Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for anomalous gas concentration detection. A spectroscopic system, such as a wavelength modulated spectroscopy (WMS) system may measure gas concentrations in a target area. However, noise, such as speckle noise, may interfere with measuring relatively low concentrations of gas, and may lead to false positives. A noise model, which includes a contribution from a speckle noise model, may be used to process data from the spectroscopic system. An adaptive threshold may be applied based on an expected amount of noise. A speckle filter may remove measurements which are outliers based on a measurement of their noise. Plume detection may be used to determine a presence of gas plumes. Each of these processing steps may be associated with a confidence, which may be used to determine an overall confidence in the processed measurements/gas plumes.

Classes IPC  ?

• G01M 3/18 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des moyens de détection électrique pour soupapes
• G01J 3/433 - Spectrométrie par modulation; Spectrométrie par dérivation
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G06V 10/30 - Filtrage de bruit

Abrégé

Measurement apparatuses and methods are disclosed for generating high-precision and -accuracy gas concentration maps that can be overlaid with 3D topographic images by rapidly scanning one or several modulated laser beams with a spatially-encoded transmitter over a scene to build-up imagery. Independent measurements of the topographic target distance and path-integrated gas concentration are combined to yield a map of the path-averaged concentration between the sensor and each point in the image. This type of image is particularly useful for finding localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for large-area leak detection and quantification applications including: oil and gas pipeline monitoring, chemical processing facility monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G06V 20/64 - Objets tridimensionnels
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for a rotating optical reflector. Optical systems may have a limited field of view, and so in order to expand the area that the optical system collects data from, the field of view of the optical system may be scanned across a target area. The present disclosure is directed to a rotating optical reflector, which includes a transmissive layer which refracts light onto a reflective layer, which has a normal which is not parallel to the axis about which the optical reflector is rotated. The optical reflector may be both statically and dynamically balanced, which may allow an increased size of the optical reflector, which in turn may increase the aperture of an optical system (e.g., a lidar system) using the rotating optical reflector.

Classes IPC  ?

• G01S 17/42 - Mesure simultanée de la distance et d'autres coordonnées
• G01S 7/481 - Caractéristiques de structure, p.ex. agencements d'éléments optiques
• G02B 26/10 - Systèmes de balayage

Abrégé

Apparatuses systems and methods for gas emission rate detection sensitivity and probability of detection (PoD) based on emission rate. A measurement system may be characterized by its ability to detect gas plumes as a function of the emission rate of those plumes. The measurement system may be characterized based on a generalized PoD function which expresses PoD relative to emission rate as a function of gas concentration noise and gas flow speed. In an example application, the PoD may be used to estimate a cumulative distribution of gas plumes which were not detected based on a cumulative distribution of measured gas plumes. In another example application, the PoD may be used to refine an estimate for a measured emission rate.

Classes IPC  ?

• G01N 1/22 - Dispositifs pour prélever des échantillons à l'état gazeux
• G01N 15/06 - Recherche de la concentration des suspensions de particules
• G01N 21/88 - Recherche de la présence de criques, de défauts ou de souillures

Abrégé

Apparatuses systems and methods for gas emission rate detection sensitivity and probability of detection (PoD) based on emission rate. A measurement system may be characterized by its ability to detect gas plumes as a function of the emission rate of those plumes. The measurement system may be characterized based on a generalized PoD function which expresses PoD relative to emission rate as a function of gas concentration noise and gas flow speed. In an example application, the PoD may be used to estimate a cumulative distribution of gas plumes which were not detected based on a cumulative distribution of measured gas plumes. In another example application, the PoD may be used to refine an estimate for a measured emission rate.

Classes IPC  ?

• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01S 17/02 - Systèmes utilisant la réflexion d'ondes électromagnétiques autres que les ondes radio
• G01S 17/88 - Systèmes lidar, spécialement adaptés pour des applications spécifiques
• G06F 17/15 - Calcul de fonction de corrélation
• G06F 17/11 - Opérations mathématiques complexes pour la résolution d'équations
• G01N 21/3504 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant la lumière infrarouge pour l'analyse des gaz, p.ex. analyse de mélanges de gaz

Abrégé

Measurement approaches and data analysis methods are disclosed for combining 3D topographic data with spatially-registered gas concentration data to increase the efficiency of gas monitoring and leak detection tasks. Here, the metric for efficiency is defined as reducing the measurement time required to achieve the detection, or non-detection, of a gas leak with a desired confidence level. Methods are presented for localizing and quantifying detected gas leaks. Particular attention is paid to the combination of 3D spatial data with path-integrated gas concentration measurements acquired using remote gas sensing technologies, as this data can be used to determine the path-averaged gas concentration between the sensor and points in the measurement scene. Path-averaged gas concentration data is useful for finding and quantifying localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for a variety of applications including: oil and gas pipeline monitoring, facility leak and emissions monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G06V 20/64 - Objets tridimensionnels
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides

Abrégé

Apparatuses, systems, and methods for open path laser spectroscopy with mobile platforms. An example system may include a first mobile platform and a second mobile platform, each of which supports a payload. A light beam directed from one payload to another may define a measurement path, which may be at a particular height above the ground. The payloads may determine a gas concentration along the measurement path. Wind information at the measurement height may be used to determine a gas flux. One or both of the mobile platforms may then move to a new location, and take a measurement along a new measurement path. By combining the measurement paths, gas flux through a flux surface may be determined.

