[发明专利]一种甲烷遥测装置及方法

权利要求书

1.一种甲烷遥测装置，其特征在于：包括：

激光器(3)，其上连接有激光驱动电路(2)，用于向待测区域发射激光；

数据处理计算机(1)，与激光驱动电路(2)相连，用于调整激光器(3)发射激光的波长，实现所述甲烷遥测装置工作状态的改变；工作状态包含三种：工作状态一，激光波长设定为甲烷气体位于近红外的一个吸收峰上；工作状态二，激光波长设定为不包含于甲烷气体近红外吸收波长范围；工作状态三，激光器(3)不发出激光；

近红外相机(5)，用以采集甲烷遥测装置不同工作状态下待测区域数字图像；

数据处理计算机(1)还与近红外相机(5)相连，用于根据近红外相机(5)拍摄的工作状态一和二数字图像灰度变化判断是否有甲烷泄漏，若有泄漏，则结合近红外相机(5)拍摄的工作状态三数字图像灰度差值，计算得到甲烷浓度。

2.根据权利要求1所述的甲烷遥测装置，其特征在于：激光器(3)和近红外相机(5)固定设置。

3.根据权利要求1所述的甲烷遥测装置，其特征在于：激光器(3)前端设置透镜(4)。

4.一种甲烷遥测方法，采用权利要求1至3中任一项所述的甲烷遥测装置，其特征在于：包括如下步骤：

(1)工作状态一，激光波长设定为甲烷气体位于近红外的一个吸收峰上，激光经过待测气体(7)后，若待测气体(7)中有甲烷气体，则激光被部分吸收变为第一光线，第一光线经过背景(6)的反射后，反射光线经过待测气体(7)被部分吸收变为第二光线，近红外相机(5)接收第二光线，将光子转换为相应数量的电子后经模数转换为数字信号，形成数字图像，由数据处理计算机(1)记录；

(2)工作状态二，激光波长设定为不包含于甲烷气体近红外吸收波长范围，激光经背景(6)反射后形成第三光线，被近红外相机(5)接收，形成对应波长下的数字图像，由数据处理计算机(1)记录；

(3)根据步骤(1)和(2)中数字图像的灰度变化，判断待测气体(7)中是否含有甲烷气体，如含有，则执行步骤(4)；否则，输出结果；

(4)工作状态三，激光器(3)不发出激光，近红外相机(5)接收背景(6)反射的自然光中的近红外光，形成数字图像，由数据处理计算机(1)记录；

(5)根据Beer-Lambert定律，计算得到甲烷气体浓度，输出甲烷气体图像及浓度数据。

5.根据权利要求4所述的甲烷遥测方法，其特征在于：工作状态一中，激光波长设置为1.65μm。