Разработка компании «ПЕРГАМ-ИНЖИНИРИНГ» — Дистанционный Детектор Метана предназначен для обнаружения утечек природного газа из газопроводов высокого и низкого давления и других объектов. Прибор позволяет измерять превышение концентрации над фоновым значением с расстояния 20 – 150 м без использования дополнительных отражателей. Детектор Метана имеет относительно небольшие размеры и вес и может быть установлен на любой тип вертолета (а также на автомобиль).

Прибор полностью автоматизирован и может непрерывно работать без оператора с сохранением результатов в памяти компьютера. В состав Детектора Метана входит система GPS, позволяющая с большой точностью определять координаты маршрута полета. Это позволяет получать распределение концентрации метана с привязкой по координатам.

Область применения:

• Диагностика газопроводов высокого и низкого давления;

• Диагностика газохранилищ, резервуаров, крановых узлов и газораспределительных станций;

• Дистанционный контроль концентрации метана вблизи утечек газа;

• Экологический мониторинг в окрестности заводов, газозаправочных станций и др. объектов;

• Экологический мониторинг природных и сельскохозяйственных источников метана.

Метод измерений:

Детектор метана устанавливается на вертолете таким образом, чтобы излучение лазера было направлено вертикально вниз в течение полета вертолета. Диодный лазер излучает в импульсном режиме с длительностью импульсов 1 мсек на длине волны 1,65 мкм. При этом длина волны излучения диодного лазера сканируется в течение импульса в окрестности одной из сильных узких линий поглощения метана. Лазерный пучок, испущенный прибором, отражается топографическим объектом (земля, трава, лес, и т.д.), попадает на приемное параболическое зеркало и фокусируется на фотоприемник (рис. 1). Также Детектор Метана включает в себя реперный канал, в котором часть лазерного пучка проходит через кювету с метаном и фокусируется на другом фотоприемнике (ФП).

Принципиальная схема измерений. 
1 – параболическое зеркало; 2 – фотоприемник; 3 – диодный лазер; 4 – оптический объектив; 5 – расщепитель луча; 6 – реперный канал.

Прибор автоматизирован при помощи компьютера типа Notebook, который соединен с компонентами оптического блока (лазером и фотоприемниками) посредством многофункциональной цифровой платы, включающей в себя набор АЦП и ЦАП. Управление прибором производится при помощи специальной компьютерной программы, созданной в среде LabView. В результате обработки сигналов фотоприемников вычисляется концентрация метана вдоль длины оптического пути от прибора до топографического объекта.

Высокий уровень чувствительности измерений при относительно малой мощности лазера (15 мВт) достигается в приборе не только за счет высокоэффективной приемной системы, но и за счет специальных процедур управления лазером и обработки сигналов. Данная методика также обеспечивает высокую селективность измерений – прибор нечувствителен к другим газам помимо метана. В Детекторе Метана применяется оптический фильтр для исключения помехи, связанной с солнечной засветкой фотоприемника. Результаты измерений выводятся на экран монитора в режиме реального времени с одновременной записью в память компьютера.

При утечке газа из трубопровода (или из других источников метана) образуется облако метана с неоднородным распределением концентрации метана. Характерные размеры облака и среднее значение концентрации метана в облаке зависят как от давления газа в трубе и диаметра отверстия, так и от направления и скорости ветра. При помощи системы GPS, используемой в приборе, можно получать пространственное распределение метана в окрестности места утечки, а координаты и величина утечки газа будут зафиксированы.

Copyright © 1998-2003, ОАО "ПЕРГАМ-ИНЖИНИРИНГ"