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无人机甲烷遥测仪如何监测甲烷气体泄漏超标?

无人机甲烷遥测仪.jpeg

无人机甲烷检测仪的方案背景

天然气是重要的生命能源,天然气管道的安全非常重要。燃气管道具有长距离、分布广的特点。它主要铺设在城市的地下,沿途经过河流,沟壑,铁路和高速公路。地形复杂,限制了人工巡检的操作方法,给管线的定期巡检带来不便。

对于每个天然气动力生产设施、发电以及天然气供应链来说,对潜在危险的气体泄漏进行安全快速的检查是必须的。带有甲烷气体探测器的无人机速度快,移动性强,不会产生任何错误读数。从而节省时间和金钱,同时还为工作人员提供安全保障。但是,为了将好处提升到一个全新的水平,无人机必须能够精确,实时地传输数据。

无人机甲烷监测包括天然气管道调查,储罐检查,垃圾填埋场排放监测,气井和工厂安全审计,它被越来越多的应用于生产甲烷的众多行业。

目前,有几种检测甲烷的方法,但测量甲烷量的最实用,最具成本效益的技术是基于与甲烷分子匹配的特定波长(通常为1650nm)对近红外光5的吸收,"探测"式甲烷测量传感器以高灵敏度和高精度测量已知体积的容器中所含的甲烷量。

在天然气、炼油厂和化工厂等行业,甲烷气体泄漏是高风险事件,管道巡检是发现泄漏的有效途径,特别是通过使用无人机,无人机安装远程甲烷检漏仪,无人机激光甲烷气体遥测仪可以高效、高精度地完成这项工作。

激光如何检测甲烷气体泄漏?

它通过在特定光谱范围下发射激光来实现这一点,同时传感器捕获其反射,快速发现空气中的微量甲烷气体。当气体沿着激光的路径存在时,光被部分吸收。然后计算甲烷的浓度。

天然气管道通常呈线性分布,其管道长度通常达到数百公里。天然气管道的巡检主要是监测管道本身和管道周围一公里内的环境条件。与传统的人工检查和车辆检查相比,在石油和天然气行业使用无人机可以有效解决这些环境限制。无人机配备高精度激光甲烷遥测仪,穿透各种复杂环境,实现手动精确点对点检测、气体管道航线飞行检测、关键区域扫描检测。

激光甲烷遥测仪的优势

无人机激光甲烷遥测仪是适应无人机而推出的轻量化无人机载设备,灵敏度高、检测响应速度快、成本降低,减少作业风险性。

基于半导体激光吸收光谱技术的激光甲烷气体探测器。它可以检测各种环境中的甲烷气体浓度等参数,精度高,响应速度快,可靠性高,运行成本低。

与固定式气体泄漏探测器相比,无人机不仅是一种更具成本效益的解决问题的方法,而且是一种更有效的方法。

高灵敏度,激光甲烷气体探测器甚至可以从80米的高度拾取微小的泄漏。传感器仅对甲烷敏感,因此不可能由于存在其他气体而产生错误读数。除此之外无人机搭载甲烷检测仪能够深入工作人员无法进入的狭小空间或是危险指数较高的区域,确保工作人员的人身安全。

激光甲烷遥测仪简介

通过DJI SkyPort,与大疆经纬M200 V2系列、M300系列平台兼容。这种特殊的无人机提供更长的飞行时间(长达55分钟)。它配备了高清摄像头,以确保图像合成和捕获的最大准确性。由于气体传感器也轻巧紧凑,整个平台易于运输和操作,使监测能够覆盖广阔的区域。

以安装至经纬M200 V2飞行器为例

将无人机激光甲烷遥测仪云台接口调至解锁位置,嵌入无人机云台安装位置,旋转云台锁扣至锁定位置以固定云台。

除了控制拍照、录像、航线规划,还提供报警阈值、空气背景、测量单位、云端数据等更多功能。

报警阈值:检测区域浓度超过(设定值+空气背景)触发警报功能;

空气背景:用于设置所处环境甲烷浓度值,排除干扰;

测量单位:用于设置不同的浓度单位;

云端数据:定制功能,开启后自动上传数据到指定的云服务器存储。

垃圾填埋场示例

由于垃圾场内的垃圾在长期堆放和分解的过程中,会产生甲烷、硫化氢、一氧化碳等易燃气体,而这些易燃气体尤其是甲烷,因为质量较空气重,一旦发生泄漏会下沉,在地面上与空气混合后形成混合气体,在遇到摩擦撞击火花或者静电放电火花时就有可能会发生闪燃闪爆事故,给安全生产带来严重危险。

在过程中,无人机传感器有效载荷飞越人工泄漏,一段没有泄漏的气体传输管道,然后飞越垃圾填埋场,以进行比较并进一步验证系统的灵敏度。

(垃圾填埋场甲烷排放- 单次通过剖面图。垃圾填埋场右上角的120 PPM×M检测为每小时150立方英尺)

结果显示最大峰值为3088 PPM×M,大面积范围的甲烷泄露对工作人员安全造成威胁。

垃圾填埋场工作人员只需使用简单调查的结果,即可使用无人机搭载激光远程甲烷监测传感器,轻松确定在哪里存储更多垃圾以及在哪里安装甲烷捕获仪,以方便垃圾填埋场的智能化甲烷气体监控。

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