Classes IPC  ?

• G05D 1/10 - Commande de la position ou du cap dans les trois dimensions simultanément
• B64C 39/02 - Aéronefs non prévus ailleurs caractérisés par un emploi spécial
• G01N 33/00 - Recherche ou analyse des matériaux par des méthodes spécifiques non couvertes par les groupes
• G01P 5/02 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides en mesurant les forces exercées par le fluide sur des corps solides, p.ex. anémomètre
• G01S 19/43 - Détermination de position utilisant l'interférométrie à ligne de base longue ou courte
• G05D 1/00 - Commande de la position, du cap, de l'altitude ou de l'attitude des véhicules terrestres, aquatiques, aériens ou spatiaux, p.ex. pilote automatique
• B64U 10/13 - Plates-formes volantes
• B64U 101/00 - Véhicules aériens sans pilote spécialement adaptés à des utilisations ou à des applications spécifiques
• G01N 21/31 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique

Abrégé

Measurement apparatuses and methods are disclosed for generating high-precision and -accuracy gas concentration maps that can be overlaid with 3D topographic images by rapidly scanning one or several modulated laser beams with a spatially-encoded transmitter over a scene to build-up imagery. Independent measurements of the topographic target distance and path-integrated gas concentration are combined to yield a map of the path-averaged concentration between the sensor and each point in the image. This type of image is particularly useful for finding localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for large-area leak detection and quantification applications including: oil and gas pipeline monitoring, chemical processing facility monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G06V 20/64 - Objets tridimensionnels
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for anomalous gas concentration detection. A spectroscopic system, such as a wavelength modulated spectroscopy (WMS) system may measure gas concentrations in a target area. However, noise, such as speckle noise, may interfere with measuring relatively low concentrations of gas, and may lead to false positives. A noise model, which includes a contribution from a speckle noise model, may be used to process data from the spectroscopic system. An adaptive threshold may be applied based on an expected amount of noise. A speckle filter may remove measurements which are outliers based on a measurement of their noise. Plume detection may be used to determine a presence of gas plumes. Each of these processing steps may be associated with a confidence, which may be used to determine an overall confidence in the processed measurements/gas plumes.

Classes IPC  ?

• G01M 3/18 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des moyens de détection électrique pour soupapes
• G01J 3/433 - Spectrométrie par modulation; Spectrométrie par dérivation
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G06V 10/30 - Filtrage de bruit
• G01J 3/42 - Spectrométrie d'absorption; Spectrométrie à double faisceau; Spectrométrie par scintillement; Spectrométrie par réflexion
• G01S 17/88 - Systèmes lidar, spécialement adaptés pour des applications spécifiques

Abrégé

Embodiments of the present disclosure are drawn to apparatuses, systems, and methods for range peak pairing and high accuracy target tracking using frequency-modulated continuous-wave (FMCW) light detection and ranging (LiDAR). A laser source may illuminate a target with a first laser chirp pair during a first time period and a second laser chirp pair during a second time period. Based on the configuration of the chirps between the pairs and within the pairs, properties of the target may be determined. For example, range estimates may be made based on each chirp pair, and those estimates may be averaged to cancel out a Doppler shift error. In another example, the Doppler shift may be determined, which may increase the accuracy of a range measurement and/or be used to identify which peaks are associated with a given target.

Classes IPC  ?

• G01S 17/34 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément
• G01S 7/4912 - Récepteurs
• G01S 7/4911 - DÉTERMINATION DE LA DIRECTION PAR RADIO; RADIO-NAVIGATION; DÉTERMINATION DE LA DISTANCE OU DE LA VITESSE EN UTILISANT DES ONDES RADIO; LOCALISATION OU DÉTECTION DE LA PRÉSENCE EN UTILISANT LA RÉFLEXION OU LA RERADIATION D'ONDES RADIO; DISPOSITIONS ANALOGUES UTILISANT D'AUTRES ONDES - Détails des systèmes correspondant aux groupes , , de systèmes selon le groupe - Détails des systèmes non pulsés Émetteurs

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for a rotating optical reflector. Optical systems may have a limited field of view, and so in order to expand the area that the optical system collects data from, the field of view of the optical system may be scanned across a target area. The present disclosure is directed to a rotating optical reflector, which includes a transmissive layer which refracts light onto a reflective layer, which has a normal which is not parallel to the axis about which the optical reflector is rotated. The optical reflector may be both statically and dynamically balanced, which may allow an increased size of the optical reflector, which in turn may increase the aperture of an optical system (e.g., a lidar system) using the rotating optical reflector.

Classes IPC  ?

