CN117969443A - 基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测装置及方法，涉及红外激光遥测技术领域，对激光遥测相关影响参数进行采集、分析，并生成红外激光遥测评估系数，本发明首次对红外激光遥测的温度、其他气体浓度、杂射光干扰、设备抖动进行综合分析，构建模块构建相关坐标系，采用多个采集模块采集相关参数，并对这些参数进行预处理，生成吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数，通过分析模块对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行相关性分析，得到反映了红外激光遥测准确性的红外激光遥测评估系数，通过与影响阈值相比对，输出红外激光遥测数值的准确度等级。

Description

基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测装置及方法

技术领域

本发明涉及红外激光遥测技术领域，具体为基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测装置及方法。

背景技术

红外激光遥测是一种利用红外激光技术进行远距离气体浓度测量的方法。它通常用于测量大气中的气体浓度，包括但不限于氢气、二氧化碳、甲烷、氨、氮氧化物等，激光遥测利用激光束与大气中的氢气发生光谱吸收相互作用，通过检测被吸收的激光强度变化来确定目标区域的氢气浓度。在工业生产的高温真空炉中，需要注入氢气来对材料进行还原，而高温真空炉老化或者出现其他故障时，会导致氢气泄露，具有一定的危险性，因而需要使用红外激光遥测远距离检测高温真空炉是否发生氢气泄露，及时提醒相关工作人员。

现有技术中的，公开号为CN116465841A的中国发明专利提供了一种消除交叉干扰的多种气体浓度的检测方法及系统。方法包括：确定目标吸收光谱区间、目标吸收光谱、每一种待测气体的目标检测波长以及干扰气体，对干扰气体进行光谱检测，得到干扰气体的吸收光谱；根据吸收光谱，确定相对吸光度系数；对所有待测气体的混合气体进行光谱检测，得到混合气体的吸收光谱；进而得到拥有独立峰的待测气体的吸光度；根据相对吸光度系数、拥有独立峰的待测气体的吸光度，计算待测气体的实际吸光度计算混合气体中的待测气体的浓度。其考虑了其他干扰气体的光谱，但未综合考虑其他影响气体浓度检测的因素，较为片面，无法准确的确定浓度数据是否可靠。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，具体步骤包括：

S1、采集测量区域气体浓度，所述气体浓度包括水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度，并且采集激光发射端与激光接收端之间的距离；

S2、在激光发射端与激光接收端之间构建距离-浓度二维坐标系，其中激光发射端作为零点，激光发射端与激光接收端之间的距离作为X轴自变量，气体浓度作为Y轴因变量，构建气体浓度函数；

S3、对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

S4、构建杂射光二维坐标系，该坐标系重合于激光接收端平面，且X轴平行于水平面，入射激光中心位于零点，采集杂射光干扰光点的坐标位置，对所述杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

S5、创建两个二维坐标系，分别定义为A坐标系和B坐标系，激光遥测未启动时，将A坐标系定位于激光发射端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为系统激光发射点，将B坐标系定位于激光发射接收端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为激光接收点，A、B坐标系的X轴均与水平面平行，激光遥测启动后，在A坐标系上采集激光发射端偏移数值，在B坐标系上采集激光接收端偏移数值，对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

S6、采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度，根据氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

S7、对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数，将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。

进一步地，所述S1-S3中，水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度的浓度占比分别用、/>、/>、/>、/>表示，水汽浓度函数表达式为：/>，二氧化碳浓度函数表达式为：/>，甲烷浓度函数表达式为：/>，氨气浓度函数表达式为：/>，一氧化碳浓度函数表达式为：/>，激光发射端与激光接收端之间的距离为/>，光透过率/>的公式为：/>，其中/>为入射激光光强，/>为出射激光光强，/>为吸光系数，表示其他气体对激光光谱的吸收影响，气体的浓度、压强、激光横截面面积、光透过率/>计算公式进行相关性分析，生成吸光系数/>，所依据的公式为：

