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无人机激光甲烷巡检方案在化工园区安全管理中的应用


化工厂、石油炼厂大型工业企业生产过程中,工业设备在使用中可能会出现磨损,特别是管道、阀门等部位,出现裂缝、松动等问题,导致甲烷泄漏;在操作过程中,工人可能会由于疏忽大意、操作不当等原因导致甲烷泄漏;设备维护不当,例如没有定期检查、更换损坏的部件等;管道在长时间使用过程中可能会受到腐蚀,尤其是输送含有腐蚀性物质的管道,这可能导致管道壁厚减少,从而引发甲烷泄漏。

企业应加强设备维护和管理,定期检查、更换老化的设备部件,提高操作人员的技能和意识、确保工艺流程符合规范,以降低甲烷泄漏的风险。

# 激光甲烷巡检方案 #

无人机激光甲烷遥测仪能够非接触式地远距离检测空气中的微量甲烷气体,迅速发现潜在的泄漏点,有效避免因泄漏引起的火灾、爆炸等安全事故。

采用可调谐半导体激光吸收光谱技术TDLAS原理,可调谐半导体激光器能够发出波长可变的激光。这些激光器的特点是非常窄的线宽,并且其波长可以通过改变注入电流来调节。通过调节激光器的注入电流,可以使得激光器的波长扫描过一个特定的范围,这个范围包括了被测气体(如甲烷)分子的吸收峰。当激光的波长扫过甲烷分子的吸收峰时,甲烷分子会吸收激光中的能量。每个气体分子吸收特定波长的光的能力是由其分子结构和能级决定的。根据比尔-朗伯定律,气体分子对光的吸收程度与气体分子的浓度成正比。因此,通过测量激光被吸收的程度,可以推算出甲烷气体的浓度。激光甲烷遥测仪通过分析在气体样本中的吸收情况,来确定甲烷的存在和浓度。因为甲烷分子对特定波长的激光有选择性吸收,所以通过精确测量激光的吸收程度,可以准确地得知甲烷气体的浓度。

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巡检平台

无人机飞行平台结合 LC30Pro 激光甲烷检测仪相比传统电化学传感器检测方式,实现非接触式测量。

飞行平台:飞行载体为大疆经纬 M350 RTK无人机。因其独特优势,可以实现白天和夜间的无间断精准巡查。通过搭载的激光甲烷遥测设备实现对重点关注区域实现动态立体化监测;数据方面,在视频与照片上记录拍摄时的 GPS 坐标和时间,信息丰富,数据可信,便于后续归档及取证。此外,支持适配三方机型。

激光甲烷遥测仪:LC30PRO激光甲烷检测仪可快速发现空气中的微量甲烷气体,最远检测距离可达150米,并且不受温度湿度压力等环境因素影响,具有非常高的稳定性。25ms的响应时间,保证了无人机在高速移动中仍能保持稳定可靠的数据输出。

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后端监测软件

监控后台系统在巡检过程可实时查看无人机状态(支持遥控App端/PC浏览器显示、甲烷测量数据,如遇管道泄漏,终端设备将自动报警并记录数据(时间、坐标、泄浓度、现场照片)以便后期自动生成巡检报告。

(1)曲线显示    

由于设备的响应速度过快,一秒可以输出 50 次数据,为了便于观察瞬间出现的浓度值,在无人机航线飞行过程中,请打开数据曲线功能。

(2)异常点记录

航线飞行中,一旦检测到超过阈值的甲烷气体泄漏,无人机会自动拍照并记录当前浓度值和经纬度坐标。巡检完成后,自动标记泄漏点,用户可点击图标查看详细信息。

(3)生成巡检报告

支持生成巡检报告,打开巡检报告,所有报警点依据经纬度坐标显示在地图界面上。点击某一报警点,显示出浓度值和自动拍摄的照片编号,根据这些信息可以对报警点进一步核查,还可以通过e-mail 输出报告,删除报告。  




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