油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是信息技術(shù)領(lǐng)域的光電子技術(shù)中的無源激光氣體探測技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，石油化工瓦斯作為工作區(qū)的重大隱患，工作區(qū)域需要對油氣采用一種可靠、穩(wěn)定的方法對其濃度進(jìn)行實時檢測，監(jiān)測其不超過臨界值，以保證日常安全生產(chǎn)。儲油罐是一種大型容器，是煉油廠、油田、油庫以及石油管道行業(yè)中的重要設(shè)備，專門用于接收、儲存和發(fā)放易燃、易爆的油品介質(zhì)。正是由于它儲存的油品具有易燃、易爆、易產(chǎn)生靜電的特殊性質(zhì)，使其成為石油儲運行業(yè)中安全管理工作的重要對象。在油罐日常的使用和管理中，任何一個人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，都可能造成事故的發(fā)生，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害事故。儲油罐的安全管理是油庫管理的其他各項工作的前提，是安全生產(chǎn)的生命線，也是改善經(jīng)營環(huán)境、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。因此，加強儲油罐的安全管理，及時發(fā)現(xiàn)和消除儲油罐的不安全因素，杜絕各類事故的發(fā)生，對石油儲運企業(yè)具有重要意義。
[0003]公知石油化工使用的常用二次密封艙管道抽氣、管道傳輸、安全區(qū)域化驗，抽氣方式感知,感知滯后性,抽氣形成負(fù)壓,空氣進(jìn)入密封艙,給石油安全生產(chǎn)帶來極大危害。倘若因此發(fā)生燃燒或爆炸，那將是極其重大的安全事故，對社會安定以及人類進(jìn)步也會造成巨大的影響。如何避免在油氣檢測時無源、實時狀態(tài)，能夠安全、高效直接判斷大型應(yīng)用場所中油氣的泄漏范圍，已經(jīng)成為亟需解決的問題。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中還包括我公司已經(jīng)申請的專利技術(shù)申請名稱為一種分布式激光瓦斯純無源報警監(jiān)測裝置，申請?zhí)枮?014101511377，該系列技術(shù)解決了針對單一氣體的分布式激光無源氣體探測技術(shù)，針對石油行業(yè)的油氣類混合氣體，針對單一氣體的分布式激光無源氣體探測技術(shù)已經(jīng)不能滿足應(yīng)用需求。本發(fā)明的油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置用以滿足油氣類混合氣體的分布式激光無源氣體探測應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005](一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是，提供一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場無源探測，不會產(chǎn)生由于電信號導(dǎo)致的爆炸等危險，最大限度的減少了安全隱患節(jié)點，光纖長距離傳輸光信號，檢測主機放置在安全區(qū)，不會產(chǎn)生由于電信號導(dǎo)致的爆炸等危險，同時能夠快速實現(xiàn)對油氣濃度的判斷，當(dāng)油氣濃度達(dá)到爆炸臨界值附近的報警值時，發(fā)出報警信號，并顯示于分布式激光檢測主機及監(jiān)測上位機系統(tǒng)，適應(yīng)石油生產(chǎn)現(xiàn)場無人值守的要求。
[0006](二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，包括:傳感器探頭、設(shè)置在安全控制中心室的激光檢測主機、監(jiān)控上位機以及氮氣注入設(shè)備，所述傳感器探頭還包括共第一傳感器探頭、第二傳感器探頭、第三傳感器探頭到第十四傳感器探頭、第十五傳感器探頭及第十六傳感器探頭，所述16個傳感器探頭均安裝在儲油罐二次密封艙內(nèi)等工作區(qū)上，等工作區(qū)指平均分布；所述儲油罐二次密封艙周邊每隔22.5°安裝一個傳感器探頭；所述的傳感器探頭安裝高度距底層約13cm ;所述的激光檢測主機包括光譜分析模塊，氣相分析模塊，氣相比對模塊，告警輸出模塊；
所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭、第三傳感器探頭到第十四傳感器探頭、第十五傳感器探頭及第十六傳感器探頭傳感器分別通過對應(yīng)光纜連接設(shè)置在安全控制中心室的同一臺激光檢測主機；
所述的光纜傳輸光信號距離可達(dá)十公里；
所述檢測主機通過網(wǎng)線連接設(shè)置在安全區(qū)的監(jiān)控上位機的網(wǎng)口 ；
所述監(jiān)控上位機通過網(wǎng)線連接設(shè)置在安全區(qū)的氮氣注入設(shè)備；所述氮氣注入設(shè)備通過管道連接16個設(shè)置在工作區(qū)儲油罐二次密封艙內(nèi)的噴氮傳感器。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案是:提供一種油氣類分布式無源激光監(jiān)測方法，包括:
光譜信息獲取，將所述激光信號激發(fā)，光路控制激光光束，所述激光光束，其中，所述激光光束的光路經(jīng)過光纜傳輸，到傳感器探頭；
