车载激光甲烷泄漏检测系统用于燃气管网巡检简易版

天然气长输管线无人机智慧巡检应用摘要：在石油化工和天然气的发展中，油气管道起到了运输和保存介质的作用，随着科学技术的快速发展和能源消费的不断增长，油气管道的应用和研发得到了广泛的提高。

但随着油气管道使用寿命的延长，容易出现污染、腐蚀、堵塞等问题，且管道大多深埋地下、铺设在海底、悬浮在空中、穿梭于建筑物中，对检测和维护的要求更高，一旦隐患未被发现，就会造成经济损失、人员伤亡甚至导致整个系统的崩溃。

目前最常见的是人工检测管道，需要携带大量的设备，配备大量的人员，而且效率不高，检测的结果和准确性得不到保证，而且存在危害检测人员安全的危险。

随着无人机科技的迅速发展以及对油气管道安全问题的特别重视，衍生了以油气管道检测的无人机代替人力进行全面检测油气管道。

关键词：天然气；长输管线；无人机智慧巡检；应用引言天然气长输管道承担着油气资源长距离输送的重要任务，其检测质量将直接影响油气资源的输送效率和管道运行的安全可靠性。

近年来，中国天然气管道总里程呈现出持续增长的趋势，对社会经济的可持续发展起到了显著的促进作用。

但是，由于在天然气长输管道的检查中影响因素很多，一些操作人员不能掌握技术要点，从而产生各种各样的问题。

针对这种情况，有必要结合长输管道工程的检测目标，选择科学先进的检测技术，提高天然气长输管道的输送质量。

接下来文章将对机器人在天然气长输管道巡检方面的总体方案设计和无人机长输燃气管道巡检系统的应用作对比，凸显无人机的使用优势。

1.无人机技术的应用特点无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机控制系统操作的无人驾驶飞行器，具有以下特点。

(1)灵活、小型无人机体积小、重量轻，可以在不需要使用其他工具的前提下进行携带，此外该无人机对起飞地形没有严格要求，起飞条件简单。

(2)视野全面，无人机可以利用无线技术实现超视距控制，根据场景需要，从不同角度、不同距离在不同光照条件下完成操作，既可以完成高空目标的全局射击，也可以根据需要完成关键细节的射击。

浅谈车载 PPB 级高精准泄漏检测仪在燃气管道泄漏检测中的运用【摘要】近年来，中国燃气行业迅猛发展，管网规模持续扩张。

五年间，燃气管网实现了40万公里到80万公里的飞速增长。

但是近年来，经常出现燃气管道泄漏，给居民的生命财产安全带来了很大的隐患。

本文将针对燃气管道的泄漏原因进行分析，提出现有常用检测方法，着重介绍为了提高检测效率使用车载PPB级高精准泄漏检测仪，实现高效精准检测。

【关键词】燃气管道泄漏原因检测高精准1引言随着我国城市经济发展，对燃气需求量呈逐年上升趋势，管道建设规模也在不断扩大，燃气行业的日常运营和安全管理都面临挑战。

从铺设的年代来看，其中已有相当一部分的管道运行时间过长，管道腐蚀严重，已进入泄漏频发期。

老旧管线存在安全隐患，历史遗留的管网问题对燃气泄漏检测工作也提出了更高的要求。

要加强对泄漏原因分析，进行完善，采取有效的手段来保障城市燃气管道的安全运行，现有的燃气管道泄漏检测技术存在一定的缺陷，我们应该不断地寻找更加快速安全精准可靠的检漏方法，提高燃气管道的质量，保证管道的密封性、完整性，保证燃气的安全输送。

2燃气管道泄漏原因分析2.1管道材质问题燃气管道质量有着特定要求，必须符合建设标准。

在购置管材时，由于对实际情况缺乏了解，或者为了节省资金而选择价格较低产品；收货验收时把关不严；管道储存没有妥善放置，受到外部环境影响会发生变质，导致性能变差；铺设之前没有对管材进行检查，存在裂缝、孔洞等缺陷未被发现。

这些都会导致安装投运后发生泄漏。

2.2施工质量差燃气管道施工具有复杂性、范围广等特点，过程中要严格按照工序执行，保证最终质量达标。

管道下沟前未将管沟内塌方、石块、雨水、油污和积雪等清除干净，石方段管沟松软垫层厚度不足300毫米，回填时石方段四周未用软土回填等等，造成防腐层损伤，易腐蚀穿孔发生泄漏。

