基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种泄漏定位系统，尤其涉及一种基于光纤负压波的油气管道泄 漏监测定位系统。
【背景技术】
[0002] 油气管道是重要的石油、天然气运输方式，目前中国油气管道总里程已达14万公 里，承担着我国70%的原油和99%的天然气运输任务。数据显示，我国油气管道事故率平均 为3次/1000千米?年，远高于美国的0.5次/1000千米?年和欧洲的0.25次/1000千米?年。 据统计，造成我国油气管道事故的主要原因是人为第三方破坏和恶意的打孔盗油(气），以 及管道腐蚀和突发性自然灾害。因此，实时监测管道泄漏并对泄漏点进行精确定位，对保证 人民财产、人身安全，降低国家经济损失具有重要意义。
[0003] 现有的管道泄漏检测技术主要包括:流量平衡法、内测球法、负压波法、分布式光 纤法、压力梯度法等。其中负压波法仅仅通过在管道首末端分别安装压力传感器，实现简 单、易维护，而且很多已经应用于实际管道的泄漏监测。从系统实际运行情况来看，检测灵 敏度低、定位精度差是目前制约负压波泄漏检测技术发展的瓶颈。在应用负压波法进行泄 漏定位时需要通过负压波波速求解泄漏点位置，而负压波的传播速度与管道传输介质特 性、管道材质等因素有关，所以要准确进行管道的泄漏定位，就要先确定管道内负压波传播 的速度，直接带入标称的负压波波速值进行泄漏定位计算，将导致泄漏定位精度较低;而且 负压波信号在传输过程中会出现严重衰减，随着传输距离的延长，管道首末两端的压力传 感器可能出现测量不到负压波，导致部分泄漏工况无法检测；另外一旦管道首末端的两个 压力传感器的其中一个失效，就将无法得到负压波传播到管道首末两端的时间差，这将导 致泄漏定位失败。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统，本 实用新型能够克服上述不足，达到更高的检测灵敏度和定位精度，极低的误报率。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006] -种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统，包括至少两个光纤光栅压力 传感器，每个所述光纤光栅压力传感器分别安装于油气管道预设位置处;所述光纤光栅压 力传感器以并联或串联方式进行连接，其用于将检测到的油气管道内部负压波信号转换为 光信号，并传送至光纤光栅快速解调仪;所述光纤光栅快速解调仪用于同步采集并传送所 述光信号至监测主机进行分析处理，最终实现油气管道的泄漏检测及精确定位。
[0007] 所述光纤光栅压力传感器并联连接至通信光缆的多芯单模光纤，所述多芯单模光 纤与分路器相连，所述分路器与光纤光栅快速解调仪相连。
[0008] 所述光纤光栅压力传感器串联连接至通信光缆的一芯单模光纤，所述一芯单模光 纤与光纤光栅快速解调仪相连。
[0009] 所述监测主机上设有通信接口，所述通信接口与光纤光栅快速解调仪相连。
[0010] 所述通信接口采用以太网口。
[0011] 所述光纤光栅压力传感器等间隔安装于油气管道上。
[0012] 所述光纤光栅压力传感器根据预设不等间隔距离安装于油气管道上。
[0013] 本实用新型的有益效果为：
[0014] 本实用新型的优点是通过负压波信号经过两光纤光栅压力传感器的时间差和距 离间隔，可实时准确获得负压波波速;通过在长输管道上间隔一定距离布设多个光纤光栅 压力传感器监测负压波信号，可大大提高传感器接收信号的信噪比，增强对小泄漏的监测 能力，避免负压波信号长距离传输衰减过大导致泄漏定位精度差的不足，而且本实用新型 借助管道沿线的通信光缆作为传输介质，不需要另外铺设传输光缆；同时取多组测量结果 的平均值，可进一步提高定位精度，具有检测灵敏度高、定位精度高和误报率低等优点。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统结构原理示意 图；
[0016] 图2(a)是本实用新型的传感器与通信光缆并联连接图；
[0017] 图2(b)是本实用新型的传感器与通信光缆串联连接图；
[0018] 图3是本实用新型的光纤负压波油气管道泄漏监测定位方法流程图。
[0019] 图中，1.光纤光栅压力传感器;2.通信光缆;3.分路器;4.光纤光栅解调仪;5.监测 主机;6.油气管道。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
[0021] 图1是本实用新型的基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统的结构示意 图，该定位系统包括至少两个光纤光栅压力传感器1，所述光纤光栅压力传感器1分别安装 于油气管道预设位置处;所述光纤光栅压力传感器1用于感知油气管道6内部负压波信号， 把负压波信号转换为光信号，并通过通信光缆2及分路器3将接收到的油气管道6内部负压 波光信号传输到光纤光栅快速解调仪4,由光纤光栅快速解调仪4实现信号的同步快速采 集，并传送至监测主机5进行分析处理，最终实现油气管道的泄漏检测及精确定位。
[0022] 光纤光栅压力传感器1可等间隔安装，也可根据现场实际情况按不同间隔安装，均 需记录各光纤光栅压力传感器1的安装位置及传感器间隔。
[0023] 光纤光栅压力传感器1连接至分路器3有两种形式：
[0024] (1)光纤光栅压力传感器1并联连接至通信光缆2的多芯单模光纤，所述多芯单模 光纤连接至分路器3，如图2 (a)所示。
[0025] (2)光纤光栅压力传感器1串联连接至通信光缆2的一芯单模光纤，一芯单模光纤 直接连接至光纤光栅快速解调仪，如图2 (b)所示。
[0026]其中，监测主机5上设有通信接口，所述通信接口与光纤光栅快速解调仪4相连。 [0027]本实施例中的光纤光栅压力传感器1的压力测量范围为O-IOMPa，灵敏度优于 0.5%FS，响应时间<10ms;通信接口采用100M以太网口。
[0028] 光纤光栅解调仪4采用珠海光辰科技有限公司的GC-97001C-8型8通道IkHz高速光 纤光栅解调仪，每个通道可以通过分路器3连接多个并联的光纤光栅压力传感器1，也可连 接多个串联的光纤光栅压力传感器1阵列;光纤光栅解调仪4采集得到的各通道光纤光栅压 力传感器1监测数据通过以太网口送往监测主机5,由监测主机5分
文档序号 :
【 10368401 】
技术研发人员：王纪强,赵林,刘统玉,李振,刘媛
技术所有人：山东省科学院激光研究所
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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