FTIR被动遥测信噪比优化及在变电站SF₆泄漏检测应用

作者：崔方晓; 赵跃; 马凤翔; 吴军; 王安静; 李大成; 李扬裕

来源：光谱学与光谱分析, 2021, 41(05): 1436-1440.

• 傅里叶变换红外光谱
• 被动遥测
• 信噪比
• 六氟化硫

被动FTIR红外遥测技术可应用于气体泄漏检测,气体检测下限与仪器信噪比密切相关。仪器信噪比与测量参数有关,如光谱分辨率、采样频率、积分时间、平均次数等,如何结合实际应用优化参数组合以实现最佳信噪比,目前还缺少系统分析。针对这一问题,从理论上分析了这些参数与信噪比关系,并归类为三个方面:（1）光谱分辨率,引用了Roland Harig给出的结论,当光谱分辨率低于特征峰半高全宽时,信噪比不变,但为了避免背景气体的交叉干扰,分辨率不宜设置过低,需要结合实际应用综合考虑;（2）降低采样频率能够减少计算量,缩小光谱范围,但采样频率和光谱范围与信噪比无关;（3）在积分时间和光谱平均次数方面,同样时间条件下,多次干涉图采集会引入零光程差的采样误差,使得噪声大于理论计算值,因而长积分时间获得信噪比优于多次平均。开展了六氟化硫（SF6）泄漏检测实验,根据SF6特征峰宽度选择4cm-1分辨率,20kHz采样频率兼顾了信噪比和检测时间,并利用FTIR巡检系统发现变电站泄漏点,证明了方法的有效性。

• 单位
  国网安徽省电力有限公司电力科学研究院; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 中国科学院安徽光学精密机械研究所