CN205157428U - 一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 - Google Patents
一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205157428U CN205157428U CN201520948881.XU CN201520948881U CN205157428U CN 205157428 U CN205157428 U CN 205157428U CN 201520948881 U CN201520948881 U CN 201520948881U CN 205157428 U CN205157428 U CN 205157428U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- methane gas
- scanning
- host computer
- cloud terrace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，包括云台及控制电路和安装在云台上的遥测光机结构、激光器及驱动电路、光电探测器及信号处理电路、信号分析电路、通信电路和图像采集设备；将甲烷遥测设备检测到的浓度值通过图形图像的形式传给上位机，并通过十字标靶的方式将测量点指示出来；甲烷遥测设备和图形图像采集设备都架置在云台上，上位机可设置云台的运转速度、模式。本实用新型可实时得到带图像的测量点浓度，并精确定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲烷气体实时检测领域，具体地说是一种固定扫描式甲烷气体遥测系统。
背景技术
在煤矿和天然气行业，甲烷作为主要的可燃气气体，当其在空气中的浓度超过一定限度时，遇到明火则立即发生爆炸，这样的惨剧已经发生过很多次了，为了避免类似悲剧的发生，对这些行业的生产场合需要进行甲烷气体浓度的实时监测。传统的方式是采用电化学传感器的方式来监测，虽然单个成本低，但其寿命短、不易维护以及需定期调校和更换的缺点带来很多不便，此实用新型中采用的可调谐激光吸收光谱技术很好的解决了这些问题。
采用可调谐激光吸收光谱技术的甲烷遥测设备可对一些重点区域进行不间断的实时监测，当浓度高于预警值的时候及时报警，可协助将一些危险的隐患及时排除，避免一些悲剧的发生，同时其一次设置可长时间不用维护的优点也适用于一些边远地区无人值守的自动化场合，减少定期检修的工作量，提高工作效率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题用于在一些无人值守需要自动检测的一些场合，提供一种远程在线监控气体浓度值的固定扫描式甲烷气体遥测系统，对所检测的区域内可进行多种不同模式的扫描，达到实现全面监控，重点检测的目的，对一些需要重点监控的位置进行多次测量，对于测量结果可结合图像上传。
本实用新型采用的技术方案是：
一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：包括云台及控制电路和安装在云台上的遥测光机结构、激光器及驱动电路、光电探测器及信号处理电路、信号分析电路、通信电路和图像采集设备；所述遥测光机结构包括准直器、菲尼尔透镜，光电探测器安装在可六维调节的装置上，信号处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路、AGC电路，信号分析电路包括依次连接的AD采样电路和单片机电路，单片机电路与通信电路和图像采集设备连接；激光器驱动电路驱动激光器发射激光，激光经过遥测光机结构的准直器发射出去，通过漫反射返回的光信号再经过遥测光机结构的菲尼尔透镜由光电探测器接收，光电探测器接收到光电信号后，经过信号处理电路进行滤波、放大处理后，通过AD采样电路进入单片机电路，单片机电路经过反演算法计算出甲烷气体浓度，最后通过通信电路将图像信息和相应位置的浓度信息上传到上位机并显示，上位机与云台控制电路控制连接。
所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述云台的控制电路控制云台实现二维空间的旋转，并且通过上位机的设置可实现云台三种不同的轨迹路线，分别是水平扫描、垂直扫描和苹果皮扫描。①水平扫描：设置好垂直纵坐标，左右极限，可实现左右来回扫描，旋转角度为360°，其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点；②垂直扫描：设置好水平横坐标，上下极限，可实现上下来回扫描，旋转角度从向下45°旋转到向上90°，其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点；③苹果皮扫描：设置好上下左右极限值，一共四个坐标点（左上、右上、左下、右下），实现蛇形扫描，从左上角开始扫描到右上角，往下一个步进距离，再从右往左扫描，以此类推，最后扫描到右下角后，按原路返回到左上角，至此一个周期完成。其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点。这样可以通过云台的二维转动实现空间内任一点的气体浓度测量，并且云台的轨迹路线是可以由上位机来实现，这样不同的使用者、不同的使用环境都可以找到满意的控制方式。
所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述图像采集设备采用摄像机，支持自动光学变焦和/或自动数码变焦，可实时上传监测点的图像信息，用十字标靶来注明测量点以及甲烷气体浓度值，可通过图像识别技术分析出泄漏点是什么位置，以达到快递定位泄漏点的目的。
所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述通信电路采用网络或者485总线，接连到上位机，实现远程在线监测，多台设备分布于不同地理方位的时候，可以通过485总线将这些设备组成一个菊花链式网络或者用以太网的形式组成网络，通过一台上位机可实时监测多个不同位置的无人值守站点。
当监测到有甲烷气体浓度超标的时候，需要维修人员进入现场去维修，提供高亮度的点状激光器和高分贝报警器用于指示测量位置和报警，当扫描到气体浓度高的地方时，报警器报警，维修人员便可知道具体的位置。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有的优点：
1、无人值守、自动运行、远程监测。
2、可实现带图像的测量点浓度，精确定位。
3、高亮度红光指示，报警后维修时可在现场不看上位机知道测量点位置。
4、多重扫描轨迹可设置、速度、角度可调。
5、运行时间可设置，可在需要的时间段内检测。
6、上位机可记录历史记录，描绘出历史曲线图，可以看到不同测量点的浓度变化的趋势。
附图说明
图1是本实用新型的甲烷遥测检测设备结构图。
