CN209821062U - 一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，包括：箱体、采样探头、吸气泵、过滤器、激光器、单模光纤、激光准直器、气体吸收腔、探测器、数据采集与控制模块、中央微处理器、GPS模块、运动轨迹追踪模块、通讯模块、报警模块、输出显示模块；所述输出显示模块设置于箱体表面，所述采样探头设置于箱体内，所述吸气泵、过滤器、激光器、单模光纤、激光准直器、气体吸收腔、探测器、数据采集与控制模块、中央微处理器、GPS模块、运动轨迹追踪模块、通讯模块、报警模块均设置于箱体内。本申请公开的可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，不仅能够体现现场工作人员每日巡检的管线路径轨迹，还能够快速定位泄漏点。

Description

一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统

技术领域

本实用新型一般涉及天然气泄露检测技术领域，具体涉及一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统。

背景技术

目前天然气的泄漏检测主要是巡检人员依靠单体设备巡检来解决，但是这样存在两个问题：第一、依靠人工巡检，难以第一时间上报检测数据，增大了巡查的误报和错报概率。巡检人员检测到泄漏后，不能立刻报修相关部门；第二、不能监督巡检员对所巡查的管线都做了认真全面的检测。

天然气管道在日常巡检完后，传统的检测设备不能体现现场工作人员每日巡检的管线路径轨迹，也不能通过导航精确定位泄漏点，效率较低。在紧急抢修时，维修人员不能准确快速到达泄漏地点及确定泄漏点，增加现场的危险性。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，用以解决传统以上问题。

第一方面，本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，包括：箱体20、采样探头01、吸气泵02、过滤器03、激光器04、单模光纤05、激光准直器06、气体吸收腔07、探测器08、数据采集与控制模块09、中央微处理器10、GPS模块11、运动轨迹追踪模块12、通讯模块13、报警模块14、输出显示模块15；所述输出显示模块15设置于箱体20表面，所述采样探头01设置于箱体20内，所述吸气泵02、过滤器03、激光器04、单模光纤05、激光准直器06、气体吸收腔07、探测器08、数据采集与控制模块09、中央微处理器10、GPS模块11、运动轨迹追踪模块12、通讯模块13、报警模块14均设置于箱体20内；

所述采样探头01，包括软管，并通过软管连接到吸气泵02，所述吸气泵02与过滤器03连接，所述过滤器03与气体吸收腔07连接，用于将气体吸入气体吸收腔07，并在此过程中对气体进行过滤；

所述数据采集与控制模块09与激光器04电性连接，激光器04与单模光纤05连接，单模光纤05与激光准直器06连接，所述激光准直器06直接指向气体吸收腔07内部，用于数据采集与控制模块09使激光准直器06向气体吸收腔07内的气体发射1653nm波长的激光束；

所述探测器08的接收面指向气体吸收腔07用于接收经过接受气体吸收过的激光束；

所述激光准直器06和所述探测器08均与气体吸收腔07连接；

所述探测器08与数据采集与控制模块09电性连接，用于数据采集与控制模块09得到探测器08的结果，并由此得到甲烷浓度数据；

所述数据采集与控制模块09与中央微处理器10电性连接，所述中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于将数据采集与控制模块09得到的甲烷浓度数据通过输出显示模块15显示；

所述报警模块14与所述中央微处理器10电性连接，用于进行报警；

所述报警模块14还通过中央微处理器10与通讯模块13电性连接，用于将报警信息发送到云平台；

所述GPS模块11与所述中央微处理器10电性连接，所述中央微处理器10与通讯模块13电性连接，用于进行定位，并将定位信息通过通讯模块13发送到云平台；

所述运动轨迹追踪模块12通过中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于显示移动轨迹。

进一步地，所述软管，在远离吸气泵02的一端还设有过滤网。

进一步地，所述运动轨迹追踪模块12通过中央微处理器10与通讯模块13电性连接，用于将移动轨迹发送到云平台。

进一步地，所述检测系统，还包括：

第一存储单元，用于存储燃气管道布置的路线地图；

所述存储单元与通过中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于显示燃气管道布置的路线地图。

进一步地，所述检测系统，还包括：

第二存储单元，与数据采集与控制模块09电性连接，用于存储数据采集与控制模块09得到的甲烷浓度数据。

本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，通过激光式甲烷检测技术进行检测，利用激光检测相对于其他传统传感器使用寿命长，反应快，灵敏度高的优势，只针对甲烷反应，不易受空气中其他气体干扰，同时在检测时通过过滤器过滤掉固体、液体杂质，检测结果更准确。通过接入报警模块能够及时进行报警并同时将报警信息发给云平台以便及时响应，而且还通过GPS模块获取的定位信息能够准确对泄漏点进行定位，方便后续人员处理。还通过运动轨迹追踪模块获取移动轨迹并通过输出显示模块显示，能够使得检测人员准确知道检测到何处，能够体现现场工作人员每日巡检的管线路径轨迹。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例中的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统的示意图；