• G01S 17/42 - Mesure simultanée de la distance et d'autres coordonnées
• G01S 7/481 - Caractéristiques de structure, p.ex. agencements d'éléments optiques
• G02B 26/10 - Systèmes de balayage

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatus and methods for determining gas flux measurements. A gas plume may be emitted from a source and may be blown by wind in an environment. A measurement system, such as a light detection and ranging (lidar) system may collect a plurality of gas concentration measurements associated with the gas plume at a plurality of locations in the environment. A gas flux may be determined based on one or more of the gas concentration measurements along with a wind speed at a location associated with the gas plume. In some embodiments, a height of the gas plume may be determined, and the wind speed at the height of the gas plume may be determined and used to determine the gas flux.

Classes IPC  ?

• G01M 3/16 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite en utilisant des moyens de détection électrique

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for anomalous gas concentration detection. A spectroscopic system, such as a wavelength modulated spectroscopy (WMS) system may measure gas concentrations in a target area. However, noise, such as speckle noise, may interfere with measuring relatively low concentrations of gas, and may lead to false positives. A noise model, which includes a contribution from a speckle noise model, may be used to process data from the spectroscopic system. An adaptive threshold may be applied based on an expected amount of noise. A speckle filter may remove measurements which are outliers based on a measurement of their noise. Plume detection may be used to determine a presence of gas plumes. Each of these processing steps may be associated with a confidence, which may be used to determine an overall confidence in the processed measurements/gas plumes.

Classes IPC  ?

• G01N 21/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des ondes submillimétriques, de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
• G01J 3/433 - Spectrométrie par modulation; Spectrométrie par dérivation
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01J 3/42 - Spectrométrie d'absorption; Spectrométrie à double faisceau; Spectrométrie par scintillement; Spectrométrie par réflexion
• G01S 17/88 - Systèmes lidar, spécialement adaptés pour des applications spécifiques

Abrégé

Examples are provided that use multiple analog-to-digital converters (ADCs) to disambiguate FMCW ladar range returns from one or more targets that may be greater than the Nyquist frequencies of one or more of the ADCs. Examples are also provided that use a first and a second laser FMCW return signal (e.g., reflected beam) in combination with two or more ADCs to disambiguate one or more target ranges (e.g., distances to one or more objects).

Classes IPC  ?

• G01C 3/08 - Utilisation de détecteurs électriques de radiations
• G01S 7/4912 - Récepteurs
• G01S 17/34 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément
• G01S 7/4913 - Circuits de détection, d'échantillonnage, d'intégration ou de lecture des circuits

Abrégé

Examples of FMCW laser radar systems and methods described herein may segment the processing of a broader bandwidth frequency chirp into multiple shorter-duration (e.g., lower bandwidth) frequency chirps. This segmentation may have the benefits in some examples of improving the measurement duty cycle and range resolution, and/or allowing for more flexible processing, and/or enabling improved detection of more distant objects.

Classes IPC  ?

• G01S 17/34 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément

Abrégé

Apparatuses, systems, and methods for open path laser spectroscopy with mobile platforms. An example system may include a first mobile platform and a second mobile platform, each of which supports a payload. A light beam directed from one payload to another may define a measurement path, which may be at a particular height above the ground. The payloads may determine a gas concentration along the measurement path. Wind information at the measurement height may be used to determine a gas flux. One or both of the mobile platforms may then move to a new location, and take a measurement along a new measurement path. By combining the measurement paths, gas flux through a flux surface may be determined.

Classes IPC  ?

• G01P 5/26 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides en mesurant l'influence directe du courant de fluide sur les propriétés d'une onde optique de détection
• B64U 20/80 - Disposition de l’électronique à bord, p. ex. systèmes ou câblage d’avionique
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné
• G05D 1/648 - Exécution d’une tâche au sein d’une zone ou d’un espace de travail, p. ex. nettoyage
• G05D 1/69 - Commande coordonnée de la position ou du cap de plusieurs véhicules

Abrégé

Apparatuses, systems, and methods for open path laser spectroscopy with mobile platforms. An example system may include a first mobile platform and a second mobile platform, each of which supports a payload. A light beam directed from one payload to another may define a measurement path, which may be at a particular height above the ground. The payloads may determine a gas concentration along the measurement path. Wind information at the measurement height may be used to determine a gas flux. One or both of the mobile platforms may then move to a new location, and take a measurement along a new measurement path. By combining the measurement paths, gas flux through a flux surface may be determined.

Classes IPC  ?

• B64C 39/02 - Aéronefs non prévus ailleurs caractérisés par un emploi spécial
• G01S 13/02 - Systèmes utilisant la réflexion d'ondes radio, p.ex. systèmes du type radar primaire; Systèmes analogues
• G05D 1/00 - Commande de la position, du cap, de l'altitude ou de l'attitude des véhicules terrestres, aquatiques, aériens ou spatiaux, p.ex. pilote automatique

Abrégé

Measurement approaches and data analysis methods are disclosed for combining 3D topographic data with spatially-registered gas concentration data to increase the efficiency of gas monitoring and leak detection tasks. Here, the metric for efficiency is defined as reducing the measurement time required to achieve the detection, or non-detection, of a gas leak with a desired confidence level. Methods are presented for localizing and quantifying detected gas leaks. Particular attention is paid to the combination of 3D spatial data with path-integrated gas concentration measurements acquired using remote gas sensing technologies, as this data can be used to determine the path-averaged gas concentration between the sensor and points in the measurement scene. Path-averaged gas concentration data is useful for finding and quantifying localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for a variety of applications including: oil and gas pipeline monitoring, facility leak and emissions monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G06V 20/64 - Objets tridimensionnels
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Produits et services