图2是固定扫描式甲烷遥测检测系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，包括云台1及控制电路和安装在云台上的遥测光机结构、激光器2及激光器驱动电路3、光电探测器4及信号处理电路5、信号分析电路6、通信电路7和图像采集设备8；遥测光机结构包括准直器9、菲尼尔透镜10，光电探测器4安装在可六维调节的装置上，信号处理电路5包括依次连接的放大电路、滤波电路、AGC电路，信号分析电路6包括依次连接的AD采样电路和单片机电路，单片机电路与通信电路7和图像采集设备8连接；激光器驱动电路3驱动激光器1发射激光，激光经过遥测光机结构的准直器9发射出去，通过漫反射返回的光信号再经过遥测光机结构的菲尼尔透镜10由光电探测器4接收，光电探测器4接收到光电信号后，经过信号处理电路5进行滤波、放大处理后，通过AD采样电路进入单片机电路，单片机电路经过反演算法计算出甲烷气体浓度，最后通过通信电路7将图像信息和相应位置的浓度信息上传到上位机11并显示，上位机11与云台控制电路控制连接。
所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述云台的控制电路控制云台实现二维空间的旋转，并且通过上位机的设置可实现云台三种不同的轨迹路线，分别是水平扫描、垂直扫描和苹果皮扫描。①水平扫描：设置好垂直纵坐标，左右极限，可实现左右来回扫描，旋转角度为360°，其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点；②垂直扫描：设置好水平横坐标，上下极限，可实现上下来回扫描，旋转角度从向下45°旋转到向上90°，其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点；③苹果皮扫描：设置好上下左右极限值，一共四个坐标点（左上、右上、左下、右下），实现蛇形扫描，从左上角开始扫描到右上角，往下一个步进距离，再从右往左扫描，以此类推，最后扫描到右下角后，按原路返回到左上角，至此一个周期完成。其中可设置最多100个预置位，每个预置位可设置停留时间，作为重点测量点。这样可以通过云台的二维转动实现空间内任一点的气体浓度测量，并且云台的轨迹路线是可以由上位机来实现，这样不同的使用者、不同的使用环境都可以找到满意的控制方式。
图像采集设备采用摄像机，支持自动光学变焦和/或自动数码变焦，可实时上传监测点的图像信息，用十字标靶来注明测量点以及甲烷气体浓度值，可通过图像识别技术分析出泄漏点是什么位置，以达到快递定位泄漏点的目的。
通信电路采用网络或者485总线，接连到上位机，实现远程在线监测，多台设备分布于不同地理方位的时候，可以通过485总线将这些设备组成一个菊花链式网络或者用以太网的形式组成网络，通过一台上位机可实时监测多个不同位置的无人值守站点。
云台、甲烷遥测检测设备以及图像采集设备均通过通信电路与上位机之间进行通信，数据上传的时间间隔以及设备运转的各种参数均可由上位机来设置。由这三个部件组成的一个设备单独运行于一个区域，不同的区域运行的各个不同的设备可以组成一个网络，用一台上位机与这些设备组成一个网络后，这样可实现通过一台上位机在线监测多个不同地点运行的设备，便于管理部门管理多个无人值守的场合，实时监测浓度信息，如有隐患报警，快递定位以及排除隐患。
Claims (4)
1.一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：包括云台及控制电路和安装在云台上的遥测光机结构、激光器及驱动电路、光电探测器及信号处理电路、信号分析电路、通信电路和图像采集设备；所述遥测光机结构包括准直器、菲尼尔透镜，光电探测器安装在可六维调节的装置上，信号处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路、AGC电路，信号分析电路包括依次连接的AD采样电路和单片机电路，单片机电路与通信电路和图像采集设备连接；激光器驱动电路驱动激光器发射激光，激光经过遥测光机结构的准直器发射出去，通过漫反射返回的光信号再经过遥测光机结构的菲尼尔透镜由光电探测器接收，光电探测器接收到光电信号后，经过信号处理电路进行滤波、放大处理后，通过AD采样电路进入单片机电路，单片机电路经过反演算法计算出甲烷气体浓度，最后通过通信电路将图像信息和相应位置的浓度信息上传到上位机并显示，上位机与云台控制电路控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述云台的控制电路控制云台实现二维空间的旋转，并且通过上位机的设置可实现云台三种不同的轨迹路线，分别是水平扫描、垂直扫描和苹果皮扫描。
3.根据权利要求1所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述图像采集设备采用摄像机，支持自动光学变焦和/或自动数码变焦。
4.根据权利要求1所述的一种固定扫描式甲烷气体遥测系统，其特征在于：所述通信电路采用网络或者485总线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520948881.XU CN205157428U (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520948881.XU CN205157428U (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205157428U true CN205157428U (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=55693107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520948881.XU Active CN205157428U (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205157428U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106092965A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-09 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 空间气体的扫描装置及方法 |
| CN106990072A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-28 | 大连市艾科微波光电子工程研究有限公司 | 一种开放式气体浓度检测装置 |
| CN107356541A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-17 | 安徽庆宇光电科技有限公司 | 油烟气体监测仪光学扫描系统 |