；

其中，吸光系数与激光截面面积/>、大气压强/>成正比，/>为吸光影响权重，/>的取值范围为/>，/>为激光发射端与激光接收端之间的距离。

进一步地，所述S4中，所采集的杂射光干扰光点的坐标位置用、/>、、…、/>、…、/>表示，其中/>为正整数，依据杂射光干扰光点的坐标位置生成杂射光干扰光点横向综合位置/>和杂射光干扰光点纵向综合位置/>，所依据的公式为：

；

对杂射光干扰光点横向综合位置和杂射光干扰光点纵向综合位置/>进行相关性分析，生成杂射光干扰偏差系数/>，所依据的公式为：/>，其中，系数/>为光强影响因子，为激光入射光点与杂射光干扰光点的光强之比，杂射光干扰偏差系数/>反映杂射光对氢气检测光强的影响大小。

进一步地，所述S5中，所述激光发射端偏移数值包括发射端横坐标偏移以及发射端纵坐标偏移/>，所述激光接收端偏移数值包括接收端横坐标偏移/>以及接收端纵坐标偏移/>。

进一步地，对发射端横坐标偏移、发射端纵坐标偏移/>、接收端横坐标偏移以及接收端纵坐标偏移/>进行相关性分析，生成设备抖动偏差系数/>，所依据的公式为：

；

其中是设备抖动权重系数，取值范围为/>，设备抖动偏差系数/>表示红外激光遥测设备工作时抖动因素对遥测浓度数据结果的影响大小。

进一步地，所述S6中，所述测量温度的单位为开尔文，氢气分子配分函数/>是与测量温度相关的多项式函数/>，设定其为：/>，其中/>、/>、/>、/>的值可在HITRAN数据库中查询获得，在温度范围为/>时，/>、/>、/>、/>分别为，对测量温度/>和相关的多项式函数进行相关性分析，生成温度影响系数/>，所依据的公式为：

；

其中，为/>，/>、/>为分子配分函数，/>为普朗克常数，/>是跃迁频率，/>为玻尔兹曼常数，/>为自然数，/>为光速，/>为低跃迁态的能量，/>为测量温度，温度影响系数表示温度对红外激光遥测设备遥测浓度数据结果的影响大小。

进一步地，所述S7中，对吸光系数、杂射光干扰偏差系数/>、设备抖动偏差系数、温度影响系数/>进行分析，生成红外激光遥测评估系数/>，所依据的公式为：

；

其中，杂射光干扰偏差影响因子，取值范围为/>，红外激光遥测评估系数反映了激光遥测综合评估质量。

进一步地，所述S7中，当红外激光遥测评估系数大于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据参数为三级，表示可靠性为10%-50%；当红外激光遥测评估系数大于影响阈值，但小于等于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为二级，表示可靠性为50%-90%；当红外激光遥测评估系数小于等于影响阈值，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为一级，表示可靠性为90%-100%。

本发明还提供了一种氢气泄露激光遥测检测装置，用于执行上述所述的一种氢气泄露激光遥测检测方法，包括第一坐标系构建模块、第二坐标系构建模块、第三坐标系构建模块、气体浓度采集模块、干扰光点坐标采集模块、偏移坐标采集模块、测量温度采集模块、预处理模块A、预处理模块B、预处理模块C、预处理模块D、分析模块、比对模块；