Downloadable reports and downloadable display maps containing measured information acquired by sensors pertaining to oil and gas, waste management, or agriculture infrastructure and sites Platform as a service (PAAS) featuring software which allows users to input parameters to measure or display information acquired by sensors pertaining to oil and gas, waste management, or agriculture infrastructure and sites; Platform as a service (PAAS) featuring software for the transmission and receipt of reports or data comprising measured information acquired by sensors pertaining to oil and gas, waste management, or agriculture infrastructure and sites; Platform as a service (PAAS) featuring software for operations management tools in the fields of oil and gas, waste management, or agriculture infrastructure and sites, namely, the generation of alerts and work orders

Abrégé

Embodiments of the present disclosure are drawn to apparatuses, systems, and methods for range peak pairing and high accuracy target tracking using frequency-modulated continuous-wave (FMCW) light detection and ranging (LiDAR). A laser source may illuminate a target with a first laser chirp pair during a first time period and a second laser chirp pair during a second time period. Based on the configuration of the chirps between the pairs and within the pairs, properties of the target may be determined. For example, range estimates may be made based on each chirp pair, and those estimates may be averaged to cancel out a Doppler shift error. In another example, the Doppler shift may be determined, which may increase the accuracy of a range measurement and/or be used to identify which peaks are associated with a given target.

Classes IPC  ?

• G01S 17/10 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes à modulation d'impulsion interrompues

Abrégé

Methods and apparatuses are described for frequency-modulated continuous-wave (FMCW) light detection and ranging (LiDAR). Examples are provided where high-closed-loop bandwidth, active feedback applied to laser frequency chirps may provide increases in the free-running laser coherence length for long-range FMCW distance measurements. Examples are provided that use an asymmetric sideband generator within an active feedback loop for higher closed-loop bandwidth. Examples of using a single shared reference interferometer within multiple active feedback loops that may be used for increasing the coherence length of multiple chirped lasers are described. Example calibrators are also described.

Classes IPC  ?

• G01C 3/00 - Mesure des distances dans la ligne de visée; Télémètres optiques
• G01S 17/34 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément
• G01S 7/4911 - DÉTERMINATION DE LA DIRECTION PAR RADIO; RADIO-NAVIGATION; DÉTERMINATION DE LA DISTANCE OU DE LA VITESSE EN UTILISANT DES ONDES RADIO; LOCALISATION OU DÉTECTION DE LA PRÉSENCE EN UTILISANT LA RÉFLEXION OU LA RERADIATION D'ONDES RADIO; DISPOSITIONS ANALOGUES UTILISANT D'AUTRES ONDES - Détails des systèmes correspondant aux groupes , , de systèmes selon le groupe - Détails des systèmes non pulsés Émetteurs
• G01S 7/4912 - Récepteurs
• G01S 7/497 - Moyens de contrôle ou de calibrage

Abrégé

Length metrology apparatuses and methods are disclosed for measuring both specular and non-specular surfaces with high accuracy and precision, and with suppressed phase induced distance errors. In one embodiment, a system includes a laser source exhibiting a first and second laser outputs with optical frequencies that are modulated linearly over large frequency ranges. The system further includes calibration and signal processing portions configured to determine a calibrated distance to at least one sample.

Classes IPC  ?

• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• G01B 9/02 - Interféromètres
• H04B 10/071 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal réfléchi, p.ex. utilisant des réflectomètres optiques temporels [OTDR]
• H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
• H04B 10/516 - Systèmes de transmission utilisant des ondes électromagnétiques autres que les ondes hertziennes, p.ex. les infrarouges, la lumière visible ou ultraviolette, ou utilisant des radiations corpusculaires, p.ex. les communications quantiques Émetteurs - Détails du codage ou de la modulation

Abrégé

Measurement apparatuses and methods are disclosed for generating high-precision and -accuracy gas concentration maps that can be overlaid with 3D topographic images by rapidly scanning one or several modulated laser beams with a spatially-encoded transmitter over a scene to build-up imagery. Independent measurements of the topographic target distance and path-integrated gas concentration are combined to yield a map of the path-averaged concentration between the sensor and each point in the image. This type of image is particularly useful for finding localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for large-area leak detection and quantification applications including: oil and gas pipeline monitoring, chemical processing facility monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for determining gas flux measurements. A gas plume may be emitted from a source and may be blown by wind in an environment. A measurement system, such as a light detection and ranging (lidar) system may collect a plurality of gas concentration measurements associated with the gas plume at a plurality of locations in the environment. A gas flux may be determined based on one or more of the gas concentration measurements along with a wind speed at a location associated with the gas plume. In some embodiments, a height of the gas plume may be determined, and the wind speed at the height of the gas plume may be determined and used to determine the gas flux.

Classes IPC  ?

