无人机载甲烷检测系统的典型应用

使用无人机进行甲烷检测的好处

传统的甲烷泄漏检测方法需要使用汽车、直升机或配备手持设备的地勤人员。有时，这些方法的使用可能很复杂，尤其是在小、危险或难以到达的区域。使用直升机勘测小区域在经济上不可行，而且需要道路来供配备甲烷检测传感器的汽车行驶。地面检查需要花费大量时间，而且由于存在危险区域，对人类来说并不总是安全的。在垃圾填埋场安装固定探测器很困难，因为垃圾填埋场的活动区域地形不断变化。

更好的方法是使用无人机（UAV）携带甲烷传感器。

无人机结构紧凑，易于运输和部署。它还能高度精确地遵循计划的测量线，并且可以在测量区域附近至少有一小块区域可供起飞和降落的任何地方使用。

考虑使用 DJI M350 等设备绘制垃圾填埋场的甲烷泄漏地图。考虑到其电池续航能力、3-7 米/秒的速度（建议使用 Falcon 传感器）、5-15 米的线间距和海拔变化，每组电池可以覆盖大约 2.5-5 公顷的土地。这意味着无人机可以在一小时内勘测 5 公顷土地，比地勤人员快 6 倍以上，比嗅探无人机快 2 倍 。

工作原理

Laser Falcon 采用 TDLAS 可调二极管激光吸收光谱法。甲烷探测器发射激光束并测量反射能量。当激光照射到甲烷云时，能量被吸收，传感器记录下甲烷的存在。‍

Laser Falcon 传感器专为机载使用而设计，需要与 SkyHub 机载计算机一起安装在无人机上。SkyHub 机载计算机可以高精度地记录传感器读数和 GPS 坐标，从而可以绘制准确的甲烷排放图并为现场团队制定精确的工作指令。无人机有助于显著减少步行检查的区域，并使速度至少提高 3 倍。

配备Laser Falcon的系统可用于不同类型的检查，例如天然气设施、管道和垃圾填埋场

Laser Falcon 套件的主要任务是筛选；该工具不能用于甲烷定量。

筛查是确定甲烷排放源并根据相对强度对其进行排序以便进一步分析的活动。量化确定排放率，例如单位时间内的质量或体积。这可以通过测量排放量直接完成，也可以通过估算、计算和建模间接完成。