所述第一坐标系构建模块用于构建所述S2中的距离-浓度二维坐标系；

所述气体浓度采集模块用于采集气体浓度；

所述预处理模块A用于对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

所述第二坐标系构建模块用于构建杂射光二维坐标系；

所述干扰光点坐标采集模块用于采集杂射光干扰光点的坐标位置；

所述预处理模块B用于对所述杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

所述第三坐标系构建模块用于构建S5中所述的A坐标系以及B坐标系；

所述偏移坐标采集模块用于在工作状态下采集A坐标系上的激光发射端偏移数值和B坐标系上的激光接收端偏移数值；

所述预处理模块C用于对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

所述测量温度采集模块用于采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度；

所述预处理模块D用于对氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

所述分析模块用于对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数；

所述比对模块用于将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明根据；

本发明首次对红外激光遥测的温度、其他气体浓度、杂射光干扰、设备抖动进行综合分析，通过坐标系构建模块构建相关坐标系，为数据拟合提供计算基础，采用多个采集模块采集相关参数，并对这些参数进行预处理，生成吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数，通过分析模块对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行相关性分析，得到反映了红外激光遥测准确性的红外激光遥测评估系数，通过与影响阈值相比对，输出红外激光遥测数值的准确度等级。

附图说明

图1为本发明整体方法流程示意图；

图2为本发明的模块图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：

基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，采用红外激光遥测测量，激光遥测利用激光束与大气中的氢气发生光谱吸收相互作用，通过检测被吸收的激光强度变化来确定目标区域的氢气浓度，工作原理主要包括以下几个步骤：发射2113nm激光束，激光氢气遥测利用激光器产生单色、单频的激光束；光谱吸收，激光束穿过大气中的目标区域，与其中的氢气分子发生光谱吸收作用，被吸收的激光强度与氢气呈线性关系；接收与检测，遥测设备接收经过目标区域的激光束，利用光谱分析技术检测吸收光谱的强度变化，并将其转换为氢气浓度的数据；数据处理与分析，获取的数据经过处理与分析，得到目标区域内氢气浓度分布图或剖面图，进而实现对区域内氢气分布的监测与测量。由于氢气是同核双原子分子，无电偶极矢量，因此红外吸收谱中无电偶极振动吸收谱，只有转动吸收谱线。在氢气分子发生光谱吸收过程中，温度、其他气体浓度均会影响激光光强计算，导致影响氢气浓度计算，同时设备抖动、外界干扰光也会影响激光接收，从而影响氢气浓度计算结果，为了确定红外激光遥测测量的准确性，本发明采用以下具体步骤：

S1、采集测量区域气体浓度，气体浓度包括水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度，并且采集激光发射端与激光接收端之间的距离；

S2、在激光发射端与激光接收端之间构建距离-浓度二维坐标系，其中激光发射端作为零点，激光发射端与激光接收端之间的距离作为X轴自变量，气体浓度作为Y轴因变量，构建气体浓度函数；

S3、对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

所采集的水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度的浓度占比分别为、/>、/>、/>、/>，水汽浓度函数表达式为：/>，二氧化碳浓度函数表达式为：/>，甲烷浓度函数表达式为：/>，氨气浓度函数表达式为：/>，一氧化碳浓度函数表达式为：/>，激光发射端与激光接收端之间的距离为/>，光透过率/>的公式为：/>，其中/>为入射激光光强，/>为出射激光光强，/>为自然常数，/>为吸光系数，表示其他气体对激光光谱的吸收影响，气体的浓度、压强、激光横截面面积、光透过率/>计算公式进行相关性分析，生成吸光系数/>，所依据的公式为：

；

其中，吸光系数与激光截面面积/>、大气压强/>成正比，/>为吸光影响权重，/>的取值范围为/>，/>为激光发射端与激光接收端之间的距离。

S4、构建杂射光二维坐标系，该坐标系重合于激光接收端平面，且X轴平行于水平面，入射激光中心位于零点，采集杂射光干扰光点的坐标位置，对杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

所采集的杂射光干扰光点的坐标位置用、/>、/>、…、/>、…、表示，其中/>为正整数，依据杂射光干扰光点的坐标位置生成杂射光干扰光点横向综合位置/>和杂射光干扰光点纵向综合位置/>，所依据的公式为：

