燃氣巡檢車

燃氣巡檢車

燃氣是氣體燃料的總稱,它能燃燒而放出熱量,供城市居民和工業企業使用。燃氣的種類很多,主要有天然氣、人工燃氣、液化石油氣沼氣、煤制氣。天然氣的主要成份就是甲烷。甲烷對人的生理無害,但有窒息作用。當其在空氣中濃度達到10%時,可使人窒息死亡。空氣中天然氣(甲烷)含量達到5-15%時,遇著火源會發生爆炸。

早期的燃氣管網巡檢,主要是通過人工攜帶檢測儀,沿管線鋪設道路來偵測是否有燃氣泄漏。其巡檢工作量巨大,效率低,而且無法保障巡檢人員工作質量。目前,採用巡檢車形式代替傳統的人工巡檢,智慧型化的巡檢形式,規範燃氣巡檢工作,提高燃氣巡檢水平,保障巡檢工作質量。

基本介紹

  • 中文名:燃氣巡檢車
  • 外文名:gas inspection vehicle
  • 檢測氣體:甲烷
背景,簡介,檢測原理,系統設計,技術特點,結束語,

背景

隨著國民經濟的不斷發展,工業、城市建設、社區居民對燃氣需求量的不斷加大,城市燃氣安全運行日益凸現重要性。近幾年來,由於天燃氣管道泄漏導致事故頻發,造成人民生命財產的巨大損失。
甲烷(CH4)是天然氣的主要可燃成分,同時又是一種強效的溫室氣體,甲烷的溫室效應是二氧化碳的20多倍,是地球大氣中僅次於二氧化碳的第二號能導致全球變暖的溫室氣體。據科學家們計算,過去200年中,人類活動造成的溫室效應約五分之一和甲烷排放有關。
由於近些年來世界對天然氣資源利用的迅速增加,天然氣泄漏已成為環境大氣甲烷增加的一個主要人為排放源。
為了預防和避免事故的發生,最大限度地減少人員傷亡,進一步深入地開展安全檢測技術研究,對預防和控制重大事故的發生,減少經濟損失,避免環境污染和保障國家經濟與社會和諧的可持續發展具有重大現實意義。因此,迫切需要研究和開發一套安全、高效的甲烷氣體泄漏檢測系統,迅速準確的測量道路上空氣中甲烷的含量。

簡介

燃氣巡檢車的檢測方式可分為兩種類型:泵吸式和開放式(外觀如圖所示)。泵吸式車載雷射甲烷巡檢儀及開放式車載雷射甲烷巡檢儀是先進的燃氣巡檢設備。採用目前世界上最為先進的雷射光譜氣體探測技術,結合GPS和GPRS技術,可實現漏點定位,同時把巡檢信息上傳至遠程監控中心。軟體操作界面直觀、友好,同時具有語音播報功能。燃氣巡檢車適合城市對燃氣輸配管路的街道巡線監測,也適合郊區長距離管線輸配街道巡線監測。

檢測原理

眾所周知,任何兩種不同的物質決不會有完全相同的光譜特性曲線。反之,任何一種物質也決不會有兩種不同的光譜特性曲線。也就是說物質的光譜特性曲線是唯一的。
所有與氣體物理或化學特性相關的光學現象或特性,都可以直接或間接地用於氣體濃度測量。光譜吸收型的氣體感測是最重要的一類氣體感測器,它測量由於氣體吸收產生的光強衰減,得到氣體的濃度。通過標定吸收峰的位置,可進一步對氣體的種類進行識別。 當光源的發射波長與氣體的吸收波長相吻合時,就會發生共振吸收,其吸收強度與該氣體的濃度有關,通過測量光的吸收強度就可測量氣體的濃度。
系列燃氣巡檢車採用可調諧半導體雷射技術(TDLAS),通過分析雷射被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它比傳統紅外光譜吸收技術的技術優勢在於:雷射光譜寬度遠小於氣體吸收譜線的展寬(窄帶雷射,光譜寬度0.2nm),而紅外為寬譜,光譜寬度2-5μm,光譜內有無數種氣體吸收,無法分辨氣體。利用半導體二極體雷射器的波長掃描和電流調諧特性對痕量氣體進行測量。由於二極體雷射器的高單色性,因此可以利用氣體分子的一條孤立的吸收譜線對氣體的吸收光譜進行測量,從而可方便地從混合污染成分中鑑別出不同的分子,避免了光譜的干擾。另外相對於紅外的氣體分析儀,雷射不受H2O和CO2的影響,測量更準確,解析度更高,壽命更長。

系統設計

巡檢系統主要包括三個部分,即車前採氣單元、車內檢測單元、車內控制器。
車前採氣單元把道路上的空氣吸收到車內檢測單元里,車內檢測單元檢測空氣中甲烷氣體的濃度信息,對車內檢測單元的要求是靈敏度高、回響時間短。主要從兩個方面來提高檢測靈敏度,首先選擇雷射器最強的甲烷吸收峰作為發光譜線。對甲烷氣體的吸收峰進行篩選,選擇吸收強度最強的吸收峰,同時在這個吸收峰附近,不能有別的氣體吸收峰干擾。其次,增大雷射的有效光程,進一步增大氣體的吸收程度。
為了方便用戶巡檢,車內控制器需要實時顯示氣體濃度的數值大小,並且具有語音播報功能。內置模組同時把巡線信息上傳至遠程監控中心。
遠程監控中心接收控制器發來的數據,把這些數據記錄、保存到資料庫里,同時應具有漏點分析等功能。

技術特點

◆ 雷射檢測技術,回響速度快,無延遲
◆ 選擇性好,只對甲烷有反應,有效避免汽車尾氣等其它氣體的干擾
◆ 靈敏度高,內置多次反射雷射腔體,即使是微小的泄漏也可以檢測到
◆ 巡線速度快,提高巡檢效率
◆ 漏點定位,雙GPS定位,準確記錄漏點的位置信息
◆ 巡檢數據上傳,GPRS及3G網路雙網備份上傳
◆ 形象化數據顯示,實時顯示濃度曲線及濃度軌跡
◆ 防水、防塵,1級防水過濾、2級防塵過濾
◆ 車內控制器,具有濃度顯示、濃度值大小語音播報功能
◆ 遠程監控中心的功能

結束語

燃氣巡檢車適合城市對燃氣輸配管路的街道巡線監測,也適合郊區長距離管線輸配街道巡線監測。相對於傳統的人工巡檢,燃氣巡檢車靈敏度高,選擇性好,只對甲烷有反應,有效避免汽車尾氣等其它氣體的干擾,可以提高工作效率,降低工作暴露風險,較少爆炸風險危害。顯然,這種強大的分辨能力和萬能的巡檢模式是非常重要的。所以,該儀器具有很高的套用價值和極廣的發展前景!

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