• G01F 1/704 - Mesure du débit volumétrique ou du débit massique d'un fluide ou d'un matériau solide fluent, dans laquelle le fluide passe à travers un compteur par un écoulement continu utilisant des zones marquées ou non homogènes de l’écoulement de fluide, p.ex. des variations statistiques d'un paramètre du fluide
• G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for determining gas flux measurements. A gas plume may be emitted from a source and may be blown by wind in an environment. A measurement system, such as a light detection and ranging (lidar) system may collect a plurality of gas concentration measurements associated with the gas plume at a plurality of locations in the environment. A gas flux may be determined based on one or more of the gas concentration measurements along with a wind speed at a location associated with the gas plume. In some embodiments, a height of the gas plume may be determined, and the wind speed at the height of the gas plume may be determined and used to determine the gas flux.

Classes IPC  ?

• G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite
• G06F 19/00 - Équipement ou méthodes de traitement de données ou de calcul numérique, spécialement adaptés à des applications spécifiques (spécialement adaptés à des fonctions spécifiques G06F 17/00;systèmes ou méthodes de traitement de données spécialement adaptés à des fins administratives, commerciales, financières, de gestion, de surveillance ou de prévision G06Q;informatique médicale G16H)

Abrégé

A system is provided for measuring distance or displacement, comprising: first and second laser sources configured to provide first and second laser outputs; a beam combiner configured to receive and combine at least part of the first and second laser outputs into a combined laser output; a signal calibrator configured to receive at least part of the first laser output, the second laser output, or the combined laser output, and output a calibration signal; a plurality of optical paths, including a first optical path, a second optical path, the plurality of optical paths being configured to direct at least part of the combined beam onto an optical detector to produce an interference signal; and a signal processor configured to receive the interference signal and determine a pathlength difference between the first and second optical paths.

Classes IPC  ?

• G01B 9/02 - Interféromètres
• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• H04B 10/071 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal réfléchi, p.ex. utilisant des réflectomètres optiques temporels [OTDR]
• H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
• H04B 10/516 - Systèmes de transmission utilisant des ondes électromagnétiques autres que les ondes hertziennes, p.ex. les infrarouges, la lumière visible ou ultraviolette, ou utilisant des radiations corpusculaires, p.ex. les communications quantiques Émetteurs - Détails du codage ou de la modulation

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for anomalous gas concentration detection. A spectroscopic system, such as a wavelength modulated spectroscopy (WMS) system may measure gas concentrations in a target area. However, noise, such as speckle noise, may interfere with measuring relatively low concentrations of gas, and may lead to false positives. A noise model, which includes a contribution from a speckle noise model, may be used to process data from the spectroscopic system. An adaptive threshold may be applied based on an expected amount of noise. A speckle filter may remove measurements which are outliers based on a measurement of their noise. Plume detection may be used to determine a presence of gas plumes. Each of these processing steps may be associated with a confidence, which may be used to determine an overall confidence in the processed measurements/gas plumes.

Classes IPC  ?

• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for anomalous gas concentration detection. A spectroscopic system, such as a wavelength modulated spectroscopy (WMS) system may measure gas concentrations in a target area. However, noise, such as speckle noise, may interfere with measuring relatively low concentrations of gas, and may lead to false positives. A noise model, which includes a contribution from a speckle noise model, may be used to process data from the spectroscopic system. An adaptive threshold may be applied based on an expected amount of noise. A speckle filter may remove measurements which are outliers based on a measurement of their noise. Plume detection may be used to determine a presence of gas plumes. Each of these processing steps may be associated with a confidence, which may be used to determine an overall confidence in the processed measurements/gas plumes.

Classes IPC  ?

• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for a rotating optical reflector. Optical systems may have a limited field of view, and so in order to expand the area that the optical system collects data from, the field of view of the optical system may be scanned across a target area. The present disclosure is directed to a rotating optical reflector, which includes a transmissive layer which refracts light onto a reflective layer, which has a normal which is not parallel to the axis about which the optical reflector is rotated. The optical reflector may be both statically and dynamically balanced, which may allow an increased size of the optical reflector, which in turn may increase the aperture of an optical system (e.g., a lidar system) using the rotating optical reflector.

Classes IPC  ?

• G01N 21/49 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide
• G01J 3/433 - Spectrométrie par modulation; Spectrométrie par dérivation
• G01M 3/04 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par détection de la présence du fluide à l'emplacement de la fuite
• G01S 17/02 - Systèmes utilisant la réflexion d'ondes électromagnétiques autres que les ondes radio
• G01S 17/88 - Systèmes lidar, spécialement adaptés pour des applications spécifiques
• G02B 7/00 - Montures, moyens de réglage ou raccords étanches à la lumière pour éléments optiques
• G02B 17/00 - Systèmes avec surfaces réfléchissantes, avec ou sans éléments de réfraction

Abrégé

Embodiments of the disclosure are drawn to apparatuses and methods for a rotating optical reflector. Optical systems may have a limited field of view, and so in order to expand the area that the optical system collects data from, the field of view of the optical system may be scanned across a target area. The present disclosure is directed to a rotating optical reflector, which includes a transmissive layer which refracts light onto a reflective layer, which has a normal which is not parallel to the axis about which the optical reflector is rotated. The optical reflector may be both statically and dynamically balanced, which may allow an increased size of the optical reflector, which in turn may increase the aperture of an optical system (e.g., a lidar system) using the rotating optical reflector.

