一种基于TDLAS的分布式光纤甲烷监测系统

摘要

一种基于TDLAS的分布式光纤甲烷监测系统，它由检测主机、传输层和多个检测终端三部分组成，该检测主机位于井上，是整个监测系统的核心，用于产生检测激光，汇总、展示检测数据和控制检测终端；该检测终端位于井下，用于持续地、不间断地对甲烷气体浓度进行检测，支持与检测主机数据互通和根据检测主机要求调整工作方式；该传输层用于井上检测主机和井下检测终端的数据交互和检测激光的传输工作。本发明精度高、零漂移小、稳定性好、选择性好、寿命长且可以自动校正。它在光电、数据管理及安检设备技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

主权项

一种基于TDLAS的分布式光纤甲烷监测系统，其特征在于：它由检测主机、传输层和复数个检测终端三部分组成，该检测主机位于井上，是整个监测系统的核心，用于产生检测激光，汇总、展示检测数据和控制检测终端；该检测终端位于井下，用于持续地、不间断地对甲烷气体浓度进行检测，支持与检测主机数据互通和根据检测主机要求调整工作方式；该传输层用于井上检测主机和井下检测终端的数据交互和检测激光的传输工作；所述检测主机，它由人机交互、激光发生和数据交互三种模块组成，该人机交互模块用于接收用户输入和展示检测终端返回结果；该激光发生模块用于产生1653nm的检测激光；该数据交互模块用于汇总检测结果，处理用户输入数据；整个检测主机提供三种数据接口，分别是与用户数据交互接口，与上位机数据交互接口和与传输层数据交互接口；其中与用户数据交互接口提供浓度数据查询和接收用户输入两种功能；与上位机数据交互接口提供浓度数据查询和上位机数据接收两种功能；与传输层数据交互接口提供用户数据、频率信息传输和井下浓度数据收集功能；所述传输层，由检测激光传输和数据传输两部分组成，两者之间相互独立，分别用于传递激光和传递数据；该检测激光通过传输层单模单光纤传递到井下，再利用多路分光器进行分割后传递到各个检测终端；该数据传输利用预定的通讯协议进行，两种数据传输方案分别是RS485总线方式和CAN总线方式；所述检测终端，由气体检测模块、报警显示模块和控制模块三部分组成，该气体检测模块用于检测气体中甲烷的浓度含量，为检测主机和报警显示模块提供数据；该报警显示模块用于显示甲烷浓度实时数据和控制声光报警设备；该控制模块用于接收主机或人工控制数据，对检测终端进行调整。