本实用新型专利技术公开了一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，包括安装于固定架上的传感器单元、激光器单元、水下摄像头、深水接线盒；所述激光器单元向传感器单元的方向发射激光。本装置采用联合探测技术，用现有的水下二氧化碳探测仪捕捉到的较小粒径的二氧化碳气泡得出较小气泡的二氧化碳含量；再利用工业相机拍摄较大粒径的二氧化碳气泡，通过压力和温度测量和校正，计算出较大气泡二氧化碳的含量；再由二氧化碳探测仪测量出的小气泡的二氧化碳量加上由工业相机拍摄的大气泡的粒径而换算出的二氧化碳的量，通过换算就可得出海底泄漏出的总的二氧化碳气体的含量。本实用新型专利技术测量准确度高、操作方便、实用性强。实用性强。实用性强。
【技术实现步骤摘要】
一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置
[0001]本技术属于深水环境条件下海底封存二氧化碳探测领域，特别是涉及一种高浓度二氧化碳泄漏探测装置。
技术介绍
[0002]目前，在石油开采过程中，更多地采用了二氧化碳驱油技术，同时目前二氧化碳也通过海上地质封存埋藏于海底。该技术的应用，有利于减少大气中二氧化碳的排放量。
[0003]但在实际操作中，存在有已封存在海底下的二氧化碳出现泄漏情况的发生。当出现二氧化碳泄漏时，海底下泄漏的一部分二氧化碳可通过海水水体进入大气中而对水环境、大气环境造成影响。
[0004]如出现泄漏，应及时采取相应的措施阻止二氧化碳继续向大气中排放。但这些不同的措施的实施需要先期对泄漏出的二氧化碳的量进行探测，以便明确具体措施的实施。因此，准确探测水下泄漏出并逸出到大气中的二氧化碳的量十分重要。
[0005]当前，已有的水下二氧化碳测量装置只能测量较小粒径的二氧化碳气泡的含量，而对于较大粒径的二氧化碳气泡捕捉不到，从而无法测定。在高浓度的水下二氧化碳泄漏过程中，较大粒径的二氧化碳气泡占比很高，所以，用现有的水下二氧化碳探测仪并不能准确地探测出水下高浓度二氧化碳的实际含量。
技术实现思路
[0006]本技术为了解决上述技术问题，提供一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置。
[0007]本技术是采用以下技术方案得以实现的。
[0008]一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，包括安装于固定架上的传感器单元、激光器单元、水下摄像头、深水接线盒；所述激光器单元向传感器单元的方向发射激光。
[0009]进一步的，所述传感器单元部署于第一密封筒中，传感器单元包括高速工业相机和与之配合的镜头；第一密封筒上安装有第一透光板；第一透光板位于镜头的轴线方向上，激光器单元发射出的激光穿过第一透光板进入镜头中。
[0010]进一步的，所述传感器单元中还设有部署于高速工业相机斜下方的压力传感器和温度传感器，以及部署于高速工业相机正下方的二氧化碳探测器。
[0011]进一步的，所述激光器单元部署于第二密封筒中，第二密封筒中设有激光器；所述激光器前端设有扩束镜；第二密封筒上安装有第二透光板；第二透光板位于扩束镜的前轴线方向上。
[0012]进一步的，所述第一透光板和第二透光板均为石英玻璃片。
[0013]进一步的，所述第一密封筒和第二密封筒尾端分别设有用于供线缆穿过的第一密封接头和第二密封接头。
[0014]进一步的，水下摄像头的线缆进入第一密封筒中，并与传感器单元的线缆集束后，从第一密封筒的尾端穿出；激光器单元的线缆从第二密封筒的尾端穿出；第一密封筒和第
二密封筒尾端穿出的线缆接入深水接线盒，深水接线盒通过密封接头输出集束电缆与船上的计算机和电源连接。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]本装置采用联合探测技术，用现有的水下二氧化碳探测仪捕捉到的较小粒径的二氧化碳气泡，再利用工业相机拍摄较大粒径的二氧化碳气泡，通过压力和温度测量和校正，计算出较大气泡二氧化碳的实际含量。本技术有效解决了深水条件下，水下二氧化碳泄漏过程中总二氧化碳气体量测量过程中存在的技术问题，测量准确度高、操作方便、实用性强，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图2为本技术的各个核心组件的连接方式示意图；
[0019]图3为本技术中传感器单元结构左视图；
[0020]图4为本技术中传感器单元内部结构示意图；
[0021]图5为本技术中激光器单元内部结构示意图。
