[实用新型]一种基于飞行平台的天然气探测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种探测系统，具体为一种飞行平台的天然气探测系统。

背景技术

天然气长距离管道的巡检工作大部分是在环境比较恶劣的地方。比如荒漠、沼泽等。传统的方法一般是地理信息系统加手持终端的人工巡检。但是这些区域的管道分布范围广，巡查量大，导致全年巡检数据零散。加上管道在大部分情况下又处于良好状态，工作人员巡检容易出现漏检的情况，工作效率不高。还有环境恶劣，容易出现意外事故。为了提高工作效率，降低风险，利用飞行平台来进行管道的巡检可以起到事倍功半的效果。

传统的天然气遥测探测激光雷达，一般都是车载。本发明与其相比较，最大的优点就是通过无人机巡检管道，克服了遥测大面积、长距离管道的难题。还有采用中红外波段激光器的天然气泄漏激光遥测雷达。虽然其功率大，探测距离远，但是中红外激光器的成本高。本发明与其相比较性价比就很高，通讯波段的近红外激光器，价格很便宜。适合批量的生产，也易于维修。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于飞行平台的天然气探测系统，装置体积小、探测反应速率快、便于拆卸携带、可搭载于飞行平台。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种基于飞行平台的天然气探测系统，主要包括激光器、激光器控制器、微处理器、第一发射天线、第二发射天线、光纤耦合器、第一接收天线、第二接收天线、第一探测器、第二探测器、无线通讯模块；其特征在于：激光器连接激光器控制器，激光器控制器固定连接微处理器；第一发射天线、第二发射天线分别连接光纤耦合器，光纤耦合器连接激光器；第一接收天线、第二接收天线分别连接第一探测器、第二探测器，第一探测器、第二探测器分别固定与微处理器连接；无线通讯模块与微处理器相连接。

本实用新型激光器由激光控制器进行控制工作；激光器使用近红外波段的DFB激光器，中心波长为1.65µm，覆盖甲烷气体吸收特征谱线，通过激光吸收光谱遥测技术对天然气的泄漏进行探测。

本实用新型激光器与光纤耦合器相连接，其耦合比是50:50；激光通过光纤耦合器分出两束光，一束经过第一发射天线垂直入射到土壤表面，另一束经过第二发射天线入射到天然气云团中。

本实用新型通过第一接收天线接收第一反射光，第一探测器接收光谱信号；第二接收天线接受第二反射光，第二探测器接收光谱信号；探测器接收到信号返回微处理器进行处理；第一探测器和第二探测器使用APD-雪崩光电二极管。

本实用新型无线通讯模块可传输和接收系统与基站之间的信号。

本实用新型所述微处理器型号为：stm32f411。

本实用新型的优点是：装置体积小、探测反应速率快、便于拆卸携带、可搭载于飞行平台。

附图说明

图1是本实用新型工作流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出了一种基于飞行平台的天然气探测系统，主要包括激光器1、激光器控制器2、微处理器3、第一发射天线4、第二发射天线5、光纤耦合器6、第一接收天线7、第二接收天线8、第一探测器9、第二探测器10、无线通讯模块11；其特征在于：激光器连接激光器控制器，激光器控制器固定连接微处理器；第一发射天线、第二发射天线分别连接光纤耦合器，光纤耦合器连接激光器；第一接收天线、第二接收天线分别连接第一探测器、第二探测器，第一探测器、第二探测器分别固定与微处理器连接；无线通讯模块与微处理器相连接。

微处理器控制探测器、激光控制器、无线通讯模块。无线通讯模块与基站进行通讯。微处理器控制激光控制器可以调节激光器的温度和电流，同时微处理器可以对激光器调谐，使波长处于天然气的吸收带。光纤耦合器将激光器发射的光束分束，耦合比为50:50。两束激光分别从第一发射天线4、第二发射天线5发射，发射天线射往天然气管道探测天然气，另一束射往地面探测土壤温度。第一接收天线7、第二接收天线8分别接收第一反射光和第二反射光，第二接收天线8、第一探测器9探测第一反射光和第二反射光的光谱信号，通过微处理器处理，经过无线通讯模块发射基站。实现对天然气的探测。