本发明专利技术提供一种保温层效能实时在线分布式监测方法，是在保温层的内外壁分别设置温度传感光缆，获得保温层内层各设定监测点的温度T1和保温层外层各设定监测点的温度T2，继而获得保温层分布式内外的温差ΔT；通过温差实现对保温侧能效的分布式监测。本发明专利技术提供监测系统，包括一激光发生器、两根温度传感光缆和一信号处理系统，两根温度传感光缆连接所述激光发生器，还连接所述信号处理系统，该信号处理系统使得两根温度传感光缆测得的各设定监测点上的温度解调为分布式温度曲线，在经过差分形成分布式温差分布式曲线，并输出该温差数据；两根所述温度传感光缆分别布设于保温层的内侧和外侧。本发明专利技术在线监测需要保温场合保温层的效能，能迅速给出劣化点的具体位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种保温层效能实时在线分布式监测方法及系统，主要用于热力保温 管道、制冷管道、原油保温管道及其他需要保温的保温层效能的实时在线分布式监测。
技术介绍
热力保温管道、原油保温管道都有保温层，随着使用时间的推移，保温层部分变 形、老化或损坏，导致保温效能下降甚至达不到技术要求，对于热力保温管道，将造成能耗 增加甚至末端温度达不到技术要求；对于原油管线，轻则造成管线输送效能下降，重则原油 凝结堵塞管线，引发重大生产事故甚至安全事故。 然而，由于这类管线多数埋于地下，管线较长，对于局部保温层的破损，常规手段 难以找出破损点，即使靠人力进行全线外观检查，也难以发现保温层内部的局部破损点，如 全部更换保温层，将造成极大的浪费，并影响正常生产，从而造成不必要的损失。如果能实 时在线监测保温层的性能，及时精确定位保温层的破损点，将大大降低业主维护管道保温 的劳动强度及运营成本。 上述文献只采用一根测温光纤，布设在保温层的外面，这样只能得到保温层外面 沿管道长度上的温度分布，管道某一点破损或该处保温层破损，都将导致保温层外侧在该 处的温度升高，即采用单根光纤难以分辨是管道泄漏还是保温层性能劣化，这样会给管道 维修带来困难。如判定为保温层损坏时，只准备修复保温层即可，而如果判断为管道损坏 时，准备的工作量要比修复保温层大得多；如果判断不准确，可能造成维修费用的较大浪 费，因此能够区分管道破损还是保温层破损，对业主来说具有实际的经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种保温层效能实时在线分布式监测 方法和装置，在线监测需要保温场合保温层的效能，能够迅速给出劣化点的具体位置。 本专利技术进一步的目的是提供的监测方法和系统，使得一旦保温层某一点的性能劣 化或损坏，能够迅速给出劣化点的劣化程度。 本专利技术提供的保温层效能实时在线分布式监测方法是： 在保温层的内壁和外壁上分别设置温度传感光缆，获得保温层内层各设定监测点 的温度和保温层外层各设定监测点的温度T 2，继而获得保温层分布式内外的温差A T ; 通过温差以实现对保温侧能效的分布式监测。 进一步地，在保温层的内壁和外壁上分别设置连接激光发生器的温度传感光缆， 分别采集保温层内层各设定监测点的位置和该位置上的高温温度1\和保温层外层各设定 监测点的的位置和该位置上的低温温度T2;继而将保温层内外两侧采集的位置和该位置上 的温度信号传给各自的温度解调器处理，获得保温层的内外两侧的两条温度分布曲线；再 将两条温度分布曲线的信号传给数据处理器处理，进行差分，获得保温层各设定监测点分 布式内外的温差A T，输出该分布式温差AT信号；通过温差AT以实现对保温层效能的分 布式监测。 进一步地，可在所述数据处理器处理，通过分布式保温层内外温差计算出分布式 保温层导热系数，输出分布式该导热系数信号，以此实现分布式保温层的保温效能监测。 本专利技术提供的保温层效能实时在线分布式监测方法可以用于保温管路中，例如热 力管道、原油保温管道等，也可以用于面型保温层中，例如冷库或恒温大棚等。 对于保温管路，在保温层的内壁和外壁上分别设置所述温度传感光缆，获得保温 层内层沿管道长度方向上各设定监测点的温度和保温层外层各设定监测点的温度T 2，继 而获得保温层沿管道长度方向上的分布式内外的温差AT或导热系数，以此实现分布式保 温层的保温效能监测。 