室内气体的遥测装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电分析，特别涉及室内气体的遥测装置及方法。
【背景技术】
[0002] 天然气是一种易燃易爆气体，其主要成分是甲烷，爆炸极限为5% -16%。近几年 在全国各地因燃气管道泄漏引发的爆炸事故时有发生，给居民的生命财产安全造成巨大的 威胁。为此，燃气公司需要对天然气用户室内天然气设备的泄漏情况进行定期安全检测和 不定期抽查。
[0003]目前广泛应用的室内天然气泄漏检测设备多基于电学方法，如催化燃烧式气体传 感器、半导体金属氧化物气敏传感器、热传导式可燃气体传感器。但检测作业需要与物业、 住户协调配合，使得室内燃气安检工作难度大、周期长、效率低，浪费了大量的人力物力。激 光遥测仪是目前使用广泛的隔窗遥测室内天然气泄漏的装置。
[0004] 激光气体遥测仪是目前使用广泛的隔窗遥测室内天然气泄漏的装置。操作者可 以在安全区域内有效地检测难以到达甚至不能到达的区域，使用激光气体遥测仪不仅有效 的提高了巡检的效率和质量，而且可以使得原来不能到达或不易到达的地方的巡检变为可 能。但目前的隔窗激光气体遥测仪普遍存在的问题是，由于玻璃的阻隔，入射激光束会在窗 玻璃的两侧界面产生反射光束1和反射光束2,反射光束间会在探测器上形成干涉，大大降 低了对气体特征吸收峰的检测精度。
【发明内容】
[0005] 为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种检测精度高、应用领域广、 安全的室内气体的遥测装置。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种室内气体的遥测装置，所述室内气体的遥测装置包括：
[0008] 光源，所述光源用于发出测量光；
[0009] 光偏转模块，所述光偏转模块用于改变整个测量光的行进方向；
[0010] 探测器，所述探测器用于将接收到的所述测量光在待测区域内的反射光转换为电 信号；
[0011] 分析模块，所述分析模块根据光谱技术处理接收到的所述电信号，从而获得室内 气体的含量。
[0012] 根据上述的室内气体的遥测装置，优选地，所述光偏转模块进一步包括：
[0013] 楔形透射器件，所述楔形透射器件固定在连接件的一侧，所述测量光穿过所述楔 形透射器件；
[0014] 连接件，所述连接件的另一侧固定有至少二个距离调节器；
[0015] 至少二个距离调节器，所述至少二个距离调节器的长度可调，用于调整所述连接 件相对于测量光的倾斜程度。
[0016] 根据上述的室内气体的遥测装置，优选地，所述距离调节器是压电材料。
[0017] 根据上述的室内气体的遥测装置，可选地，所述室内气体的遥测装置进一步包 括：
[0018] 无人机，所述光源、光偏转模块及探测器安装在所述无人机上。
[0019] 根据上述的室内气体的遥测装置，优选地，所述分析模块安装在所述无人机上。
[0020] 本发明的目的还在于提供了一种检测精度高、应用领域广的室内气体的遥测方 法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：
[0021] 室内气体的遥测方法，所述室内气体的遥测方法包括以下步骤：
[0022] (Al)光源发出的测量光穿过光偏转模块后射入室内，并被反射；
[0023] (A2)探测器将接收到的反射光转换为电信号，并传送到分析模块；
[0024] 若测量光在不同反射体的反射光间的干涉超出阈值，进入步骤（A3);
[0025] 若所述干涉不超出阈值，进入步骤（A4);
[0026] (A3)调整光偏转模块相对测量光的倾斜度，使得穿过所述光偏转模块的测量光发 生偏转，从而调整测量光在反射体上的入射角度，进入步骤（Al);
[0027] (A4)分析模块根据吸收光谱技术得出室内待测气体的浓度。
[0028] 根据上述的室内气体的遥测方法，优选地，所述光偏转模块的调整方式为：
[0029] 调整安装在连接件一侧的至少二个距离调节器的长度，使得安装在所述连接件另 一侧的楔形透射器件相对测量光的倾斜程度发生变化，从而调整测量光穿过所述楔形透射 器件后的偏转角度。