2.3管道腐蚀燃气管道大多都是由金属构成的，经过长时间的使用就会出现金属的腐蚀，使得原有的管道功能降低，容易发生燃气泄漏。

燃气管网的巡线检漏及抢修摘要：当前形势下，燃气已成为城市的主要燃料之一，燃气管网的安全运行对城市的发展起着极其重要的作用。

随着城市快速发展，燃气管网已经遍及城市的各个角落，日常巡检及测漏已经成为燃气管网安全运行的重要保障。

本文对燃气管网的巡线检漏进行了分析，并对大管网不停气带压抢修工作进行了具体的阐述。

关键词：巡线；检漏；抢修1 概述随着城市气化率不断提高，供气管网不断延伸，燃气用户不断增加，城市燃气安全问题日益突显。

由于城市燃气管网多埋于地下，经过人口密集区，施工与检验、检修难度大，且因地理条件限制，管网系统及用户的燃气设施易发生火灾、爆炸或爆燃事故，严重威胁群众的生命和财产安全，造成极大的社会影响及危害。

2燃气管网的人工巡检为避免燃气泄漏引发事故，各燃气公司应建立专门的燃气管线巡线队伍，专门负责管线的巡线检查，及时发现泄漏及隐患，将隐患消灭在萌芽状态。

巡线队伍要坚守定人、定岗、定线、定期、定责任原则，严格执行持证上岗制度，履行安全生产责任制，严格遵守安全生产规章制度和操作规程，时刻保持高度的警惕感和责任心，不断调高技术本领，确保工作全面到位，不留死角。

3 燃气管网的激光检漏为保证管网巡检更加高效、科学，切实对管网的运行状况做到了如指掌，燃气领域现已推出激光检测技术和激光检测车辆，该设备基于红外吸收分光度量原理，使用半导体激光进行甲烷气体测量。

通过向目标点（气体管道，天花板，墙体，地板，地面等）发射激光束，然后检测从目标点被反射回来的激光束的辐射数值，即可测量分布于该设备与目标点路径之间的综合甲烷浓度。

测量值以甲烷柱体密度（ppm.m）表示：甲烷浓度（ppm）*厚度（m）。

实际检测过程中，SELMA探测仪光学单元中接收镜的主光轴和激光束会直接瞄准目标管线，激光束会以1毫秒脉冲宽度的形式发出，激光受地面上物体所影响（土壤、草、树木等），一部分受到影响的激光被接收镜捕捉到然后聚焦到光电探测器上，激光波长约1650纳米，发射的每一个脉冲都被扫描到，其中甲烷对激光束将会有很强的吸收。

移动激光甲烷遥测仪在天然气泄漏检测中的应用蒋兴富;文红军;唐华;田烁;李慧婷【摘要】目前国内外大多数天然气管道泄漏检测仪都是近距离检测的,要求把探头置于燃气可能泄漏的环境中,探头与燃气需要直接接触,因此危险性很大;另外在人工实际巡检过程中经常也会遇到难以满足这些检测条件的情况,而应用移动激光甲烷遥测仪可以弥补传统检测技术的不足.介绍了移动激光甲烷遥测仪的工作原理、结构及特点,分析了激光遥测技术的优势,针对不同情况的燃气管道进行燃气泄漏检测试验.试验结果表明,移动激光甲烷遥测仪具有检测精度高(检测质量分数可达10-6以下)、响应速度快(0.01 S)、可遥测(30 m)等优点,可以对传统仪器无法检测的管网设施燃气泄漏进行方便、快捷、准确的检测,在解决燃气泄漏难题方面具有独特的优势,是现有检测仪器的有效补充.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2016(042)006【总页数】3页(P78-80)【关键词】天然气泄漏;激光甲烷遥测仪;检测【作者】蒋兴富;文红军;唐华;田烁;李慧婷【作者单位】嵩明中石油昆仑燃气有限公司,云南嵩明651700;嵩明中石油昆仑燃气有限公司,云南嵩明651700;嵩明中石油昆仑燃气有限公司,云南嵩明651700;天津市振津石油天然气工程有限公司,天津300384;大连市艾科微波光电子工程研究有限公司,辽宁大连116600【正文语种】中文目前国内外大多数天然气泄漏检测仪都是用于近距离检测的，要求把探头置于燃气可能泄漏的环境中，探头与燃气需要直接接触，因此危险性很大。

