一种基于tdlas传感器的城市燃气管道无线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气管道运行安全领域，具体涉及一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统。
【背景技术】
[0002]目前国内外检测气体泄漏主要是基于电化学式或催化燃烧式的点型仪器，它们的使用有着几十年以上的历史，随着TDLAS(Tunable D1de Laser Absorpt1nSpectroscopy，可调谐半导体激光吸收光谱)技术的发展，它的技术优点更加突出，基于TDLAS的城市燃气管道无线监测系统将会给燃气管道安全提供更高的安全保障。
[0003]人工巡检的办法成本非常高，巡检周期很长，巡检所有的管道井1次需要1周以上，意味着巡检周期最低为1周，在巡检周期内产生隐患，巡检人员无法及时发现，隐患极易发展成爆炸事故，导致生命和财产损失。虽然燃气公司都配备了可燃气体检测仪，但是各地燃气管道仍然爆炸事故频发，原因是人工巡检无法及时发现管道井内的安全隐患。
[0004]近年来国家大力投资基础建设，城市燃气管网作为能源供给的重要通道已经得到全面发展，伴随而来的安全问题也层出不穷。由于城市燃气管道多为埋地管道，很难及时发现燃气泄漏状况，留下了发生灾害事故的隐患。目前尚未可以有效检测或监测燃气管网泄漏问题的技术方案，以实现实时监控管网的健康状况。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，能够实现全时段、全天候、全过程的管理监控。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
[0007]本实用新型提供了一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，所述监测系统包括多个检测装置、报警模块、电源模块和后台监控中心;所述多个检测装置间隔安装于燃气管道内，每一个所述检测装置包括温度传感器、TDLAS传感器、控制模块以及无线通信模块，所述温度传感器和TDLAS传感器均与控制模块电连接，所述控制模块还与所述报警模块电连接，以及所述控制模块还通过所述无线通信模块与后台监控中心连接，所述电源模块与所述检测装置电连接。
[0008]本实用新型的有益效果为:在天然气管道内间隔安装多个TDLAS传感器，对燃气管道内的燃气浓度值进行检测，当出现燃气泄漏时，通过报警模块进行报警提示，并将采集的数据上传至后台监控中心进行显示，实现对燃气管道气体泄漏的全时段、全天候以及全过程的管理和监控。
[0009]在上述技术方案的基础上，还可以做如下改进。
[0010]进一步的，每一个所述TDLAS传感器包括依次连接的激光器、准直镜、气体吸收池、光电探测器和TDLAS检测器。
[0011 ]进一步的，所述无线通信模块采用3G或4G或GPRS无线网络。
[0012]进一步的，所述电源模块采用太阳能电池板，所述太阳能电池板通过线缆接入燃气管道内。
[0013]所述进一步的有益效果为:电源模块采用太阳能电池板，保证天然气管道长期供电。
[0014]进一步的，所述监测系统还包括安装于燃气管道外面的燃气控制阀和排气装置，所述燃气控制阀和排气装置均与所述控制模块电连接。
[0015]所述进一步的有益效果为:在燃气管道外表面安装燃气控制阀和排气装置，当燃气管道出现气体泄漏时，燃气控制阀控制燃气管道阀门关闭，排气装置对燃气进行排放流通，保证燃气管道的安全性。
[0016]进一步的，所述监测系统还包括数据库服务器和管理部门平台，所述数据库服务器和管理部门平台均与所述后台监控中心连接。
[0017]所述进一步的有益效果为:将采集的数据上传至后台监控中心和管理部门平台进行显示，以便当发生燃气泄漏时，能够及时采取措施。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1的一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统示意图；
[0019]图2为实施例1中TDLAS传感器示意图；
[0020]图3为实施例1中太阳能电池板安装示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0022]实施例1、一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统。以下结合图1-图3对本实施例提供的监测系统进行详细说明。
[0023]参见图1，本实施例提供的监测系统包括多个检测装置、报警模块、电源模块和后台监控中心;所述多个检测装置间隔安装于燃气管道内，每一个所述检测装置包括温度传感器、TDLAS(Tunable D1de Laser Absorpt1n Spectroscopy，可调谐半导体激光吸收光谱)传感器、控制模块以及无线通信模块，所述温度传感器和TDLAS传感器均与控制模块电连接，所述控制模块还与所述报警模块电连接，以及所述控制模块还通过所述无线通信模块与后台监控中心连接，所述电源模块与所述检测装置电连接。
[0024]其中，可参见图2，所述TDLAS传感器包括依次连接的激光器、准直镜、气体吸收池、光电探测器和TDLAS检测器。所述无线通信模块采用3G或4G或GPRS(General Packet Rad1Service，通用分组无线服务技术)无线网络。可参见图3，所述电源模块采用太阳能电池板，所述太阳能电池板通过线缆接入燃气管道内。
