机载红外激光雷达监测天然气管道泄漏技术.pdf

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1、第40卷第l2期红外与激光工程2011年l2月Vo1．40No．12InfraredandLaserEngineeringDec．2011机载红外激光雷达监测天然气管道泄漏技术李正文，亓洪兴，肖功海，方抗美，杨一德，舒嵘(中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室，上海200083)摘要：为了解决日益凸显的天然气管道泄漏问题，提出了机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达技术，介绍了该系统的基本工作原理，提出了衡量系统探测性能的噪声等效浓度的定义。在分析了机栽天然气管道泄漏监测红外激光雷达系统技术方案的基础上，根据噪声等效浓度的定义，引入了

2、相关检测技术以提高系统的探测灵敏度，讨论了相关检测技术原理以及相关检测技术在该系统中的具体应用，通过机载探测试验验证了相关检测技术在提高系统探测灵敏度方面具有决定性作用，使机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达系统更具有工程实用性。关键词：机载；天然气泄漏；相关检测；噪声等效浓度中图分类号：0433．1文献标志码：A文章编号：1007—2276(2011)12—2398—05AirborneinfraredlaserradarinspectiontechniquefornaturalgaspipelineleakageLiZhengwen，QiHong

3、xing，XiaoGonghai，FangKangmei，YangYide，ShuRong(LaboratoryofSpaceActiveElectro—opticalTechnologyandSystem，ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China)Abstract：Inordertoresolvetheincreasinglyprominentproblemofnaturalgaspipelineleakage，theprac

4、ticalairbornenaturalgaspipelineleakageinspectionlaserradartechnologywasdeveloped．Thebasicoperatingprincipleofairbornenaturalgaspipelineleakageinspectionlaserradarsystemwasintroduced．Thedefinitionofnoiseequivalentconcentrationwhichwasusedtomeasuredetectionperformanceofthesystem

5、wasproposed．Inordertoimprovethesystemdetectionsensitivity，theco．elationdetectiontechnologywasintroducedbasedonanalyzingsystemtechnicalproposa1．Andtheprincipleandapplicationofcorrelationdetectiontechniqueinthesystemwerediscussed．Thedecisiveeffectofcorrelationdetectiontechniquei

6、nimprovingthesystemdetectionsensitivitywasprovedwithairbornedetectingtest．Theresultsshowthatthetestmakestheairbornenaturalgaspipelineleakageinspectionlaserradarsystemmorepracticalinengineering．Keywords：airborne；naturalgasleakage；corelationdetection；noiseequivalentconcentration

7、收稿日期：2011—04—20；修订日期：2011—05—16基金项目：国家863计划(2007AA06Z222)作者简介：李正文(1982一)，男，博士生，主要研究方向为机载遥感技术。Email：lizhengwen0@gmail．com导师简介：亓洪兴(1977一)，男，副研究员，主要研究方向为机载遥感技术。Email：qhx@mal1．sitp．ac．cn第12期李正文等：机载红外激光雷达监测天然气管道泄漏技术2399Vs=AP·R(3)0引言式中：尺为探测器响应率。又因为探测器的响应率可表示为：相比于传统的气体监测手段，机载天然气管道尺=(

8、VN·D)／、／A。·(4)泄漏监测技术具有高效、实用等显著优势，其中，基式中：为噪声电压；D为探测器的探测率；A。为于可