使用ABB的甲烷分析仪在无人驾驶飞机上检测天然气泄漏

甲烷泄漏对社区和周围环境极为危险。必须有效，有效地检测任何气体泄漏至关重要。

在这次采访中，ABB测量与分析的LGR产品线的CTO Brian Leen与AZOM谈论使用ABB的无人机甲烷分析仪检测气体泄漏的好处。

甲烷泄漏会给环境和周围社区带来严重的风险。请告诉我们的读者ABB的分析仪如何帮助防止这种情况？

ABB的分析仪使用获得专利的腔体吸收光谱法来检测甲烷的灵敏度比常规泄漏检测工具高1000倍。

这种极端的灵敏度使ABB可以在飞行时快速识别距离处的潜在甲烷排放，而其他传感器是不可能的。从空气中检测到远离源头的能力使得可以调查难以或不可能步行到达的天然气基础设施，例如水下的管道，桥下，茂密的森林，埋葬或途中的权利没有授予。频繁而彻底的管道完整性调查可以大大减少损害环境的排放，并降低爆炸风险。

ABB分析仪如何在没有直接接触的设施，管道和其他资产中检测甲烷？

当甲烷从泄漏源排放时，它会被风携带，并在将其混合到大气中时扩散，然后浓度随着距离的增加而降低。

通过ABB的无人机甲烷分析仪，可以通过飞行或穿过扩散的羽流来检测到这种发射的气体。然后，ABB的复杂分析算法处理测量的数据以识别甲烷浓度异常高的位置，表明飞行路径上有泄漏。

最后，测得的甲烷和风速的形状和大小是估计泄漏点的位置。

ABB的分析仪能够在无直接接触的情况下检测甲烷泄漏。

分析仪如何报告数据？这比以前的方法更快，更有效吗？

ABB的分析软件会自动处理收集的甲烷，GPS和风数据，以创建一个易于使用的GIS兼容或PDF格式的简单，易于使用的报告。这些报告可用于快速识别管道网络中潜在泄漏的区域。

此外，软件功能（例如ABB能力云存储工具）可以快速有效地分发数据，并向世界上所有利益相关者进行报告。授权用户可以实时查看航班的进度，以及对处理后的泄漏报告进行审查和采取行动。

与传统方式相比，在无人驾驶汽车中使用分析仪有什么好处？这是一个改进吗？

无人驾驶飞机比当前方法具有多个优势。与步行进行的常规调查相比，无人机调查需要更少的时间来覆盖更大的区域并允许访问可能无法步行的（管道）资产。与载人的调查航班相比，还有很大的优势。具体而言，运营无人机的成本远低于载人航班。

此外，无人机系统可以（并且有时需要）飞行比载人飞机低的飞行，这使得检测到弥漫性甲烷气羽的范围更容易，更有效。

使用无人机存在一些缺点。当前的法规将运营范围限制为无人机，而载人航班则可以覆盖更大的距离。但是，许多无人机运营商正在努力证明他们的系统可以安全地在长距离上飞行，而FAA很可能最终允许与视线之外的合法飞行的工业无人机系统。

ABB甲烷分析仪的主要特征和好处是什么？

ABB的甲烷分析仪使用一种特别健壮，敏感但简单的腔体形式增强的光学吸收光谱，称为轴综合腔输出光谱（OA-ICOS）。该专利技术能够检测到每零件十亿（PPB）甲烷浓度的变化，其中大多数市售甲烷传感器只能检测到每部零件百万（ppm）变异水平。PPB级敏感性使ABB的传感器能​​够检测到距离源很远的大气甲烷中的人为变化（即由于泄漏）。

UAV传感器还表现出对气体浓度变化的快速响应（数据报告了每100毫秒），与ABB的同样快速计算分析，该分析仪适用于高速无人机气体调查。此外，OA-ICOS在竞争方法中是独一无二的，它适合在无人机上飞行，因为它对环境振动，压力和温度变化对无人机的环境振动，压力和温度变化都不敏感。

ABB的无人机甲烷传感器经历了显着的轻度发育，导致分析仪具有与常规ABB分析仪相似的检测限（重量至少15公斤），但重量小于3.4公斤。功耗也已减少到32W，可以通过标准的UAV电池轻松采购。

最后，已对传感器接口进行了调整和简化，以提供无人机应用程序所需的连接，例如自动驾驶遥测摄入和无线通信。

哪些应用将使无人机中的传感器最大受益？

虽然管道完整性应用是ABB传感器的主要市场（出于以前概述的原因），但其他用户将受益于高精度，无人机甲烷传感器。例如，致力于从天然（湿地，多年冻土，热渗漏，白蚁等）和人为来源（肠道农业，肥料处理，碳氢化合物提取，垃圾填埋场等）量化甲烷排放的环境科学家具有新的工具提高测量的准确性。

您能告诉我们任何在无人驾驶飞机中使用ABB分析仪成功的案例研究吗？

ABB传感器已成功地与世界各地的几个工业和研究小组进行了测试。ULC机器人已经测试了美国东海岸的天然气管道泄漏检测传感器，并正在帮助公用事业使用安装在其自定义无人驾驶航空系统（UAS）上的ABB分析仪来改善其他无法访问的位置的管道完整性检查。

使用飞机检测的主要好处是什么？这对气体检测的未来意味着什么？

航空检查改善了我们天然气分配基础设施难以到达的细分市场的安全性。通过从距离检测并使用易于使用的无人机系统，ABB分析仪可以更频繁地检查这些原本难以指出的资产，从而改善了整个管道系统的完整性。随着ABB的航空检查工具获得广泛使用，我们预计由于航空调查的简单性和速度，它们将更频繁地应用于管道网络的其他部分，从而导致更安全的天然气分布和传输管道系统。

我们的读者可以在哪里了解更多？

要了解更多信息，请访问https://new.abb.com/products/measurement-products

关于布莱恩·莱恩博士

Leen博士活跃于ABB Los Gatos Research（LGR）产品线的外轴腔增强气体传感器的开发已有8年。他在精确，高速ICO和CRD所需的光学设计，数据采集和分析方法方面进行了广泛的工作。在成为LGR产品系列的首席技术官之前，他负责DoD，NASA，DOE，NIH和EPA的SBIR合同在各种主题上，包括检测化学武器，空域侵入有毒的VOC，对重症患者的呼吸分析，呼吸分析，超专有检测NO₂在城市边界，机载NH₃检测地下水中硝酸盐来源的平流层中的OC和同位素分析。

在2010年加入LOS GATOS研究之前，他是斯坦福大学的博士候选人（应用物理学系），从事高光泽，纳米施加数据存储和检查的纳米贡献。