Classes IPC  ?

• G01S 17/88 - Systèmes lidar, spécialement adaptés pour des applications spécifiques
• G02B 26/10 - Systèmes de balayage

Abrégé

Examples of FMCW laser radar systems and methods described herein may segment the processing of a broader bandwidth frequency chirp into multiple shorter-duration (e.g., lower bandwidth) frequency chirps. This segmentation may have the benefits in some examples of improving the measurement duty cycle and range resolution, and/or allowing for more flexible processing, and/or enabling improved detection of more distant objects.

Classes IPC  ?

• G01C 3/08 - Utilisation de détecteurs électriques de radiations
• G01S 13/34 - Systèmes pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément
• G01S 15/34 - Systèmes pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées utilisant la transmission d'ondes continues modulées en fréquence, tout en faisant un hétérodynage du signal reçu, ou d’un signal dérivé, avec un signal généré localement, associé au signal transmis simultanément
• G01S 17/06 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible
• G01S 17/32 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées

Abrégé

Examples are provided that use multiple analog-to-digital converters (ADCs) to disambiguate FMCW ladar range returns from one or more targets that may be greater than the Nyquist frequencies of one or more of the ADCs. Examples are also provided that use a first and a second laser FMCW return signal (e.g., reflected beam) in combination with two or more ADCs to disambiguate one or more target ranges (e.g., distances to one or more objects).

Classes IPC  ?

• G01C 3/08 - Utilisation de détecteurs électriques de radiations
• G01C 5/00 - Mesure des hauteurs; Mesure des distances transversales par rapport à la ligne de visée; Nivellement entre des points séparés; Niveaux à lunette
• G01S 17/02 - Systèmes utilisant la réflexion d'ondes électromagnétiques autres que les ondes radio
• G01S 17/06 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible
• G01S 17/08 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement
• G01S 17/10 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes à modulation d'impulsion interrompues

Abrégé

Methods and apparatuses are described for frequency-modulated continuous-wave (FMCW) light detection and ranging (LiDAR). Examples are provided where high-closed-loop bandwidth, active feedback applied to laser frequency chirps may provide increases in the free-running laser coherence length for long-range FMCW distance measurements. Examples are provided that use an asymmetric sideband generator within an active feedback loop for higher closed-loop bandwidth. Examples of using a single shared reference interferometer within multiple active feedback loops that may be used for increasing the coherence length of multiple chirped lasers are described. Example calibrators are also described.

Classes IPC  ?

• G01S 17/02 - Systèmes utilisant la réflexion d'ondes électromagnétiques autres que les ondes radio
• G01S 17/06 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible
• G01S 17/08 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement
• G01S 17/10 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes à modulation d'impulsion interrompues
• G01S 17/32 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées
• G01S 17/36 - Systèmes déterminant les données relatives à la position d'une cible pour mesurer la distance uniquement utilisant la transmission d'ondes continues, soit modulées en amplitude, en fréquence ou en phase, soit non modulées avec comparaison en phase entre le signal reçu et le signal transmis au même moment
• G01S 17/42 - Mesure simultanée de la distance et d'autres coordonnées

Abrégé

Measurement apparatuses and methods are disclosed for generating high-precision and -accuracy gas concentration maps that can be overlaid with 3D topographic images by rapidly scanning one or several modulated laser beams with a spatially-encoded transmitter over a scene to build-up imagery. Independent measurements of the topographic target distance and path-integrated gas concentration are combined to yield a map of the path-averaged concentration between the sensor and each point in the image. This type of image is particularly useful for finding localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for large-area leak detection and quantification applications including: oil and gas pipeline monitoring, chemical processing facility monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Abrégé

Length metrology apparatuses and methods are disclosed for measuring both specular and non-specular surfaces with high accuracy and precision, and with suppressed phase induced distance errors. In one embodiment, a system includes a laser source exhibiting a first and second laser outputs with optical frequencies that are modulated linearly over large frequency ranges. The system further includes calibration and signal processing portions configured to determine a calibrated distance to at least one sample.

Classes IPC  ?

• G01B 9/02 - Interféromètres
• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• H04B 10/071 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal réfléchi, p.ex. utilisant des réflectomètres optiques temporels [OTDR]
• H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
• H04B 10/516 - Systèmes de transmission utilisant des ondes électromagnétiques autres que les ondes hertziennes, p.ex. les infrarouges, la lumière visible ou ultraviolette, ou utilisant des radiations corpusculaires, p.ex. les communications quantiques Émetteurs - Détails du codage ou de la modulation

Abrégé

Measurement approaches and data analysis methods are disclosed for combining 3D topographic data with spatially-registered gas concentration data to increase the efficiency of gas monitoring and leak detection tasks. Here, the metric for efficiency is defined as reducing the measurement time required to achieve the detection, or non-detection, of a gas leak with a desired confidence level. Methods are presented for localizing and quantifying detected gas leaks. Particular attention is paid to the combination of 3D spatial data with path-integrated gas concentration measurements acquired using remote gas sensing technologies, as this data can be used to determine the path-averaged gas concentration between the sensor and points in the measurement scene. Path-averaged gas concentration data is useful for finding and quantifying localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for a variety of applications including: oil and gas pipeline monitoring, facility leak and emissions monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Abrégé