图中，01-采样探头、02-吸气泵、03-过滤器、04-激光器、05-单模光纤、06-激光准直器、07-气体吸收腔、08-探测器、09-数据采集与控制模块、10-中央微处理器、11-GPS模块、12-运动轨迹追踪模块、13-通讯模块、14-报警模块、15-输出显示模块、20-箱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本实用新型描述中，术语 “中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系是在附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另外规定和限定，术语“连接”、“相连”、应做广义理解，例如可以理解为固定连接，也可以理解为一体化的连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域技术人员而言，可以具体理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，为本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统的示意图，本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，包括：箱体20、采样探头01、吸气泵02、过滤器03、激光器04、单模光纤05、激光准直器06、气体吸收腔07、探测器08、数据采集与控制模块09、中央微处理器10、GPS模块11、运动轨迹追踪模块12、通讯模块13、报警模块14、输出显示模块15；所述输出显示模块15设置于箱体20表面，所述采样探头01设置于箱体20内，所述吸气泵02、过滤器03、激光器04、单模光纤05、激光准直器06、气体吸收腔07、探测器08、数据采集与控制模块09、中央微处理器10、GPS模块11、运动轨迹追踪模块12、通讯模块13、报警模块14均设置于箱体20内；所述采样探头01，包括软管，并通过软管连接到吸气泵02，所述吸气泵02与过滤器03连接，所述过滤器03与气体吸收腔07连接，用于将气体吸入气体吸收腔07，并在此过程中对气体进行过滤；所述数据采集与控制模块09与激光器04电性连接，激光器04与单模光纤05连接，单模光纤05与激光准直器06连接，所述激光准直器06直接指向气体吸收腔07内部，用于数据采集与控制模块09使激光准直器06向气体吸收腔07内的气体发射1653nm波长的激光束；所述探测器08的接收面指向气体吸收腔07用于接收经过接受气体吸收过的激光束；所述激光准直器06和所述探测器08均与气体吸收腔07连接；所述探测器08与数据采集与控制模块09电性连接，用于数据采集与控制模块09得到探测器08的结果，并由此得到甲烷浓度数据；所述数据采集与控制模块09与中央微处理器10电性连接，所述中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于将数据采集与控制模块09得到的甲烷浓度数据通过输出显示模块15显示；所述报警模块14与所述中央微处理器10电性连接，用于进行报警；所述报警模块14还通过中央微处理器10与通讯模块13电性连接，用于将报警信息发送到云平台；所述GPS模块11与所述中央微处理器10电性连接，所述中央微处理器10与通讯模块13电性连接，用于进行定位，并将定位信息通过通讯模块13发送到云平台；所述运动轨迹追踪模块12通过中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于显示移动轨迹。

具体的说，采样探头01由通常手柄、金属管身、接口法兰、软管组成，在本实用新型的一个优选实施例中，软管，在远离吸气泵的一端还设有过滤网，也可以在接口法兰与软管之间设置过滤网。本实用新型除采样探头01的部件外均置于箱体内，采样探头通过软管与箱体内吸气泵02连接。待检测气体由吸气泵02通过采样探头吸入，通过过滤器03对待检测气体进行液体和固体颗粒的过滤，得到的过滤待测气体进入气体吸收腔07。数据采集与控制模块09通过控制激光器04，产生经过调制的激光，再通过单模光纤05传输到激光准直器06，激光准直器06发射TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，可调谐半导体激光吸收光谱）特定波长（1653纳米）的激光束在透过气体吸收腔07经过直接或多次反射的过程中被气腔内的甲烷气体强烈吸收后，被探测器08探测激光波长强度的变化，经数据采集和控制模块09处理得到甲烷浓度数据。中央微处理器10将数据采集与控制模块09检测的数据进行处理，并将处理结果显示输出在输出显示模块15（一般为液晶显示屏）上。报警模块14与中央微处理器10相连，其中10中央微处理器将经数据采集和控制模块09处理得到的甲烷浓度数据与预设阈值进行比较，当处理结果超过预设阈值时， 报警模块14提示语音报警，并即时将报警信息上传到云平台，通知相关处理。GPS模块11与中央微处理器10连接，用于进行定位，并将定位信息通过通讯模块13发送到云平台；还可以用于导航燃气管道布置的路线信息。运动轨迹追踪模块12的数据发给中央微处理器10，由中央微处理器10通过输出显示模块15显示移动轨迹。还可以将移动轨迹与燃气管道布置的路线地图相结合，将巡检人员检测线路路径轨迹输出显示在输出显示模块15上，在本实用新型的一个优选实施例中，还将移动轨迹发送到云平台。