对于面型保温层，在保温层的内壁和外壁上分别设置温度传感光缆，获得保温层 内层在保温层表面上各设定监测点的温度和保温层外层各设定监测点的温度T 2，继而获 得保温层上的面分布式内外的温差AT或导热系数，以此实现分布式保温层的保温效能监 测。 本专利技术的监测方法用于制冷领域保温层效能的监测，通过合理的布设差温光缆， 可监测面型保温层平面、曲面保温层效能的监测。 具体地，计算保温层导热系数的原理是： 对于输送管路，设保温层内侧温度，保温层外侧温度T2，保温层厚度为b，保温层 的导热系数为A，根据傅里叶定律，该保温层单位面积的传热速率为： 通过（2)式可知，保温层的导热系数反比于保温层内外侧的温差，对于一个稳态 的热传导系统，系统的热传导速率q是恒定的，当导热系数变大时，说明保温层性能变差， 以保温层的温差或导热系数为基准，可以评估保温层的劣化程度。 对于面型保温层，计算原理相同，设定保温层内的各点温度恒定，传热速率q也是 恒定的，当导温差变小或热系数变大时，说明保温层性能变差，以保温层的导热系数为基 准，可以评估保温层的劣化程度。 另外，还输出高温温度1\的温度分布曲线，以此监测管道或面型保温层内部器壁 是否破损。如果是保温层内侧在该点的温度明显升高或降低，说明该处管道或器壁破裂。 通过导热系数进行监测，比用分布式温差进行监测更加直观，也更加精确。 进一步地，在数据处理器中相对于所述分布式温差或分布式导热系数，设置温差 或导热系数报警阈值，报警器的信号输入端获取数据处理器的阈值报警信号，并可启动报 警装置以实现保温层效能失效位置的精确定位。 通过设定报警阈值，当监测哪一设定点的温差或导热系数达到该设定阈值，即启 动报警装置，并给出该点的具体位置。 对于阈值报警，可以对被监测区域进行分区监测，每个区域可以单独设定报警阈 值。 对于一个区域或不同区域，所述设定阈值可以是相同的，也可以是不同的。 对于同一个区域，也可以设置几个报警阈值。 对于同一个区域，几个报警阈值连接报警装置可以是不同的形式，最小的阈值和 最大的阈值以及其间的若干阈值对应的报警形式不同，以区分保温层劣化程度。 所述设定监测点的间距，可以设定为0. 5-2米，优选为1米。 本专利技术提供的保温层效能实时在线分布式监测系统，包括一激光发生器、两根温 度传感光缆和一信号处理系统，两根所述温度传感光缆连接所述激光发生器，还连接所述 信号处理系统，该信号处理系统使得两根温度传感光缆测得的各设定监测点上的温度解调 为分布式温度曲线，在经过差分形成分布式温差分布式曲线，并输出该温差数据；两根所 述温度传感光缆分别布设于保温层的内侧和外侧。 上述信号处理系统中还可以用温差分布式曲线通过傅里叶定律得到若干导热系 数，并输出该导热系数。 具体地，所述激光发生器，通过分支器和至少两只环形器连接，所述信号处理系统 包括至少一个温差计算单元，该温差计算单元包括至少两个温度解调器和一个数据处理 器；每个所述环形器与一个所述温度传感光缆和一个温度解调器相连，所述温度解调器的 信号输出端与数据处理器相连。 数据处理器的工作原理是：所述温度解调器对相应的所述温度传感光缆返回的光 信号进行处理得到各设定监测点位置上的温度，即获得温度分布曲线，所述数据处理器对 于两根所述温度传感光缆得到的温度分布曲线进行差分而得到各设定监测点位置上的温 差，即分布式温差曲线。 进一步地，通过所述数据处理器对分布式温差曲线进行处理，获得保温层的分布 式导热系数。 在信号处理系统中，包括光信号处理系统和/或电信号处理系统，并内置算法软 件以算出温差分布曲线或导热系数，信号处理系统中的温度解调器以及数据处理器属于现 有技术，此处不赘述。 所述信号处理系统还可以包括报警装置，其信号输入端连接所述数据处理器的信 号输出端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种保温层效能实时在线分布式监测方法，其特征在于：在保温层的内壁和外壁上分别设置温度传感光缆，获得保温层内层各设定监测点的温度T1和保温层外层各设定监测点的温度T2，继而获得保温层分布式内外的温差ΔT；通过温差以实现对保温侧能效的分布式监测。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：缪文韬，张悦，李文博，缪宏，
申请(专利权)人：缪文韬，张悦，
类型：发明
国别省市：北京;11
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