Measurement apparatuses and methods are disclosed for generating high-precision and -accuracy gas concentration maps that can be overlaid with 3D topographic images by rapidly scanning one or several modulated laser beams with a spatially-encoded transmitter over a scene to build-up imagery. Independent measurements of the topographic target distance and path-integrated gas concentration are combined to yield a map of the path-averaged concentration between the sensor and each point in the image. This type of image is particularly useful for finding localized regions of elevated (or anomalous) gas concentration making it ideal for large-area leak detection and quantification applications including: oil and gas pipeline monitoring, chemical processing facility monitoring, and environmental monitoring.

Classes IPC  ?

• G01N 21/00 - Recherche ou analyse des matériaux par l'utilisation de moyens optiques, c. à d. en utilisant des ondes submillimétriques, de la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette
• G01B 21/20 - Dispositions pour la mesure ou leurs détails, où la technique de mesure n'est pas couverte par les autres groupes de la présente sous-classe, est non spécifiée ou est non significative pour mesurer des contours ou des courbes, p.ex. pour déterminer un profil
• G01M 3/28 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation d'un fluide ou en faisant le vide par mesure du taux de perte ou de gain d'un fluide, p.ex. avec des dispositifs réagissant à la pression, avec des indicateurs de débit pour soupapes
• G01M 3/38 - Examen de l'étanchéité des structures ou ouvrages vis-à-vis d'un fluide par utilisation de la lumière
• G01N 21/53 - Dispersion, c. à d. réflexion diffuse dans un corps ou dans un fluide dans un courant de fluide, p.ex. dans la fumée
• G01P 5/00 - Mesure de la vitesse des fluides, p.ex. d'un courant atmosphérique; Mesure de la vitesse de corps, p.ex. navires, aéronefs, par rapport à des fluides
• G06K 9/00 - Méthodes ou dispositions pour la lecture ou la reconnaissance de caractères imprimés ou écrits ou pour la reconnaissance de formes, p.ex. d'empreintes digitales
• G01C 15/00 - Instruments de géodésie ou accessoires non prévus dans les groupes
• G01N 21/39 - Couleur; Propriétés spectrales, c. à d. comparaison de l'effet du matériau sur la lumière pour plusieurs longueurs d'ondes ou plusieurs bandes de longueurs d'ondes différentes en recherchant l'effet relatif du matériau pour les longueurs d'ondes caractéristiques d'éléments ou de molécules spécifiques, p.ex. spectrométrie d'absorption atomique en utilisant des lasers à longueur d'onde réglable
• G01N 21/17 - Systèmes dans lesquels la lumière incidente est modifiée suivant les propriétés du matériau examiné

Produits et services

Gas sensors for measuring gas concentration; Laser detectors for measuring distance and gases; Laser doppler for measuring purposes; Laser equipment for non-medical purposes; Laser measuring systems; Laser object detectors for use on vehicles; Laser rangefinders; Laser scanners for industrial inspection; Lasers for industrial use; Lasers for measuring purposes; Lidar; Three dimensional (3D) scanners; Measuring apparatus, namely, laser distance meters

Abrégé

A system is provided for measuring distance or displacement, comprising: first and second laser sources configured to provide first and second laser outputs; a beam combiner configured to receive and combine at least part of the first and second laser outputs into a combined laser output; a signal calibrator configured to receive at least part of the first laser output, the second laser output, or the combined laser output, and output a calibration signal; a plurality of optical paths, including a first optical path, a second optical path, the plurality of optical paths being configured to direct at least part of the combined beam onto an optical detector to produce an interference signal; and a signal processor configured to receive the interference signal and determine a pathlength difference between the first and second optical paths.

Classes IPC  ?

• G01P 3/36 - Dispositifs caractérisés par l'emploi de moyens optiques, p.ex. en utilisant la lumière infrarouge, visible ou ultraviolette

Abrégé

Length metrology apparatuses and methods are disclosed for measuring both specular and non-specular surfaces with high accuracy and precision, and with suppressed phase induced distance errors. In one embodiment, a system includes a laser source exhibiting a first and second laser outputs with optical frequencies that are modulated linearly over large frequency ranges. The system further includes calibration and signal processing portions configured to determine a calibrated distance to at least one sample.

Classes IPC  ?

• G01B 9/02 - Interféromètres

Abrégé

Length metrology apparatuses and methods are disclosed for measuring both specular and non-specular surfaces with high accuracy and precision, and with suppressed phase induced distance errors. In one embodiment, a system includes a laser source exhibiting a first and second laser outputs with optical frequencies that are modulated linearly over large frequency ranges. The system further includes calibration and signal processing portions configured to determine a calibrated distance to at least one sample.

Classes IPC  ?

• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• G01B 9/02 - Interféromètres
• H04B 10/071 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal réfléchi, p.ex. utilisant des réflectomètres optiques temporels [OTDR]
• H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
• H04B 10/516 - Systèmes de transmission utilisant des ondes électromagnétiques autres que les ondes hertziennes, p.ex. les infrarouges, la lumière visible ou ultraviolette, ou utilisant des radiations corpusculaires, p.ex. les communications quantiques Émetteurs - Détails du codage ou de la modulation

Abrégé

A system is provided for measuring distance or displacement, comprising: first and second laser sources configured to provide first and second laser outputs; a beam combiner configured to receive and combine at least part of the first and second laser outputs into a combined laser output; a signal calibrator configured to receive at least part of the first laser output, the second laser output, or the combined laser output, and output a calibration signal; a plurality of optical paths, including a first optical path, a second optical path, the plurality of optical paths being configured to direct at least part of the combined beam onto an optical detector to produce an interference signal; and a signal processor configured to receive the interference signal and determine a pathlength difference between the first and second optical paths.

Classes IPC  ?

• G01B 9/02 - Interféromètres
• G01B 11/02 - Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de techniques optiques pour mesurer la longueur, la largeur ou l'épaisseur
• H04B 10/071 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal réfléchi, p.ex. utilisant des réflectomètres optiques temporels [OTDR]
• H04B 10/079 - Dispositions pour la surveillance ou le test de systèmes de transmission; Dispositions pour la mesure des défauts de systèmes de transmission utilisant un signal en service utilisant des mesures du signal de données
• H04B 10/516 - Systèmes de transmission utilisant des ondes électromagnétiques autres que les ondes hertziennes, p.ex. les infrarouges, la lumière visible ou ultraviolette, ou utilisant des radiations corpusculaires, p.ex. les communications quantiques Émetteurs - Détails du codage ou de la modulation

Abrégé

A method and apparatus are described including a laser with a plurality of internal or external actuators for affecting an optical frequency of light output by the laser, wherein the plurality of actuators have a corresponding plurality of different frequency response bands for changing optical properties of the laser and a corresponding plurality of actuation ranges of optical frequencies affected. Also included is an optical detector, and a plurality of optical paths configured to direct light output by the laser onto the detector. A laser controller is configured to provide a plurality of inputs to the plurality of actuators based on a detector signal output from the optical detector and the corresponding frequency response bands and actuation ranges.

Classes IPC  ?

• H01S 3/10 - Commande de l'intensité, de la fréquence, de la phase, de la polarisation ou de la direction du rayonnement, p.ex. commutation, ouverture de porte, modulation ou démodulation
• H01S 3/13 - Stabilisation de paramètres de sortie de laser, p.ex. fréquence ou amplitude
• H01S 5/0683 - Stabilisation des paramètres de sortie du laser en surveillant les paramètres optiques de sortie
• H01S 5/14 - Lasers à cavité externe
• G01S 7/481 - Caractéristiques de structure, p.ex. agencements d'éléments optiques
• G01S 7/491 - DÉTERMINATION DE LA DIRECTION PAR RADIO; RADIO-NAVIGATION; DÉTERMINATION DE LA DISTANCE OU DE LA VITESSE EN UTILISANT DES ONDES RADIO; LOCALISATION OU DÉTECTION DE LA PRÉSENCE EN UTILISANT LA RÉFLEXION OU LA RERADIATION D'ONDES RADIO; DISPOSITIONS ANALOGUES UTILISANT D'AUTRES ONDES - Détails des systèmes correspondant aux groupes , , de systèmes selon le groupe - Détails des systèmes non pulsés

Produits et services

Laser detectors for measuring distance and gases; Laser doppler for measuring purposes; Laser equipment for non-medical purposes; Laser measuring systems; Laser rangefinders; Laser scanners for industrial inspection; Lasers for industrial use; Lasers for measuring purposes; Lasers for non-medical purposes; Lasers not for medical use; Lidar; Measuring apparatus, namely, laser distance meters

Produits et services

Laser detectors for measuring distance and gases; Laser doppler for measuring purposes; Laser equipment for non-medical purposes; Laser measuring systems; Laser rangefinders; Laser scanners for industrial inspection; Lasers for industrial use; Lasers for measuring purposes; Lasers for non-medical purposes; Lasers not for medical use; Lidar; Measuring apparatus, namely, laser distance meters

Abrégé

A method, apparatus and computer-readable storage medium are described for a tunable laser source that produces a desired frequency modulated optical waveform with a precision within 0.01 percent over a bandwidth greater than about 50 gigaHertz. An apparatus includes a tunable laser having one or more drive inputs for affecting an optical frequency of light output by the laser; and an optical detector. Multiple optical paths are configured to direct light output by the laser onto the optical detector. A laser controller is configured to provide to a drive input a loopback signal based on a measured or predetermined difference in optical dispersion among the plurality of optical paths and a detector signal output from the optical detector. In some embodiments, a ranging device includes the tunable laser source.

Classes IPC  ?

• H01S 3/10 - Commande de l'intensité, de la fréquence, de la phase, de la polarisation ou de la direction du rayonnement, p.ex. commutation, ouverture de porte, modulation ou démodulation
• H01S 3/13 - Stabilisation de paramètres de sortie de laser, p.ex. fréquence ou amplitude