；

对杂射光干扰光点横向综合位置和杂射光干扰光点纵向综合位置/>进行相关性分析，生成杂射光干扰偏差系数/>，所依据的公式为：/>，其中，系数/>为光强影响因子，为激光入射光点与杂射光干扰光点的光强之比，杂射光干扰偏差系数/>反映杂射光对氢气检测光强的影响大小，杂射光干扰偏差系数/>越大，对氢气浓度检测的影响越大，杂射光干扰偏差系数/>越小，对氢气浓度检测的影响越小，系数/>越小和杂射光干扰光点离激光入射光点越近，则杂射光干扰越强，杂射光干扰偏差系数则越大；/>越大和杂射光干扰光点离激光入射光点越远，则杂射光干扰越弱，杂射光干扰偏差系数则越小。

S5、创建两个二维坐标系，分别定义为A坐标系和B坐标系，激光遥测未启动时，将A坐标系定位于激光发射端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为系统激光发射点，将B坐标系定位于激光发射接收端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为激光接收点，A、B坐标系的X轴均与水平面平行，激光遥测启动后，在A坐标系上采集激光发射端偏移数值，在B坐标系上采集激光接收端偏移数值，对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

激光发射端偏移数值包括发射端横坐标偏移以及发射端纵坐标偏移/>，激光接收端偏移数值包括接收端横坐标偏移/>以及接收端纵坐标偏移/>，对发射端横坐标偏移/>、发射端纵坐标偏移/>、接收端横坐标偏移/>以及接收端纵坐标偏移/>进行相关性分析，生成设备抖动偏差系数/>，所依据的公式为：

；

其中是设备抖动权重系数，取值范围为/>，设备抖动偏差系数/>表示红外激光遥测设备工作时抖动因素对遥测浓度数据结果的影响大小。

S6、采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度，根据氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

测量温度的单位为开尔文，氢气分子配分函数/>是与测量温度相关的多项式函数/>，设定其为：/>，其中/>、/>、/>、/>的值可在HITRAN数据库中查询获得，在温度范围为/>时，/>、/>、/>、/>分别为，对测量温度/>和相关的多项式函数进行相关性分析，生成温度影响系数/>，所依据的公式为：

；

其中，为/>，/>、/>为分子配分函数，/>为普朗克常数，/>是跃迁频率，/>为玻尔兹曼常数，/>为自然数，/>为光速，/>为低跃迁态的能量，/>为测量温度，温度影响系数表示温度对红外激光遥测设备遥测浓度数据结果的影响大小。

、/>为氢气分子配分函数，具体可以由HITRAN数据库查询，HITRAN数据库为分子光谱软件-高分辨率大气光谱数据库，是由剑桥空气动力研究实验室开发的，适用于大气传输和辐射的计算，在气体遥感、激光传输等领域有广泛应用。

S7、对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数，将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。

对吸光系数、杂射光干扰偏差系数/>、设备抖动偏差系数/>、温度影响系数/>进行分析，生成红外激光遥测评估系数/>，所依据的公式为：

；

其中，杂射光干扰偏差影响因子，取值范围为/>，红外激光遥测评估系数反映了激光遥测综合评估质量。

所述S7中，当红外激光遥测评估系数大于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据参数为三级，表示可靠性为10%-50%，随着红外激光遥测评估系数增大，可靠性则越小；当红外激光遥测评估系数大于影响阈值，但小于等于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为二级，表示可靠性为50%-90%；当红外激光遥测评估系数小于等于影响阈值，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为一级，表示可靠性为90%-100%；其中，当红外激光遥测评估系数处于五倍影响阈值时，表示可靠性为50%，当红外激光遥测评估系数等于影响阈值时，表示可靠性为90%，红外激光遥测评估系数为0时，表示可靠性为100%，红外激光遥测评估系数数值越大，可靠性越小。

本发明还提供了一种氢气泄露激光遥测检测装置，用于执行上述的一种氢气泄露激光遥测检测方法，包括第一坐标系构建模块、第二坐标系构建模块、第三坐标系构建模块、气体浓度采集模块、干扰光点坐标采集模块、偏移坐标采集模块、测量温度采集模块、预处理模块A、预处理模块B、预处理模块C、预处理模块D、分析模块、比对模块；

