基于激光遥感的甲烷泄漏源搜索系统

摘要

为了弥补传统人工在天然气生产、运输和存储过程甲烷泄漏巡检中存在的劳动强度大、容易漏检、耗时耗力等不足，提出了一种基于激光遥感吸收光谱技术的甲烷泄漏搜索系统.选用近红外1 653.7 nm的TO封装DFB激光器作为光源，以收发一体的卡塞格林光学结构进行发射激光和接收来自反射回来的微弱光信号，采用嵌入式单片机实现光信号的调制与解调.以开源ArduPilot AMP2.8作为无人机的飞控，采用433 MHz无线模块进行甲烷泄漏数据实时传送，计算机接收端以LabView虚拟仪器开发了接收应用程序进行数据的接收、显示和存储.以体积分数为10^-3的甲烷气袋为搜索目标，采用Z字形搜索算法模拟了现场甲烷泄漏搜索实验.实验结果表明，该算法具有较高的检测精度和定位准确性，能够准确地检测到甲烷泄漏源位置.这为天然气泄漏源的快速检测和定位提供了有效的技术支持.

关键词

天然气泄漏 / 激光遥感 / 无人机 / Z字形搜索