本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，通过激光式甲烷检测技术进行检测，利用激光检测相对于其他传统传感器使用寿命长，反应快，灵敏度高的优势，只针对甲烷反应，不易受空气中其他气体干扰，同时在检测时通过过滤器过滤掉固体、液体杂质，检测结果更准确。通过接入报警模块能够及时进行报警并同时将报警信息发给云平台以便及时响应，而且还通过GPS模块获取的定位信息能够准确对泄漏点进行定位，方便后续人员处理。还通过运动轨迹追踪模块获取移动轨迹并通过输出显示模块显示，能够使得检测人员准确知道检测到何处，能够体现现场工作人员每日巡检的管线路径轨迹。

在本实用新型的一个优选实施例中，通讯模块13经过中央微处理器10控制输出4G信号，与云平台的控制端进行数据连接，从而可以进一步通过云端服务平台（APP软件）将检测数据送达客户端（燃气公司各部门及领导层等），实现云平台的通信等功能。

为了使检测人员更清晰的确定当前的检测进度，以调整后续检测计划，在本实用新型的一个实施例中，检测系统，还包括：第一存储单元，用于存储燃气管道布置的路线地图；存储单元与通过中央微处理器10与输出显示模块15电性连接，用于显示燃气管道布置的路线地图。中央微处理器10读取第一存储单元中的燃气管道布置的路线地图，将其显示在输出显示模块15上，同时，还读取GPS模块的定位信息，并将定位信息也显示在输出显示模块15上。优选的，还读取运动轨迹追踪模块12的数据，并将移动轨迹信息也显示在输出显示模块15上。

为了在网络不畅的时候保存采集的甲烷浓度数据，在本实用新型的一个实施例中，检测系统，还包括：第二存储单元，与数据采集与控制模块09电性连接，用于存储数据采集与控制模块09得到的甲烷浓度数据。

本实用新型提供的一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，通过激光式甲烷检测技术进行检测，利用激光检测相对于其他传统传感器使用寿命长，反应快，灵敏度高的优势，只针对甲烷反应，不易受空气中其他气体干扰，同时在检测时通过过滤器过滤掉固体、液体杂质，检测结果更准确。通过接入报警模块能够及时进行报警并同时将报警信息发给云平台以便及时响应，而且还通过GPS模块获取的定位信息能够准确对泄漏点进行定位，方便后续人员处理。还通过运动轨迹追踪模块获取移动轨迹并通过输出显示模块显示，能够使得检测人员准确知道检测到何处，能够体现现场工作人员每日巡检的管线路径轨迹。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种可接入云平台的便携泵吸式激光天然气泄漏检测系统，其特征在于，包括：箱体、采样探头、吸气泵、过滤器、激光器、单模光纤、激光准直器、气体吸收腔、探测器、数据采集与控制模块、中央微处理器、GPS模块、运动轨迹追踪模块、通讯模块、报警模块、输出显示模块；所述输出显示模块设置于箱体表面，所述采样探头设置于箱体内，所述吸气泵、过滤器、激光器、单模光纤、激光准直器、气体吸收腔、探测器、数据采集与控制模块、中央微处理器、GPS模块、运动轨迹追踪模块、通讯模块、报警模块均设置于箱体内；

所述采样探头，包括软管，并通过软管连接到吸气泵，所述吸气泵与过滤器连接，所述过滤器与气体吸收腔连接，用于将气体吸入气体吸收腔，并在此过程中对气体进行过滤；

所述数据采集与控制模块与激光器电性连接，激光器与单模光纤连接，单模光纤与激光准直器连接，所述激光准直器直接指向气体吸收腔内部，用于数据采集与控制模块使激光准直器向气体吸收腔内的气体发射1653nm波长的激光束；

所述探测器的接收面指向气体吸收腔用于接收经过接受气体吸收过的激光束；

所述激光准直器和所述探测器均与气体吸收腔连接；

所述探测器与数据采集与控制模块电性连接，用于数据采集与控制模块得到探测器的结果，并由此得到甲烷浓度数据；

所述数据采集与控制模块与中央微处理器电性连接，所述中央微处理器与输出显示模块电性连接，用于将数据采集与控制模块得到的甲烷浓度数据通过输出显示模块显示；

所述报警模块与所述中央微处理器电性连接，用于进行报警；

所述报警模块还通过中央微处理器与通讯模块电性连接，用于将报警信息发送到云平台；

所述GPS模块与所述中央微处理器电性连接，所述中央微处理器与通讯模块电性连接，用于进行定位，并将定位信息通过通讯模块发送到云平台；

所述运动轨迹追踪模块通过中央微处理器与输出显示模块电性连接，用于显示移动轨迹。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述软管，在远离吸气泵的一端还设有过滤网。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述运动轨迹追踪模块通过中央微处理器与通讯模块电性连接，用于将移动轨迹发送到云平台。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括：

第一存储单元，用于存储燃气管道布置的路线地图；

所述存储单元与通过中央微处理器与输出显示模块电性连接，用于显示燃气管道布置的路线地图。

5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，还包括：

第二存储单元，与数据采集与控制模块电性连接，用于存储数据采集与控制模块得到的甲烷浓度数据。