体包括：
5.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述通过红外气体检测单元检测被测气体中的甲烷浓度，并得到第二甲烷浓度值c2步骤具体包括：
6.如权利要求2所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，若所述差值c0大于所述第一预设阈值，则判断所述被测气体包含天然气步骤之后还包括：
7.如权利要求1所述的识别天然气沼气泄漏的方法，其特征在于，所述根据所述第一甲烷浓度值c1判断环境安全性步骤具体包括：
8.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊友辉，阮飞，吴华钦，吴朝辉，程畅，
申请(专利权)人：四方光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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