| CN107870159A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-03 | 中国矿业大学(北京) | 用于可调谐半导体激光吸收光谱的气体浓度二维重建方法 |
| CN108847004A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 合肥静美图文科技有限公司 | 一种基于无线通信的非接触燃气监测装置 |
| CN108961694A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-07 | 安徽辰控智能科技有限公司 | 基于nb-iot的独立式非接触燃气监测器 |
| CN112798557A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种激光甲烷遥测云台及其使用方法 |
| CN112833338A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-25 | 武汉阿卡瑞思光电自控有限公司 | 一种基于实景三维的油气场站泄漏监测方法及系统 |
| CN114279964A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 数量级(上海)信息技术有限公司 | 一种激光甲烷泄漏监测器及甲烷泄露监测方法 |
-
2015
- 2015-11-24 CN CN201520948881.XU patent/CN205157428U/zh active Active
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106092965A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-09 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 空间气体的扫描装置及方法 |
| CN106990072A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-28 | 大连市艾科微波光电子工程研究有限公司 | 一种开放式气体浓度检测装置 |
| CN107356541A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-17 | 安徽庆宇光电科技有限公司 | 油烟气体监测仪光学扫描系统 |
| CN107870159A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-04-03 | 中国矿业大学(北京) | 用于可调谐半导体激光吸收光谱的气体浓度二维重建方法 |
| CN107870159B (zh) * | 2017-11-01 | 2023-09-19 | 中国矿业大学(北京) | 用于可调谐半导体激光吸收光谱的气体浓度二维重建方法 |
| CN108847004A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-20 | 合肥静美图文科技有限公司 | 一种基于无线通信的非接触燃气监测装置 |
| CN108961694A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-07 | 安徽辰控智能科技有限公司 | 基于nb-iot的独立式非接触燃气监测器 |
| CN112798557A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种激光甲烷遥测云台及其使用方法 |
| CN112833338A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-25 | 武汉阿卡瑞思光电自控有限公司 | 一种基于实景三维的油气场站泄漏监测方法及系统 |
| CN114279964A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 数量级(上海)信息技术有限公司 | 一种激光甲烷泄漏监测器及甲烷泄露监测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205157428U (zh) | 一种固定扫描式甲烷气体遥测系统 | |
| CN103727876B (zh) | 基于平行激光线的带材宽度及中心测量系统和方法 | |
| CN113283344B (zh) | 一种基于语义分割网络的矿用输送带跑偏检测方法 | |
| CN203929667U (zh) | 陶瓷砖无损检测设备 | |
| CN112340387A (zh) | 基于机器视觉的带式输送机智能控制系统及控制方法 | |
| CN204065819U (zh) | 一种基于物联网技术的大坝变形自动化监测系统 | |
| CN104897052A (zh) | 一种测量钢轨外观几何尺寸和表面质量的方法与装置 | |
| CN106640195B (zh) | 矿井爆炸监测报警系统 | |
| CN102735191B (zh) | 一种蜂窝陶瓷垂直度测定装置 | |
| CN104215179A (zh) | 使用激光位移传感器动态测量钢坯宽度的方法 | |
| CN203744928U (zh) | 一种测量钢轨外观几何尺寸和表面质量的装置 | |
| CN204535658U (zh) | 一种高精度异型型材激光测量仪 | |
| CN108627111A (zh) | 钻冲孔在线检测装置及其在线检测方法 | |
| CN105463514A (zh) | 一种铝电解槽槽况自动巡检方法及其装置 | |
| CN114104653A (zh) | 一种输煤仓区域输煤皮带机智能巡检检测方法 | |
| CN113267451A (zh) | 基于tdlas的气体泄漏遥测系统 | |
| CN103335676A (zh) | 一种基于红外声波混合测距的新型电缆检测信息采集系统 | |
| CN110045387B (zh) | 一种支撑掩护式液压支架姿态智能监测系统及其测量方法 | |
| CN103084927B (zh) | 一种在线测量系统及其在线测量方法 | |
| CN205271210U (zh) | 一种焊接机器人用激光定位跟踪装置 | |
| CN204727966U (zh) | 一种铝电解槽槽况巡检机器人 | |
| CN104148838A (zh) | 薄钢板焊缝小特征点视觉跟踪与实时质量检测装置 | |
| CN203992877U (zh) | 薄钢板焊缝小特征点视觉跟踪与实时质量检测装置 | |
| CN204807427U (zh) | 一种生产性粉尘浓度监测系统 | |
| CN104515480A (zh) | 一种导轨直线度检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |