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专利名称：燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法及装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410607654.4

专利申请（专利权）人：埃尔法(山东)仪器有限公司
权利人地址：山东省威海市经济技术开发区青岛中路-140号-A1801

专利发明（设计）人：王世辉,杨传保,曹宪辉,商鲁港,于越川,尹红杰,张师宁

专利摘要：本发明属于天然气检测技术领域，公开了燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法及装置。本检测方法包括：采气检测甲烷和乙烷的浓度，判断是否存在天然气泄露，当检测到天然气时，结合当前所在检测点处的实时风向风速信息，以当前所在检测点为坐标原点，建立风向、以及垂直于风向的四方向坐标系，并分别检测四个方向上的气体浓度，分别获取风向、以及垂直于风向上的气体浓度最大的第一、第二检测点，根据第一、第二检测点的位置和浓度，确定预判的追踪方向和预判的泄露点；在预判的泄漏点处结合实时风向建立新的四方向坐标系，重复追踪，直至找到最终的泄漏点位置，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近。本发明能高效、准确地找到泄露源。

主权利要求：
1.一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1.采气；采用ppb级激光气体检测装置，沿设定巡逻路线吸入待检测气体，待检测气体经过滤、干燥后送入ppb级激光气体检测装置的气池检测；
步骤S2.分析气体成分：所述气池通过中红外检测激光，检测采样气体中甲烷和乙烷的浓度；
步骤S3.天然气泄露判断：
当某一检测点同时检测到甲烷和乙烷的浓度时，在该检测点重复检测多次，和/或，在该检测点附近多个位置进行检测；根据多次检测的甲烷和乙烷的浓度，以及甲烷和乙烷的浓度变化相关度，判断该检测点是否存在天然气泄露；
步骤S4.泄露点追踪，包括：
步骤S41：当检测到存在天然气泄露时，结合当前所在检测点的实时检测的风向和风速信息，以当前所在检测点为坐标原点O点，建立包括逆风向、顺风向、垂直于风向的左风向、以及垂直于风向的右风向的四方向坐标系；
步骤S42：分别检测逆风向距离原点d处的A点、顺风向距离原点d处的B点气体浓度，并比较A点、O点和B点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄谝患觳獾悖
步骤S43：分别检测左风向距离原点d处的C点、顺风向距离原点d处的D点气体浓度，并比较C点、O点和D点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄诙检测点；
步骤S44：根据第一检测点、第二检测点的位置和浓度，确定预判的追踪方向和预判的泄露点；
步骤S45：在预判的泄漏点处重复步骤S41建立新的四方向坐标系，并重复迭代步骤S42?步骤S44，直至找到最终的泄漏点位置，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近；
其中，所述步骤S44具体包括：
当第一检测点、第二检测点中不存在坐标原点时，比较第一检测点和第二检测点的气体浓度；将第一检测点和第二检测点所在方向的角度平分线，向气体浓度较大点所在的方向倾斜一定角度，作为初始追踪方向；所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点，之后转入步骤S45继续追踪；
当第一检测点、第二检测点中有一个为坐标原点时，第一检测点、第二检测点中非原点的检测点所在的方向作为初始追踪方向，所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点，之后转入步骤S45继续追踪；
当第一检测点、第二检测点均为坐标原点时，坐标原点O点即为所述预判的泄漏点，也即最终的泄漏点位置，终止追踪。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，沿设定巡逻路线，采用实时检测或定点检测的方式，吸入待检测气体。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：所述气池中设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光；中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获，计算气池中气体的甲烷和乙烷的浓度。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S41中，当无风时，可任意选择一个方向为风向，建立相互垂直的四方向坐标系。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，当第一检测点、第二检测点中不存在坐标原点时，比较第一检测点和第二检测点的气体浓度；将第一检测点和第二检测点所在方向的角度平分线，向气体浓度较大点所在的方向倾斜1°?10°，作为初始追踪方向。
6.一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测装置，用于实施如权利要求1?5任一项所述的检测方法，其特征在于，包括ppb级激光气体检测装置、以及装载所述ppb级激光气体检测装置的移动车辆。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述ppb级激光气体检测装置包括：气路模块：包括气体采样口和气体排出口，分别用于检测气体的吸入采样和检测后排出；所述气体采样口连通吸气泵和气体预处理装置，所述吸气泵用于将待检测气体从气体采样口输入，所述气体预处理装置用于过滤、干燥待检测气体；
气池检测模块：用于提供稳定的气体检测环境，对检测气体进行中红外激光检测；所述气池检测模块包括气池，所述气池分别连通气体预处理装置和气体排出口；所述气池内部设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获；
GPS定位导航模块：用于实时导航和定位；
风向风速仪：用于实时获取外部环境的风向和风速信息；
控制器：包括显示器和核心机模块，用于协调控制整个装置的工作；其中，所述核心机模块连接气池中的中红外激光器，用于实时测量气池中的甲烷和乙烷浓度，同时，所述核心机模块实时接收GPS定位模块传输的位置信息、风向风速仪测量的风向风速信息，并将工作状态、位置信息和风险风速信息传输显示在显示器上，从而达到实时检测的目的。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，还包括：
网络模块：用于提供软硬件访问数据的接口，实现数据交互；
上位机模块：用于采集、记录和整合数据，并以多种方式呈现整合后数据；
数据存储模块：用于记录整个装置的数据日志。 说明书 : 燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法及装置技术领域[0001] 本发明属于天然气检测技术领域，具体涉及一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法及装置。背景技术[0002] 天然气管道是传输天然气的主要载体，由于天然气侵蚀、管道压力、以及环境中的温度、湿度等因素的影响，导致天然气在管道连接处或阀门安装位置处容易出现密封故障，从而导致天然气泄露，不仅：θ颂褰】，而且高浓度泄露气体容易被引燃爆炸、发生安全事故风险。[0003] 现有的气体检测装置多为汽车负载气体检测仪，激光气体检测装置一般设置在车辆前端或顶部，具有高效、便捷的特点，在燃气管网漏气检测中应用广泛。[0004] 当汽车负载气体检测仪检测到泄露气体存在时，现有技术多结合气体检测点处的风向风速信息进行泄露点追踪，但其追踪方式多采用逆风向追踪，追踪方式过于简单，当无风或微风时，气体检测点有可能在位于泄漏点的风向上游区域，逆风向寻找会更加偏离泄漏点，更加不可。煌，风向较大且风向实时变化时，气体泄露区域呈羽流，上述方法在追踪的过程中容易丢失泄露气体源，从而无法快速、准确地追踪到泄漏点位置，导致追踪时的盲目性大、效率低。发明内容[0005] 本发明旨在解决至少一种背景技术中存在的技术问题，提供一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法及装置，结合气体存在检测点处的实时风向和风速信息，建立包括逆风向、顺风向、左风向、以及右风向的四方向坐标系，分别检测四个方向的气体浓度，并与原点气体浓度比较，从而确定预判的追踪方向和预判的泄漏点，并重复上述步骤不断搜寻，逐渐逼近寻找到最终的泄漏点，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近，追踪方法更加高效、准确。[0006] 为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：[0007] 一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法，所述方法包括如下步骤：[0008] 步骤S1.采气；采用ppb级激光气体检测装置，沿设定巡逻路线吸入待检测气体，待检测气体经过滤、干燥后送入ppb级激光气体检测装置的气池检测；[0009] 步骤S2.分析气体成分：所述气池通过中红外检测激光，检测采样气体中甲烷和乙烷的浓度；[0010] 步骤S3.天然气泄露判断：[0011] 当某一检测点同时检测到甲烷和乙烷的浓度时，在该检测点重复检测多次，和/或，在该检测点附近多个位置进行检测；根据多次检测的甲烷和乙烷的浓度，以及甲烷和乙烷的浓度变化相关度，判断该检测点是否存在天然气泄露；[0012] 步骤S4.泄露点追踪，包括：[0013] 步骤S41：当检测到存在天然气泄露时，结合当前所在检测点的实时检测的风向和风速信息，以当前所在检测点为坐标原点O点，建立包括逆风向、顺风向、垂直于风向的左风向、以及垂直于风向的右风向的四方向坐标系；[0014] 步骤S42：分别检测逆风向距离原点d处的A点、顺风向距离原点d处的B点气体浓度，并比较A点、O点和B点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄谝患觳獾悖籟0015] 步骤S43：分别检测左风向距离原点d处的C点、顺风向距离原点d处的D点气体浓度，并比较C点、O点和D点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄诙检测点；[0016] 步骤S44：根据第一检测点、第二检测点的位置和浓度，确定预判的追踪方向和预判的泄露点；[0017] 步骤S45：在预判的泄漏点处重复步骤S41建立新的四方向坐标系，并重复迭代步骤S42?步骤S44，直至找到最终的泄漏点位置，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近。[0018] 进一步地，所述步骤S1中，沿设定巡逻路线，采用实时检测或定点检测的方式，吸入待检测气体。[0019] 更进一步地，所述步骤S2具体包括：[0020] 所述气池中设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光；中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获，计算气池中气体的甲烷和乙烷的浓度。[0021] 进一步地，所述步骤S41中，当无风时，可任意选择一个方向为风向，建立相互垂直的四方向坐标系。[0022] 更进一步地，所述步骤S44具体包括：[0023] 当第一检测点、第二检测点中不存在坐标原点时，比较第一检测点和第二检测点的气体浓度；将第一检测点和第二检测点所在方向的角度平分线，向气体浓度较大点所在的方向倾斜一定角度，作为初始追踪方向；所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点，之后转入步骤S45继续追踪；[0024] 当第一检测点、第二检测点中有一个为坐标原点时，第一检测点、第二检测点中非原点的检测点所在的方向作为初始追踪方向，所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点，之后转入步骤S45继续追踪；[0025] 当第一检测点、第二检测点均为坐标原点时，坐标原点O点即为所述预判的泄漏点，也即最终的泄漏点位置，终止追踪。[0026] 更进一步地，当第一检测点、第二检测点中不存在坐标原点时，比较第一检测点和第二检测点的气体浓度；将第一检测点和第二检测点所在方向的角度平分线，向气体浓度较大点所在的方向倾斜1°?10°，作为初始追踪方向。[0027] 进一步地，当风速≥3m/s时，步骤S42中的距离d=2?10m，步骤S44进行追踪时的相邻两个检测点距离为5?10km；[0028] 当风速<3m/s时，步骤S42中的距离d=10?20m，步骤S44进行追踪时的相邻两个检测点距离为10?20km。[0029] 同时，本发明还提供一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测装置，用于实施如上任一项所述的检测方法，包括ppb级激光气体检测装置、以及装载所述ppb级激光气体检测装置的移动车辆。[0030] 进一步地，所述ppb级激光气体检测装置包括：[0031] 气路模块：包括气体采样口和气体排出口，分别用于检测气体的吸入采样和检测后排出；所述气体采样口连通吸气泵和气体预处理装置，所述吸气泵用于将待检测气体从气体采样口输入，所述气体预处理装置用于过滤、干燥待检测气体；[0032] 气池检测模块：用于提供稳定的气体检测环境，对检测气体进行中红外激光检测；所述气池检测模块包括气池，所述气池分别连通气体预处理装置和气体排出口；所述气池内部设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获；[0033] GPS定位导航模块：用于实时导航和定位；[0034] 风向风速仪：用于实时获取外部环境的风向和风速信息；[0035] 控制器：包括显示器和核心机模块，用于协调控制整个装置的工作；其中，所述核心机模块连接气池中的中红外激光器，用于实时测量气池中的甲烷和乙烷浓度，同时，所述核心机模块实时接收GPS定位模块传输的位置信息、风向风速仪测量的风向风速信息，并将工作状态、位置信息和风险风速信息传输显示在显示器上，从而达到实时检测的目的。[0036] 更进一步地，还包括：[0037] 网络模块：用于提供软硬件访问数据的接口，实现数据交互；[0038] 上位机模块：用于采集、记录和整合数据，并以多种方式呈现整合后数据；[0039] 数据存储模块：用于记录整个装置的数据日志。[0040] 与现有技术相比，本发明所产生的有益效果是：[0041] （1）本发明的检测方法，结合气体存在检测点处的实时风向和风速信息，建立包括逆风向、顺风向、左风向、以及右风向的四方向坐标系，并分别检测四个方向上的气体浓度，分别获取风向、以及垂直于风向上的气体浓度最大的第一、第二检测点，根据第一、第二检测点的位置和浓度，确定预判的追踪方向和预判的泄露点；在预判的泄漏点处结合实时风向建立新的四方向坐标系，重复追踪，直至找到最终的泄漏点位置，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近，追踪方法更加高效、准确，有利于及时找到并处理泄露故障、消除安全隐患；[0042] （2）常规检测仪的检测精度为ppm级，当泄漏源距离移动测量路线一定距离时，由风吹送到测量路径中的泄漏气体浓度可能会很。贾鲁９婕觳庖羌觳獠怀隼炊⑸┘欤槐痉⒚鞯募觳夥椒ú捎萌加统翟鼗虻缍翟豴pb级激光气体检测装置，ppb级激光气体检测装置的气池通过中红外激光器发射特定波长的中红外检测激光，同时检测采样气体中甲烷和乙烷的浓度，能够实现ppb级高精度检测，可以捕获大气中微量泄漏气体，避免漏检，并提供准确的检测结果，而且可以将天然气与其他甲烷来源，如源自下水道、垃圾填埋场等排放的沼气（不含乙烷），区分开，避免漏检、误检发生；[0043] （3）本发明的燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测装置，包括ppb级激光气体检测装置、以及装载所述ppb级激光气体检测装置的移动车辆，所述移动车辆包括燃油摩托车、燃油汽车、两轮电动车、三轮电动车、电动汽车等本领域技术人员可以获取的燃油或电动车辆，同时，也可用其他可移动车辆或可移动装置（如自行车等）等同替代，具体使用时，可根据具体的工况灵活选择，如：搭载在两轮或三轮车上，可以轻松到达汽车难以到达的区域，尤其是一些狭窄街道、多障碍物或交通拥堵的地方，提高了气体检测的覆盖范围，避免漏检；搭载在电动车（包括但不限于电动自行车、电动三轮车、电动汽车等）上进行短程巡逻，使用电能更符合环保节能的趋势，减少对环境的污染，同时也降低气体检测的成本；搭载在非电动摩托车或非电动汽车上，能够进行远距离、长时间巡逻，巡逻检测方式更加灵活、便捷，经济、高效。附图说明[0044] 图1为本发明实施例的燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法流程图；[0045] 图2为本发明实施例的步骤S4的具体步骤流程图；[0046] 图3为无风或微风时，检测泄露点与实际泄露点沿风向呈一定倾斜角处的泄漏点追踪示意图；[0047] 图4为无风或微风时，检测泄露点在实际泄露点垂直于风向的位置处的泄漏点追踪示意图；[0048] 图5为无风或微风时，检测泄露点在实际泄露点附近的泄漏点追踪示意图；[0049] 图6为风速较大且风向不固定时的泄漏点追踪示意图；[0050] 图7为本发明实施例的ppb级激光气体检测装置装载在电动车上的结构示意图；[0051] 图8为本发明实施例的ppb级激光气体检测装置装载在汽车上的结构示意图；[0052] 图中标记说明：1?电动车；2?气体采样口；3?气体预处理装置；4?气池检测模块；5?风向风速仪；6?显示器；7?汽车。具体实施方式[0053] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0054] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0055] 实施例1[0056] 本发明提供了一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测方法，结合图1?2所示，所述检测方法包括如下步骤：[0057] 步骤S1.采气：[0058] 采用ppb级激光气体检测装置，沿设定巡逻路线吸入待检测气体，待检测气体经过滤、干燥后送入ppb级激光气体检测装置的气池检测。[0059] 采气检测时，可以根据实际工况需求，选择实时检测或定点检测的方式。如果是定点检测，一般会根据管线复杂程度以及管道的使用年限等因素人工判断并决定检测点的间隔距离，检测过程中也可以根据检测结果进行调整，例如，如果前半段的泄漏点较多，则后面检测点的间隔距离适当缩短；如果是实时检测，可以减少对泄漏点漏检的情况，同时这也对检测仪的响应时间以及检测精度的要求会更高。[0060] 步骤S2.分析气体成分：[0061] 所述气池中设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光；中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获，计算气池中气体的甲烷和乙烷的浓度；[0062] 步骤S3.天然气泄露判断：[0063] 当某一检测点同时检测到甲烷和乙烷的浓度时，在该检测点重复检测多次，和/或，在该检测点附近多个位置进行检测；[0064] 根据多次检测的甲烷和乙烷的浓度，以及甲烷和乙烷的浓度变化相关度，判断该检测点是否存在天然气泄露。[0065] 例如：在某个检测点检测到甲烷浓度为1000ppm，乙烷浓度为1ppb（1ppm=1000ppb），虽然该检测点同时检测到了甲烷和乙烷的浓度，但很难直接断定此处存在天然气泄漏，因为很有可能是检测误差，此时就需要在该检测处重复检测多次，和/或，在该检测点附近多个位置进行检测；根据多次检测的甲烷和乙烷的浓度，以及甲烷和乙烷的浓度变化相关度，对该检测点是否存在天然气泄漏进行确认。[0066] 此处的甲烷和乙烷的浓度变化相关度可以在上述说明的基础上进一步理解为：若甲烷和乙烷的浓度同步增加或同步减。虮砻鞲眉觳獾愦嬖谔烊黄孤叮环裨，需进一步排查。[0067] 例如：可能随着ppb级激光气体检测装置前进，甲烷浓度逐渐增加，乙烷浓度理论上也应当同样增加，但若出现了甲烷浓度增加、乙烷浓度减。耸毙枰徊脚挪。排查的情况包括检测设备故障、检测误差或其他可能的情况。[0068] 步骤S4.泄露点追踪：[0069] 步骤S41：当检测到存在天然气泄露时，如图3所示，结合当前所在检测点的实时检测的风向和风速信息，以当前所在检测点为坐标原点O点，建立包括逆风向、顺风向、垂直于风向的左风向、以及垂直于风向的右风向的四方向坐标系；当无风时，可任意选择一个方向为风向，建立相互垂直的四方向坐标系；[0070] 步骤S42：分别检测逆风向距离原点d处的A点、顺风向距离原点d处的B点气体浓度，并比较A点、O点和B点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄谝患觳獾悖籟0071] 步骤S43：分别检测左风向距离原点d处的C点、顺风向距离原点d处的D点气体浓度，并比较C点、O点和D点处的气体浓度大。Ａ羝迮ǘ茸畲蟮募觳獾阄诙检测点；[0072] 步骤S44：根据第一检测点、第二检测点的位置和浓度，确定预判的追踪方向和预判的泄露点；[0073] 无风或微风时，如风速<3m/s，泄露区域如图3?5所示，泄露区域的形状偏向于圆形或椭圆形，其寻找过程相对简单些，通常通过1?3次追踪，基本就能快速追踪到最终的泄漏点位置。其中，图3为无风或微风时，检测泄露点与实际泄露点沿风向呈一定倾斜角处的泄漏点追踪示意图；图4为无风或微风时，检测泄露点在实际泄露点垂直于风向的位置处的泄漏点追踪示意图（无风或微风时，检测泄露点在实际泄露点逆风向/顺风向的位置处的泄漏点追踪示意图与图4类似）；图5为无风或微风时，检测泄露点在实际泄露点附近的泄漏点追踪示意图。[0074] 而当风速较大时，如风速≥3m/s，可能需要多次变方向追踪，方能定位到最终的泄漏点位置，风速较大时又分为风向固定和风向不固定两类情况，风向固定时的泄露区域多为自泄漏点顺风飘散形成的较规则的扇形区域，风向不定时的泄露区域的形状大致为如图6所示的不规则扇形区域，这两类的泄露点寻找方法相同，风向不定时的情况下泄露点寻找相对缓慢，需要经过多次变方向追踪，此处以图6所示的较为复杂的、风向不定时的情况进行说明。[0075] 所述步骤S44具体包括：[0076] （1）当第一检测点、第二检测点中不存在坐标原点时，比较第一检测点和第二检测点的气体浓度；将第一检测点和第二检测点所在方向的角度平分线，向气体浓度较大点所在的方向倾斜1°?10°，作为初始追踪方向；所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点（参见图3），之后转入步骤S45继续追踪；[0077] 当无风或微风时（参见图3），所述初始追踪方向上的气体浓度通常会先增大再减。迮ǘ茸畲蟮募觳獾阃ǔＮ迮ǘ扔芍鸾ピ黾拥街鸾ケ湫〉淖鄣阄恢么，可在该处寻找气体浓度最大的检测点位置；[0078] 当风速较大时（包括风向固定和风向不固定），参见图6所示的风向不固定为例，若初始追踪方向与风向不一致，所述初始追踪方向上的气体浓度最大的检测点通常为气体浓度由逐渐增加到逐渐变小的转折点位置处，可在该处寻找气体浓度最大的检测点位置；若初始追踪方向与风向一致，所述初始追踪方向上的气体浓度最大的检测点通常为由逐渐增加到突然变小或气体消失的转折点位置处，可在该处寻找气体浓度最大的检测点位置。[0079] （2）当第一检测点、第二检测点中有一个为坐标原点时，表明原点O点所在的检测点即为其中一个方向上的浓度最大点，第一检测点、第二检测点中非原点的检测点所在的方向作为初始追踪方向，所述初始追踪方向上气体浓度最大的检测点即为预判的泄漏点，之后转入步骤S45继续追踪；[0080] 通常情况下，当无风或微风时，上述情况下预判的泄漏点即为最终的泄漏点位置（参见图3）；而当风速较大时，可能还需要再追踪一次就能够获取得到最终的泄漏点位置；[0081] （3）当第一检测点、第二检测点均为坐标原点时，坐标原点O点即为所述预判的泄漏点，也即最终的泄漏点位置（参见图5），终止追踪，这种情况多为泄露区域较小、坐标原点O就在泄漏点位置附近时发生；[0082] 步骤S45：在预判的泄漏点处重复步骤S41建立新的四方向坐标系，重复迭代步骤S42?步骤S44，直至找到最终的泄漏点位置，实际泄漏点即在最终的泄漏点位置附近。[0083] 所述步骤S45中，在确定实际泄漏点时，具体可根据最终的泄漏点位置处的风向，结合管网GIS信息确定，具体地：[0084] 当最终的泄漏点位置处的风向与输气管道向交时，交点位置即为实际泄漏点位置；当最终的泄漏点位置处的风向与输气管道平行时，沿最终的泄漏点位置处的输气管道检测气体浓度分布数据，气体浓度最大处即为实际泄漏点位置，从而精准、高效地确定实际泄漏点，及时发现和处理泄露点，排除安全隐患。[0085] 此外，当风速≥3m/s时，此时风速较大，气体飘散较为集中，步骤S42中的距离d取较小值：d=2?10m，步骤S44进行追踪时的相邻两个检测点距离为5?10km，以避免遗漏造成的误判，有利于准确找取气体浓度较大或气体浓度最大的检测点；[0086] 当风速<3m/s时，此时风速较。迤⒔衔稚，步骤S42中的距离d取较大值：d=10?20m，步骤S44进行追踪时的相邻两个检测点距离为10?20km，以提高追踪效率。[0087] 实施例2[0088] 本发明实施例提供了一种燃油车载或电动车载ppb级激光气体检测装置，用于实施如实施例1所述的检测方法，所述检测装置包括ppb级激光气体检测装置、以及装载所述ppb级激光气体检测装置的移动车辆，所述移动车辆包括燃油摩托车、燃油汽车、两轮电动车、三轮电动车、电动汽车等本领域技术人员可以获取的燃油或电动移动车辆。[0089] 同时，需要额外说明的是，采用燃油或电动车辆之外的其他可移动车辆或移动装置（如自行车等），也被视为本发明实施例中燃油车或电动车的等同替换，其同样涵盖在本发明的燃油车载或电动车载检测装置的保护范围之内。[0090] 具体地，所述ppb级激光气体检测装置包括：[0091] 气路模块：包括气体采样口和气体排出口，分别用于检测气体的吸入采样和检测后排出；所述气体采样口连通吸气泵和气体预处理装置，所述吸气泵用于将待检测气体从气体采样口输入，所述气体预处理装置用于过滤、干燥待检测气体，避免杂质对激光检测结果造成干扰；[0092] 气池检测模块：用于提供稳定的气体检测环境，对检测气体进行中红外激光检测；所述气池检测模块包括气池，所述气池分别连通气体预处理装置和气体排出口；所述气池内部设置有中红外激光器，所述中红外激光器的发射端发出特定波长的中红外检测激光在气池中往复折返，最后由所述中红外激光器的接收端捕获；[0093] GPS定位导航模块：用于实时导航和定位；[0094] 风向风速仪：用于实时获取外部环境的风向和风速信息；[0095] 控制器：包括显示器和核心机模块，用于协调控制整个装置的工作；其中，所述核心机模块连接气池中的中红外激光器，用于实时测量气池中的甲烷和乙烷浓度，同时，所述核心机模块实时接收GPS定位模块传输的位置信息、风向风速仪测量的风向风速信息，并将工作状态、位置信息和风险风速信息传输显示在显示器上，从而达到实时检测的目的。[0096] 此外，所述ppb级激光气体检测装置还包括：[0097] 网络模块：用于提供软硬件访问数据的接口，实现数据交互；[0098] 上位机模块：用于采集、记录和整合数据，并以多种方式呈现整合后数据；[0099] 数据存储模块：用于记录整个装置的数据日志。[0100] 本发明实施例的ppb级激光气体检测装置可以搭载在燃油或电动移动车辆、以及其他能够等同替代的、可获取的移动车辆或移动装置上，具体可以根据工况灵活选择，如：搭载在两轮或三轮车上，可以轻松到达汽车难以到达的区域，尤其是一些狭窄街道、多障碍物或交通拥堵的地方，提高了气体检测的覆盖范围，避免漏检；搭载在电动车（包括电动自行车、电动三轮车或电动汽车）上进行短程巡逻，使用电能更符合环保节能的趋势，减少对环境的污染，同时也降低气体检测的成本；搭载在非电动摩托车或非电动汽车上，能够进行远距离、长时间巡逻，巡逻检测方式更加灵活、便捷，经济、高效。[0101] 作为其中一种可行的实施例，如图7所示，ppb级激光气体检测装置装载在电动车上，其中，电动车1的车体前侧设置有气体采样口2，踏板处设置有气体预处理装置3和气池检测模块4，气体采样口2在吸入待测气体后，通过铺设在车体前侧部分的管线将气体输送到预处理装置3中滤除杂质，再通过气池检测模块4分析待测气体成分。此外，电动车1的两个手柄中间固定设置有风向风速仪5，外置显示器6，外置的所述显示器6可以由蓝牙连接的平板电脑充当，所述显示器6中可以选择性安装有充当GPS定位导航模块的GPS定位软件，其余管路和部件根据电动车1的车体情况适应性调整安装即可，此处不再赘述。[0102] 工作时，气路模块（采气部分）利用吸气泵从气体采样口2吸入待测气体，待测气体经过气体预处理装置3过滤、干燥等操作后进入气池检测模块4中的气池分析待测气体成分，最后由气路模块的气体排出口排出。气体预处理装置3为采样气体提供了稳定的检测环境，核心机模块控制中红外激光器对进入气池检测模块4的气体进行检测，获取被采样气体中甲烷和乙烷的浓度。[0103] 作为其中一种可行的另一实施例，如图8所示，ppb级激光气体检测装置装载在汽车7上，只需对汽车7略微改装即可，如，可在车体前侧设置有气体采样口2，将风向风速仪5固定在车顶，将气体预处理装置3和气池检测模块4放置在车辆后背箱中，利用汽车本身的GPS定位导航仪进行实时位置导航和定位，将显示器6设置在驾驶室便于观测的位置处等，具体可根据汽车7的车体情况适应性调整安装所需的管路设备即可，检测过程也都类似，此处不再赘述。[0104] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：山东

专利申请日期：2024-05-16

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118443232B