第一坐标系构建模块用于构建S2中的距离-浓度二维坐标系；

气体浓度采集模块用于采集气体浓度；

预处理模块A用于对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

第二坐标系构建模块用于构建杂射光二维坐标系；

干扰光点坐标采集模块用于采集杂射光干扰光点的坐标位置；

预处理模块B用于对杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

第三坐标系构建模块用于构建S5中的A坐标系以及B坐标系；

偏移坐标采集模块用于在工作状态下采集A坐标系上的激光发射端偏移数值和B坐标系上的激光接收端偏移数值；

预处理模块C用于对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

测量温度采集模块用于采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度；

预处理模块D用于对氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

分析模块用于对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数；

比对模块用于将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。

影响阈值为30，当时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据参数为三级，表示不可信；当/>，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为二级，具有一般可信度；当/>，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为一级，具有极强的可信度。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够通过电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方法来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于，具体步骤包括：

S1、采集测量区域气体浓度，所述气体浓度包括水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度，并且采集激光发射端与激光接收端之间的距离；

S2、在激光发射端与激光接收端之间构建距离-浓度二维坐标系，其中激光发射端作为零点，激光发射端与激光接收端之间的距离作为X轴自变量，气体浓度作为Y轴因变量，构建气体浓度函数；

S3、对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

S4、构建杂射光二维坐标系，该坐标系重合于激光接收端平面，且X轴平行于水平面，入射激光中心位于零点，采集杂射光干扰光点的坐标位置，对所述杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

S5、创建两个二维坐标系，分别定义为A坐标系和B坐标系，激光遥测未启动时，将A坐标系定位于激光发射端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为系统激光发射点，将B坐标系定位于激光发射接收端平面上，垂直于红外检测激光光路，零点为激光接收点，A、B坐标系的X轴均与水平面平行，激光遥测启动后，在A坐标系上采集激光发射端偏移数值，在B坐标系上采集激光接收端偏移数值，对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

S6、采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度，根据氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

S7、对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数，将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。

2.根据权利要求1所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S1-S3中，所采集的水汽浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、氨气浓度、一氧化碳浓度的浓度占比分别用、/>、/>、/>、/>表示，水汽浓度函数表达式为：/>，二氧化碳浓度函数表达式为：/>，甲烷浓度函数表达式为：/>，氨气浓度函数表达式为：，一氧化碳浓度函数表达式为：/>，激光发射端与激光接收端之间的距离为/>，光透过率/>的公式为：/>，其中/>为入射激光光强，/>为出射激光光强，/>为吸光系数，表示其他气体对激光光谱的吸收影响，气体的浓度、压强、激光横截面面积、光透过率计算公式进行相关性分析，生成吸光系数/>，所依据的公式为：

；

其中，吸光系数与激光截面面积/>、大气压强/>成正比，/>为吸光影响权重，/>的取值范围为/>，/>为激光发射端与激光接收端之间的距离。

3.根据权利要求1所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S4中，所采集的杂射光干扰光点的坐标位置用、/>、/>、…、/>、…、/>表示，其中/>为正整数，依据杂射光干扰光点的坐标位置生成杂射光干扰光点横向综合位置/>和杂射光干扰光点纵向综合位置/>，所依据的公式为：

；

对杂射光干扰光点横向综合位置和杂射光干扰光点纵向综合位置/>进行相关性分析，生成杂射光干扰偏差系数/>，所依据的公式为：/>，其中，系数/>为光强影响因子，为激光入射光点与杂射光干扰光点的光强之比，杂射光干扰偏差系数/>反映杂射光对氢气检测光强的影响大小。

4.根据权利要求1所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S5中，所述激光发射端偏移数值包括发射端横坐标偏移以及发射端纵坐标偏移/>，所述激光接收端偏移数值包括接收端横坐标偏移/>以及接收端纵坐标偏移/>。

