[发明专利]一种激光遥测仪的气体浓度检测方法及系统

权利要求书

1.一种激光遥测仪的气体浓度检测方法，其特征在于，包括：

获取气体吸收信号的光谱波形，所述气体吸收信号利用基于TDLAS的波长扫描直接吸收法通过对探测光强扣除拟合光强得到；所述拟合光强为未被气体吸收的光强；

根据所述气体吸收信号的光谱波形得到所述气体吸收信号的信噪比；

根据所述信噪比判断所述气体吸收信号是否可信并生成判断结果；

基于所述判断结果将可信的气体吸收信号用于计算气体浓度值;

所述根据所述气体吸收信号的光谱波形得到所述气体吸收信号的信噪比，包括：

根据光谱波形的信号幅值变化幅度将所述气体吸收信号的光谱波形划分为无吸收区和存在吸收峰的吸收区；

计算所述吸收区内的吸收峰信号幅值；

计算所述无吸收区内的背景噪声幅值；

根据所述吸收峰信号幅值和所述背景噪声幅值计算所述气体吸收信号的信噪比，所述气体吸收信号的信噪比=所述吸收峰信号幅值/所述背景噪声幅值；

所述根据光谱波形的信号幅值变化幅度将所述气体吸收信号的光谱波形划分为无吸收区和存在吸收峰的吸收区，包括：

确定所述气体吸收信号的光谱波形上的吸收峰，以所述吸收峰对应的采样点为参考点；其中，气体吸收峰对应的波长是确定的；

根据所述参考点的位置和光谱波形的信号幅值变化幅度确定第一界限点、第二界限点、第三界限点和第四界限点的位置，所述第一界限点、所述第二界限点、所述参考点、所述第三界限点和所述第四界限点沿所述光谱波形的横轴方向依次排列；

根据所述第一界限点、所述第二界限点、所述第三界限点和所述第四界限点确定所述光谱波形上的吸收区范围和无吸收区范围；所述吸收区范围内任一采样点的采样时刻晚于所述第二界限点的采样时刻且早于所述第三界限点的采样时刻，所述无吸收区范围内任一采样点的采样时刻晚于所述第一界限点的采样时刻且早于所述第二界限点的采样时刻，或者晚于所述第三界限点的采样时刻且早于所述第四界限点的采样时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信噪比判断所述气体吸收信号是否可信并生成判断结果，包括：

判断所述信噪比是否超出预设阈值；

在所述信噪比超出预设阈值时，将所述气体吸收信号作为所述可信的气体吸收信号；

在所述信噪比不超出预设阈值时，舍弃所述气体吸收信号。

3.一种激光遥测仪的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取气体吸收信号的光谱波形，所述气体吸收信号利用基于TDLAS的波长扫描直接吸收法通过对探测光强扣除拟合光强得到；所述拟合光强为未被气体吸收的光强；

计算模块，用于根据所述气体吸收信号的光谱波形得到所述气体吸收信号的信噪比；

可信判断模块，用于根据所述信噪比判断所述气体吸收信号是否可信，并生成判断结果；

选取模块，用于基于所述判断结果将可信的气体吸收信号用于计算气体浓度值;

所述计算模块包括：

划分模块，用于根据光谱波形的信号幅值变化幅度将所述气体吸收信号的光谱波形划分为无吸收区和存在吸收峰的吸收区；

信噪比计算模块，用于计算所述吸收区内的吸收峰信号幅值、计算所述无吸收区内的背景噪声幅值、以及根据所述吸收峰信号幅值和所述背景噪声幅值计算所述气体吸收信号的信噪比；所述气体吸收信号的信噪比=吸收峰信号幅值/背景噪声幅值；所述划分模块包括：

参考点确定模块，用于确定气体吸收信号的光谱波形上的吸收峰，以所述吸收峰对应的采样点为参考点；其中，气体吸收峰对应的波长是确定的；

界限点确定模块，用于根据所述参考点的位置和光谱波形的信号幅值变化幅度确定第一界限点、第二界限点、第三界限点和第四界限点的位置，所述第一界限点、所述第二界限点、所述参考点、所述第三界限点和所述第四界限点沿所述光谱波形的横轴方向依次排列；

范围确定模块，用于根据所述第一界限点、所述第二界限点、所述第三界限点和所述第四界限点确定所述光谱波形上的吸收区范围和无吸收区范围；所述吸收区范围内任一采样点的采样时刻晚于所述第二界限点的采样时刻且早于所述第三界限点的采样时刻；所述无吸收区范围内任一采样点的采样时刻晚于所述第一界限点的采样时刻且早于所述第二界限点的采样时刻，或者晚于所述第三界限点的采样时刻且早于所述第四界限点的采样时刻。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可信判断模块包括：

信噪比判断模块，用于判断所述信噪比是否超出预设阈值；

结果生成模块，用于在所述信噪比超出预设阈值时，将所述气体吸收信号作为所述可信的气体吸收信号；

在所述信噪比不超出预设阈值时，舍弃所述气体吸收信号。