[0030] 根据上述的室内气体的遥测方法，优选地，所述距离调节器采用压电材料。
[0031] 根据上述的室内气体的遥测方法，优选地，在步骤（A2)中，若所述干涉超出阈值， 则调整施加到所述距离调节器上的电压值。
[0032] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
[0033] 1.检测准确
[0034] 实时监测在测量光在窗玻璃上的反射光束间的干涉作用，当干涉产生的噪声超出 阈值后，通过调整测量光的偏转程度而调整测量光在窗玻璃上的入射角度，从而避免干涉， 也即保证了检测精度；
[0035] 2.应用领域广
[0036] 将遥测装置安装在无人机上，使得可检测楼宇不同楼层的室内气体含量，无需操 作人员进入室内检测，提高了检测效率，也保证了人员的生命安全。
【附图说明】
[0037] 参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这 些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。 图中：
[0038] 图1是根据本发明实施例1的室内气体遥测装置的结构简图；
[0039] 图2是根据本发明实施例的光偏转模块的结构简图。
【具体实施方式】
[0040] 图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实 施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术 人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该 理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下 述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0041] 实施例1 :
[0042] 图1示意性地给出了本发明实施例的一种室内气体的遥测装置的结构简图，如图 1所示，所述室内气体的遥测装置包括：
[0043] 光源，如半导体激光器，所述光源用于发出测量光，测量光的波长对应于待测气体 的吸收谱线；
[0044] 光偏转模块，所述光偏转模块用于调整整个测量光（测量光的所有光线）的行进 方向，如图2所示，所述光偏转模块包括：
[0045] 楔形透射器件11，所述楔形透射器件的光入射面和光出射面均为平面，之间保持 倾斜，所述楔形透射器件固定在连接件的一侧；
[0046] 连接件21，如平台，所述连接件的另一侧固定有至少二个距离调节器；
[0047] 至少二个距离调节器31、32,所述至少二个距离调节器采用压电材料，使得在施加 电压的情况下长度可调，用于调整所述连接件相对于测量光的倾斜程度。
[0048] 探测器，所述探测器用于将接收到的所述测量光在待测区域内的反射光转换为电 信号；
[0049] 分析模块，所述分析模块根据光谱技术处理接收到的所述电信号，从而获得室内 气体如甲烷的含量，分析模块是本领域的现有技术，在此不再赘述；
[0050] 无人机，上述光源、光偏转模块、探测器及分析模块安装在所述无人机上。
[0051] 本发明实施例的室内气体的遥测方法，所述室内气体的遥测方法包括以下步 骤：
[0052] (Al)无人机飞到不同的楼层，光源发出的测量光穿过光偏转模块后射入室内，并 被窗玻璃反射；
[0053] (A2)探测器将接收到的反射光转换为电信号，并传送到分析模块；
[0054] 若测量光在不同反射体的反射光间的干涉超出阈值，进入步骤（A3);
[0055] 若所述干涉不超出阈值，进入步骤（A4);
[0056] (A3)调整光偏转模块相对测量光的倾斜度，使得穿过所述光偏转模块的测量光发 生偏转（测量光的所有光线发生偏转，而非仅调整测量光中部分光线的偏转，如凸透镜、凹 透镜对光束中部分光线的偏转作用），从而调整测量光在反射体上的入射角度，进入步骤 (Al);具体调整方式为：
[0057] 调整安装在连接件一侧的至少二个距离调节器的施加电压，使其长度变化，使得 安装在所述连接件另一侧的楔形透射器件相对测量光的倾斜程度发生变化，从而调整测量 光穿过所述楔形透射器件后