[0022]其中，1.泄漏口；2.气泡；3.固定架；4.传感器单元；5.激光器单元；6.水下摄像头；7.深水接线盒；8.第一透光板；9.压力传感器；10.温度传感器；11.二氧化碳探测器；12.第一密封筒；13.镜头；14.高速工业相机；15.第一密封接头；16.第二密封筒；17.第二透光板；18.扩束镜；19.激光器；20.第二密封接头。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0024]如图1
‑
5所示，一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，包括安装于固定架3上的传感器单元4、激光器单元5、水下摄像头6、深水接线盒7；所述激光器单元5向传感器单元4的方向发射激光。固定架3为一个金属材质的平板支架，其作用是将本装置的各个组件有序排布，使之满足检测的需求。
[0025]所述传感器单元4部署于第一密封筒12中，传感器单元4包括高速工业相机14和与之配合的镜头13；第一密封筒12上安装有第一透光板8；第一透光板8位于镜头13的轴线方向上，激光器单元5发射出的激光穿过第一透光板8进入镜头13中。
[0026]所述传感器单元4中还设有部署于高速工业相机14斜下方的压力传感器9和温度传感器10，以及部署于高速工业相机14正下方的二氧化碳探测器11。高速工业相机14的型号为BALSERscA1390
‑
17gm；温度传感器10的型号为pt100；压力传感器9的型号为CYYZ51A；二氧化碳探测器11的型号为CONTROSHydroC
‑
CO2。
[0027]所述激光器单元5部署于第二密封筒16中，第二密封筒16中设有激光器19；所述激光器19前端设有扩束镜18；第二密封筒16上安装有第二透光板17；第二透光板17位于扩束镜18的前轴线方向上。
[0028]优选的，激光器19为532nm激光器；由于单独激光器所出射的光斑直径较小，与镜头采光区域不匹配，因此在激光器19前增加了扩束镜18，以增加激光器出射的光斑直径。整
个激光器单元5的作用是为高速工业相机拍摄照片时提供清晰的背景光。
[0029]所述第一透光板8和第二透光板17均为石英玻璃片。
[0030]为了能适应于深水下工作，传感器单元4和激光器单元5均分别安装于一个密封筒内。仅将其电缆通过密封接头引出，并与深水接线盒7连接。
[0031]所述第一密封筒12和第二密封筒16尾端分别设有用于供线缆穿过的第一密封接头15和第二密封接头20。
[0032]水下摄像头6用于水下二氧化碳泄漏位置的定位观察。深水接线盒7将来自于传感器单元的信号线和电源线及激光器单元电源线集束后，通过上方的水下密封接头密封的集束水下电缆与船上的计算机和电源进行电连接。
[0033]水下摄像头6的线缆进入第一密封筒12中，并与传感器单元4的线缆集束后，从第一密封筒12的尾端穿出；激光器单元5的线缆从第二密封筒16的尾端穿出；第一密封筒12和第二密封筒16尾端穿出的线缆接入深水接线盒7，深水接线盒7通过密封接头输出集束电缆与船上的计算机和电源连接。
[0034]本装置固定于牵引绳(例如钢索)末端，在牵引绳的牵引下缓本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，其特征在于，包括安装于固定架(3)上的传感器单元(4)、激光器单元(5)、水下摄像头(6)、深水接线盒(7)；所述激光器单元(5)向传感器单元(4)的方向发射激光。2.根据权利要求1所述的一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，其特征在于，所述传感器单元(4)部署于第一密封筒(12)中，传感器单元(4)包括高速工业相机(14)和与之配合的镜头(13)；第一密封筒(12)上安装有第一透光板(8)；第一透光板(8)位于镜头(13)的轴线方向上，激光器单元(5)发射出的激光穿过第一透光板(8)进入镜头(13)中。3.根据权利要求2所述的一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，其特征在于，所述传感器单元(4)中还设有部署于高速工业相机(14)斜下方的压力传感器(9)和温度传感器(10)，以及部署于高速工业相机(14)正下方的二氧化碳探测器(11)。4.根据权利要求1所述的一种海底封存二氧化碳泄漏探测装置，其特征在于，所述激光器单元(5)部署于第二密封筒(16...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建伟，安伟，张庆范，赵建平，靳卫卫，宋莎莎，何源首，王梦晓，吴翌丹，曾宪宇，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司，
类型：新型
国别省市：
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