5.根据权利要求4所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：对发射端横坐标偏移、发射端纵坐标偏移/>、接收端横坐标偏移/>以及接收端纵坐标偏移/>进行相关性分析，生成设备抖动偏差系数/>，所依据的公式为：

；

其中是设备抖动权重系数，取值范围为/>，设备抖动偏差系数/>表示红外激光遥测设备工作时抖动因素对遥测浓度数据结果的影响大小。

6.根据权利要求1所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S6中，所述测量温度的单位为开尔文，氢气分子配分函数/>是与测量温度相关的多项式函数/>，设定其为：/>，其中/>、/>、/>、/>的值可在HITRAN数据库中查询获得，在温度范围为/>时，/>、/>、/>、/>分别为，对测量温度/>和相关的多项式函数进行相关性分析，生成温度影响系数/>，所依据的公式为：

；

其中，为/>，/>、/>为分子配分函数，/>为普朗克常数，/>是跃迁频率，/>为玻尔兹曼常数，/>为自然数，/>为光速，/>为低跃迁态的能量，/>为测量温度，温度影响系数/>表示温度对红外激光遥测设备遥测浓度数据结果的影响大小。

7.根据权利要求2-6任意一项的所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S7中，对吸光系数、杂射光干扰偏差系数/>、设备抖动偏差系数/>、温度影响系数/>进行分析，生成红外激光遥测评估系数/>，所依据的公式为：

；

其中，杂射光干扰偏差影响因子，取值范围为/>，红外激光遥测评估系数反映了激光遥测综合评估质量。

8.根据权利要求1所述的基于红外吸收光谱的氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：所述S7中，当红外激光遥测评估系数大于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据参数为三级，表示可靠性为10%-50%；当红外激光遥测评估系数大于影响阈值，但小于等于五倍的影响阈值时，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为二级，表示可靠性为50%-90%；当红外激光遥测评估系数小于等于影响阈值，表示红外激光遥测氢气浓度的数据为一级，表示可靠性为90%-100%。

9.一种氢气泄露激光遥测检测装置，用于执行权利要求1所述的一种氢气泄露激光遥测检测方法，其特征在于：包括第一坐标系构建模块、第二坐标系构建模块、第三坐标系构建模块、气体浓度采集模块、干扰光点坐标采集模块、偏移坐标采集模块、测量温度采集模块、预处理模块A、预处理模块B、预处理模块C、预处理模块D、分析模块、比对模块；

所述第一坐标系构建模块用于构建所述S2中的距离-浓度二维坐标系；

所述气体浓度采集模块用于采集气体浓度；

所述预处理模块A用于对气体浓度函数、大气压强、红外激光横截面面积、光透过率公式进行预处理，生成吸光系数；

所述第二坐标系构建模块用于构建杂射光二维坐标系；

所述干扰光点坐标采集模块用于采集杂射光干扰光点的坐标位置；

所述预处理模块B用于对所述杂射光干扰光点的坐标位置进行预处理，生成杂射光干扰偏差系数；

所述第三坐标系构建模块用于构建S5中所述的A坐标系以及B坐标系；

所述偏移坐标采集模块用于在工作状态下采集A坐标系上的激光发射端偏移数值和B坐标系上的激光接收端偏移数值；

所述预处理模块C用于对激光发射端偏移数值和激光接收端偏移数值进行预处理，生成设备抖动偏差系数；

所述测量温度采集模块用于采集高温真空炉表面温度并设定为测量温度；

所述预处理模块D用于对氢气分子配分函数与测量温度进行相关性分析，生成温度影响系数；

所述分析模块用于对吸光系数、杂射光干扰偏差系数、设备抖动偏差系数、温度影响系数进行分析，生成红外激光遥测评估系数；

所述比对模块用于将红外激光遥测评估系数与影响阈值进行比对，判断红外激光遥测输出数值的可靠性。