然而在实际巡检过程中经常会遇到难以满足这些条件的情况，而应用移动遥测式甲烷激光探测仪可以弥补传统检测技术的不足[1]。

激光甲烷遥测仪是基于可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，简称TDLAS）原理制造成的，TDLAS通常是用单一频率的窄带激光扫描出一条独立的气体吸收线，并利用可调谐半导体激光器的波长随注入电流而改变的特性，实现对分子的单条或几条距离很近很难分辨的吸收线的测量，并且具有速度快，灵敏度高的优点。

一种天然气泄漏检测用激光甲烷遥测仪的制作方法摘要本文介绍了一种利用激光甲烷遥测技术制作的天然气泄漏检测仪。

该仪器基于激光多普勒气体检测技术原理，通过对激光在空气中传播过程中与甲烷分子发生的多普勒散射信号的检测和分析，实现对空气中甲烷浓度的快速、准确监测。

本文详细阐述了该仪器的制作流程和关键技术细节，为该领域的相关研究提供参考。

简介天然气是一种广泛应用于很多领域的能源，具有清洁、高效、安全等特点。

然而，由于天然气泄漏可能会导致爆炸、火灾等危险事故，对其泄漏情况的准确监测一直是该领域的重要研究方向。

传统的天然气泄漏检测方法主要依赖于人工巡检、气体探测器等手段，存在着人力成本高、检测精度和覆盖范围有限等局限性。

近年来，应用激光遥测技术来实现对天然气泄漏的监测逐渐成为了该领域的研究热点。

原理和实现本文介绍的天然气泄漏检测用激光甲烷遥测仪基于激光多普勒气体检测技术。

该技术是指将高功率的激光束射入待检测气体中，通过对激光与气体分子的相互作用（如散射、吸收、发射等）进行测量，实现对物质浓度分布的监测。

在该技术的应用中，通常采用激光雷达（LIDAR）来实现激光束发射、接收和信号处理等任务。

关于激光雷达的基本原理在此不再赘述。

本文重点介绍通过利用激光甲烷遥测技术实现天然气泄漏监测的方法。

激光甲烷遥测技术是通过对激光在空气中传播过程中与甲烷分子发生的多普勒散射信号的检测和分析，实现对空气中甲烷浓度的快速、准确监测的技术。

研究表明，甲烷在1.6微米处的吸收率极高，可以利用甲烷共振激光雷达技术来实现对甲烷的高精度检测。

该技术的优点在于，不仅可以在远程遥测时对甲烷进行监测，还可以对周围环境中的其他气体进行监测，获得有价值的环境信息。

在具体实现上，激光甲烷遥测仪主要包括激光发射器、机械光学部件、光学探测器和信号处理器等几个主要部分。

激光发射器一般采用飞秒或纳秒级别的高功率激光器。

机械光学部件主要包括激光束扩束和对准装置，用于实现激光束的发射和对准。

专利名称：一种激光天然气管网泄漏智能巡检云系统专利类型：实用新型专利
发明人：任卫卫,王龙,刘力勋,陆军
申请号：CN201920432429.6
申请日：20190402
公开号：CN209821042U
公开日：
20191220
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请公开了一种激光天然气管网泄漏智能巡检云系统，包括：云平台、巡检设备和设置于巡检设备上的天然气探测系统；所述巡检设备包括处理单元和分别与处理单元连接的第一存储单元、GPS定位单元、北斗定位单元、拍摄单元和第一通讯单元；所述拍摄单元用于拍摄天然气探测系统的检测目标；所述天然气探测系统包括天然气检测单元和分别与天然气检测单元连接的第二通信单元、第二存储单元，所述第二存储单元用于存储天然气检测单元的检测数据；所述云平台与第一通讯单元连接，用于接收巡检设备的位置信息；所述云平台与第二通讯单元连接，用于接收天然气检测单元的检测数据。

本申请解决了在信号不佳时，不能形成有效轨迹的问题以及易漏检的问题。

申请人：西安智光物联科技有限公司
地址：710000 陕西省西安市高新区唐延南路11号i都会2幢1单元1334
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

安全生产Safety in Productiondoi:10.3969/j.issn.l671-5152.2021.04.006无人机载激光燃气巡检系统在农村燃气管道应用探究王国栋，康熙，姚三刚，伏双智，毕瑞龙陕西城市燃气产业发展有限公司摘 要：随着各地“煤改气”建设工程已全面进入竣工收尾和通气验收阶段，对于燃气企业在后期 的“煤改气”供应过程中的运营维护、客户安检等方面提出新的挑战，由于“煤改气”管道一般呈线形敷设，一个村组的中压燃气管道、围楼管管道大概就要几十公里，常规巡检手段难以直接全面彻底巡查。