[0025]需要说明的是，本实施例采用TDLAS传感器利用半导体激光器的可调谐和窄线宽特性，通过选择待测气体的某条特定的吸收光谱进行检测，可排除其它气体光谱的干扰，相比传统的气体传感器，TDLAS传感器具有精度高，响应速度快，不受外界气体干扰，无中毒现象，超大量程等优点。此外，本实施例在TDLAS传感器前加上温度传感器，是由于TDLAS传感器在一定的温度范围内(通常为-10°C至50°C)具有高精度性，因此尽量让TDLAS传感器在该温度范围内测量燃气管道内的燃气浓度值。
[0026]另外，本实施例提供的监测系统还包括安装于燃气管道外面的燃气控制阀和排气装置，所述燃气控制阀和排气装置均与所述控制模块电连接。此外，监测系统还包括数据库服务器和管理部门平台，所述数据库服务器和管理部门平台均与所述后台监控中心连接。
[0027]采用本实施例提供的监测系统的具体监测过程为:在燃气管道内间隔安装检测装置，检测装置中包括TDLAS传感器和温度传感器，分别对燃气管道内的当前检测节点的燃气浓度值和温度值进行检测，并将检测的燃气浓度值和温度值发送给控制模块，当发生燃气泄漏时，报警模块进行报警提示，燃气控制阀控制燃气管道阀门关闭以停止输出燃气，排气装置对燃气排放流通。控制模块还将采集的燃气管道当前检测节点的燃气浓度值和温度值发送给后台监测中心，后台监控中心可对各检测节点的温度值、燃气浓度值进行显示，并提示各级警告以及报警位置点，数据库服务器用来存储采集的各种数据。后台监控中心还将数据发送给管理部门平台，以便在发生燃气泄漏时，管理部门可及时采取措施。
[0028]本实施例提供的一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，在燃气管道内间隔安装多个检测装置，每个检测装置内包括TDLAS传感器，对燃气管道内的燃气浓度进行检测，当出现燃气泄漏时，通过报警模块进行报警提示，并将检测数据上传至后台监控中心以进行显示，实现全时段、全天候、全过程的管理监控。利用TDLAS传感器对燃气管道内监测点的燃气浓度值进行检测，TDLAS传感器采用可调谐和窄线宽特性，通过选择待测气体的某条特定的吸收光谱线进行测量，相比现有的气体传感器，可排除其它气体的光谱的干扰，实现待测气体浓度的快速、准确的检测。另外，本实用新型采用太阳能电池板供电，相比现有的蓄电池供电，能够保证管道内监测设备的长期供电。
[0029]在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述监测系统包括多个检测装置、报警模块、电源模块和后台监控中心； 所述多个检测装置间隔安装于燃气管道内，每一个所述检测装置包括温度传感器、TDLAS传感器、控制模块以及无线通信模块，所述温度传感器和TDLAS传感器均与控制模块电连接，所述控制模块还与所述报警模块电连接，以及所述控制模块还通过所述无线通信模块与后台监控中心连接，所述电源模块与所述检测装置电连接。2.如权利要求1所述的基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述TDLAS传感器包括依次连接的激光器、准直镜、气体吸收池、光电探测器和TDLAS检测器。3.如权利要求1所述的基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述无线通信模块采用3G或4G或GPRS无线网络。4.如权利要求1所述的基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述电源模块采用太阳能电池板，所述太阳能电池板通过线缆接入燃气管道内。5.如权利要求1所述的基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括安装于燃气管道外面的燃气控制阀和排气装置，所述燃气控制阀和排气装置均与所述控制模块电连接。6.如权利要求1所述的基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括数据库服务器和管理部门平台，所述数据库服务器和管理部门平台均与所述后台监控中心连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于TDLAS传感器的城市燃气管道无线监测系统，所述监测系统包括多个检测装置、报警模块、电源模块和后台监控中心；所述多个检测装置间隔安装于燃气管道内，每一个所述检测装置包括温度传感器、TDLAS传感器、控制模块以及无线通信模块；所述控制模块与所述报警模块电连接，且所述控制模块还通过所述无线通信模块与后台监控中心连接，所述电源模块与所述检测装置电连接。本实用新型在燃气管道内间隔安装多个TDLAS传感器，对燃气管道内的燃气浓度值进行检测，当出现燃气泄漏时，通过报警模块进行报警提示，并将检测数据上传至后台监控中心，实现全时段、全天候、全过程的管理监控。
【IPC分类】G08B21/16, G01N21/39
【公开号】CN205080056
【申请号】CN201520886335
【发明人】李亮亮, 胡学秋, 张春萍, 武治国
【申请人】武汉新烽光电股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月9日