[发明专利]一种激光遥测仪的气体浓度检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种激光遥测仪的气体浓度检测方法，包括：获取气体吸收信号的光谱波形；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。同时，本发明还公开了一种激光遥测仪的气体浓度检测系统。本发明能够避免激光遥测仪由于信号信噪比低产生误报，提高浓度检测的准确度。

技术领域

本发明涉及激光光谱技术领域，具体涉及一种激光遥测仪的气体浓度检测方法及系统。

背景技术

通过反射回波进行气体浓度测量是气体遥测的一种常见方式。由光源发出的光线经过准直照射到待测区域，光束被反射后反射回波回到遥测装置的光电探测器中，通过测量反射回波被路径上目标气体的吸收可以推算出目标气体的浓度值。现有技术中，这种遥测装置由于信号信噪比低可能产生误报。因此，有必要提供一种技术方案以提高激光遥测仪浓度检测准确度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种激光遥测仪的气体浓度检测方法，包括以下步骤：

获取气体吸收信号的光谱波形；

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。

进一步地，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：

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。

进一步地，所述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；

根据所述参考点的位置和预设条件确定第一界限点、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。

进一步地，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。

进一步地，所述获取气体吸收信号的光谱波形，包括：

利用基于TDLAS的波长扫描直接吸收法获得所述气体吸收信号的光谱波形；

或者，利用基于TDLAS波长调制吸收法获得所述气体吸收信号的光谱波形。