无人机栽激光燃气巡检系统对于农村“煤改气”，尤其是对燃气管道穿越建筑物泄漏点巡检具有甲烷检测灵敏度高、快速查找泄漏点、操作方便、使用灵活等优点，即能定期对燃气管网巡检又能对突发事件定点查看、应急详查等。

关键词：煤改气；无人机；巡检1引言从2017年中央一号文件：深人开展农村人居环 境治理和美丽乡村建设；到党的“十九大”报告中指 出“必须树立绿水青山就是金山银山的理念”；再到生态环境部发布的《汾渭平原2019-2020年秋冬季大 气污染综合治理攻坚行动方案》要求，2019年采暖季 前，汾渭平原地区完成“煤改气”或“煤改电”治理 198万户。

在各级政府的财政补贴下，“煤改气”工程 进入快车道，但随着各地“煤改气”建设工程已经全2413.[47] ORDIN P. Safety standard for hydrogen and hydrogen systems ：guidelines for hydrogen system design, materials selection, operations, storage, and transportation[R]. W ashington D C：N ational A eronautics and Space Administration, 1997.[48] SUBANI N, AMIN N, AGAIE B G. Leak Detection of Non—Isothermal Transient Flow of Hydrogen—Natural Gas Mixture[J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2017, 48：244-253.[49] LOWESMITH B J, HANKINSON G . Large Scale High Pressure Jet Fires Involving Natural Gas and Natural Gas/Hydrogen Mixtures[J]. Process Safety & Environmental Protection Transactions of the I, 2012, 90 ( 2 ) ：108- 120.[50] MARIA M, VOLKMAR S. Hazardous Properties of Hydrogen and Hydrogen Containing Fuel Gases[J]. Process Safety and Environmental Protection, 2019, 130：1-5.26丨城市燃气2021 /04总第554期王国栋等•无人机载激光燃气巡检系统在农村燃气管道应用探究面进人竣工收尾和通气验收阶段，这对于燃气企业在 后期的农村燃气供应过程中的运营维护、客户安检 等方面提出新的挑战。

燃气泄漏巡检车操作规程燃气泄漏巡检车操作规程燃气泄漏巡检车操作规程1、启动检测车辆和2022系统之前，驾驶员和操作人员应该对系统的内部和外部进行检查，以确保整个系统可以正常运行。

2、将吸气软管插入吸气泵的接头上。

3、打开气瓶并检查瓶内压力在10Bar~150Bar之间，调节减压阀使其输压力在3+0.5Bar范围内。

4、将安全灯置于车顶上并插好电源。

5、检查除水器和灰尘过滤器，倒出积水，如需要更换过滤纸。

6、发动汽车引擎将计算机放入计算机座中。

7、打开主电源开关，启动计算机，运行2022软件系统，建立新的检测任务。

8、打开氢离子火焰检测仪，等待15秒后，按压电点火器来点火（如果需要重复操作）。

9、点着火后“火焰熄灭”的报警声停止，按调零按钮把检测计归零。

10、经过15秒左右的预热时间，用调节按钮将T调节到经验值-27ruv11、按照事先设定好的路线对管道进行检测。

12、检测完毕后，打印检测任务文件。

13、关闭检测任务文件，退出软件，关闭操作系统。

14、关闭计算机，氢离子火焰检测仪，关闭主电源开关。

15、关闭气瓶，摘下安全灯，卸下吸气软管。

16、将计算机取下，并将检测车辆停到合适的地方。

扩展阅读：OMD车载巡检车使用方案OMD车载巡检车使用方案一、巡检车设备人员配置巡检车设备配置表序号巡检车人员配置及职责人员人数人员要求必须持证上岗，技术熟练，必须取得分公司准驾人员资格，检测行驶负责检测车的维护保养驾驶人员1人中应严格遵守交通法规，遵守检测及安全驾驶。

仪器的技术要求。

运行人员1人必须经过专门培训，能熟练操作检负责检测设备的保管使人员职责车辆车载OMD 光学甲烷探测仪RMLD激光甲烷遥距检漏仪314（3140）测漏仪（VOL级）便携式（PPm-LEL级）测漏仪乙烷分析仪GPS模块笔记本电脑手持式GPS照相机通讯设备打孔棒警示锥筒警示带灭火器LED指示牌安全帽设备名称数量1辆1台1台1台1台1台1台1台1台1台1根4个1卷2个1个3顶备注测车、RMLD和计算机软件。