接收經(jīng)過油氣檢測區(qū)的激光光束，得到目標(biāo)激光信號；
分析所述目標(biāo)激光信號的光譜，根據(jù)目標(biāo)激光信號的光譜判定油氣檢測區(qū)的油氣氣相組成；
采集模塊輸入原油品質(zhì)參數(shù)，原油品質(zhì)參數(shù)通過手動選擇輸入，可以改變設(shè)定多種原油品質(zhì)的選擇，通過自動采集輸入環(huán)境溫度參數(shù)，對比濃度燃點曲線的爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值；
比較通過光譜判定的油氣監(jiān)測區(qū)的油氣氣相組成與濃度點曲線的爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值，當(dāng)通過光譜判定的油氣監(jiān)測區(qū)的油氣氣相組成達(dá)到濃度點曲線的爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值的80%時，判定有油氣泄漏危險的情況下根據(jù)相應(yīng)傳感器探頭確定油氣泄漏的位置范圍，顯示控制將濃度顯示于顯示屏；
激光檢測主機包括光譜分析模塊，氣相分析模塊，氣相比對模塊，告警輸出模塊，通過光譜分析模塊分析所檢測區(qū)域的油氣氣相組成，通過氣相分析模塊的兩個輸入值原油品質(zhì)和環(huán)境溫度得到現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值，氣相比對模塊將檢測區(qū)域的油氣氣相組成與現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值比較，氣相比對模塊可以設(shè)置比對的百分比，系統(tǒng)默認(rèn)檢測區(qū)域的油氣氣相組成達(dá)到現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值的80%時由告警輸出模塊輸出告警信息；
具體的，氮氣注入設(shè)備接收到報警信號后向儲油罐二次密封艙內(nèi)注入氮氣。
[0008](三)有益效果
區(qū)別于【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，設(shè)置了分布式激光油氣濃度傳感器探頭，由于檢測主機可通過光纜撥接16個無源傳感探頭，使得一臺檢測主機同時滿載16個無源感知傳感器探頭，成本低，效率高。本發(fā)明主要通過無源傳感器探頭和檢測主機光纖連接傳輸光信號，使得感知速度l_2s、壽命長、標(biāo)定周期長，光纖連接最大距離可達(dá)十公里。傳感器探頭通過光纜連接設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)激發(fā)激光信號的檢測主機，且激光光柱是無源探測體，實現(xiàn)現(xiàn)場感知傳感器探頭不帶電，可以做到完全無源設(shè)備，快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)油氣濃度臨爆點的無源探測。完全符合石油氣站、檢驗站或氣罐站應(yīng)用中檢測的需求。本發(fā)明的激光檢測主機包括光譜分析模塊，氣相分析模塊，氣相比對模塊，告警輸出模塊，通過光譜分析模塊分析所檢測區(qū)域的油氣氣相組成，通過氣相分析模塊的兩個輸入值原油品質(zhì)和環(huán)境溫度得到現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值，氣相比對模塊將檢測區(qū)域的油氣氣相組成與現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值比較，氣相比對模塊可以設(shè)置比對的百分比，系統(tǒng)默認(rèn)檢測區(qū)域的油氣氣相組成達(dá)到現(xiàn)實環(huán)境下油氣爆炸臨界點的油氣氣相組成理論值的80%時由告警輸出模塊輸出告警信息。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一實施方式中油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明分布式激光油氣濃度監(jiān)測區(qū)垂直側(cè)面的空間示意圖；
圖3是本發(fā)明一實施方式中油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置的流程示意圖； 圖4是激光檢測主機的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1的標(biāo)號說明:
1.傳感器探頭(第一傳感器探頭)，2.激光檢測主機，
3.監(jiān)控上位機，4.十公里光纖，
5.網(wǎng)線，6.儲油罐二次密封艙，
7.第二傳感器探頭，8.第十五傳感器探頭，
9.第十六傳感器探頭，10.氮氣注入設(shè)備，11.氮氣管道。
[0011]圖4的標(biāo)號說明
2.激光檢測主機，3.監(jiān)控上位機，201光譜分析模塊，202氣相分析模塊，203氣相對比模塊，204告警輸出模塊。
【具體實施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。請參閱圖1及圖2，本實施方式提供了一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，包括:傳感器探頭1、設(shè)置在安全