分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置，涉及管网监控技术领域。分布式光纤带包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，外护套的内部设有至少一层填充物，每层填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层填充物的外围设有包覆层；填充物为与空气或水接触会释放热量的物质。本实用新型专利技术还涉及分布式光纤传感管网监测装置，光纤带采用分层结构，结合有特殊检测功能的填充物，监测装置能监测到管线是否受到外力破损，迅速准确的判断出发生故障的实际位置和灾害程度，很大程度提高了管线监测的可靠性和及时性，解决了现有技术中难以实现实时监测管线破损准确定位的问题。

【技术实现步骤摘要】
分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置
本技术涉及管网监控
，具体涉及一种分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置。
技术介绍
管网监测系统，是一个以管网、相邻地质结构、管网环境变量等为监测对象，应用现代传感技术、通信网络技术优化组合的结构监测体系，实时监测地下管网在各种环境因素下的结构响应以及地质变化，并能有效地提供管网管理的科学依据，显著提高管网的整体管理水平，从而能够最大限度地确保安全运营、预诊危害和延长使用寿命。一些重大工程的实施，如南水北调、西气东输、中俄、中亚、中缅和海上的四大能源通道的建设，在全国范围内铺设了数万公里的输油、输气和输水管道，这些管道要求连续性操作，一旦出现管线故障，将带来巨大的经济损失、环境破坏以及潜在的危险。管道大多深埋地下或海底，导致管道监控的实时性和效率较低。管道安全事故一般表现为三种形式：自然环境和地质灾害导致的管线破损；人为施工和破坏；管线服役时间较长，管道被腐蚀出现的破损和泄露。输油、输气和输水管道目前存在的安全问题和关注点分别是：输油管道，受外力发生断裂；输气管道，气体泄露或地质灾害造成事故；输水管道，城市区域市政施工人为破坏。目前，管道安全监测常采用人工巡检、声学检测、软件分析等方法，这些方都存在着一些问题和缺点：(1)人工巡检，成本较低具有不能实时监测、效率低容易发生人为疏忽造成遗漏的问题，存在安全隐患；(2)声学检测，成本较高，可以实时监测所有的情况，但是沿管线需要安装很多的声学传感器并且维护困难；(3)软件分析，可以检测泄露和定位，但是无法检测破损，成本高，国内应用少，维护不便。
技术实现思路
本技术提出一种分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置，以解决现有技术中难以实现实时监测管线破损准确定位的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种分布式光纤带，包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，外护套的内部设有至少一层填充物，每层填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层填充物的外围设有包覆层；填充物为与空气或水接触会释放热量的物质。作为本技术的进一步改进，包覆层的内部设有多个栅格，栅格内填有填充物，每根温度感测光纤和振动监测光纤贯穿栅格且位于不同的栅格内。作为本技术的进一步改进，与空气接触会释放热量的物质，包括与空气中水份或氧气接触会释放热量的物质。作为本技术的进一步改进，与空气中水份或水接触会释放热量的物质中含有碳酸钙粉末。作为本技术的进一步改进，光纤带的内部设有三层填充物，每层之间相互密闭绝缘。作为本技术的进一步改进，位于最外层填充物A为与空气中水份或水接触会释放热量的物质，位于中间层填充物B为与空气中氧气接触会释放热量的物质，位于最内层填充物C与填充物A相同。作为本技术的进一步改进，温度感测光纤和振动监测光纤均为分布式光纤，振动监测光纤为两芯单模光纤。本技术还涉及一种分布式光纤传感管网监测装置，包括：光纤带，包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，外护套的内部设有至少一层填充物，每层填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层填充物的外围设有包覆层；填充物为与空气或水接触会释放热量的物质；布里渊光时域反射计，与温度感测光纤连接；发出相干波的相干激光器和光检测器，分别与振动监测光纤连接，相干激光器位于光纤带的一端；监视终端，分别与布里渊光时域反射计、相干激光器、光检测器电连接。作为本技术的进一步改进，与空气接触会释放热量的物质，包括与空气中水份或氧气接触会释放热量的物质；与空气中水份或水接触会释放热量的物质中含有碳酸钙粉末。作为本技术的进一步改进，光纤带的内部设有三层填充物，每层之间相互密闭绝缘。本技术的有益效果如下：本技术分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置，光纤带采用分层结构，结合有特殊检测功能的填充物，且耐高温、耐腐蚀、抗拉、具有极高的环境适应性，监测装置能更快更好的监测到管线是否受到外力破损，能迅速准确的判断出发生故障的实际位置和灾害程度，很大程度提高了管线监测的可靠性和及时性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例中分布式光纤带的结构示意图；图2是图1所示视图中A-A的剖视图；图3是图1所示视图中B-B的剖视图；图4是实施例中三层分布式光纤带的结构示意图；图5是图4所示视图中C-C的剖视图。具体实施方式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，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和2所示，为实施例中分布式光纤带的结构示意图。说明性实施例中的分布式光纤带，包括：外护套1、包覆层2、填充物3、温度感测光纤4和振动监测光纤5，外护套1的内部设有至少一层填充物3，每层填充物3中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤4和至少一根振动监测光纤5，每层填充物3的外围设有包覆层2；填充物3为与空气或水接触会释放热量的物质。优选地，实施例中温度感测光纤4和振动监测光纤5均为分布式光纤，更优选地，振动监测光纤5为两芯单模光纤。实施例中，根据实际需要，每一层填充物3内部可预埋多根分布式光纤。如图1和3所示，为实施例中单层填充物的结构示意图。实施例中，包覆层2的内部设有多个栅格，栅格内填有填充物3，每根温度感测光纤4和振动监测光纤5贯穿栅格且位于不同的栅格内，以增强光纤带的韧性和光纤、填充物的稳定性。实施例中，与空气接触会释放热量的物质，包括与空气中水份或氧气接触会释放热量的物质。根据实际情况的需要，遇到水份会释放热量的物质，例如含一定比例碳酸钙的粉末，碳酸钙遇水会放出大量的热量，当光纤带受到外力致使其破损时，可检测到破损处碳酸钙遇到空气中的水分释放热量，破损点处温度急速上升；遇空气发生放热反应的物质，例如由铁、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物，遇到空气中的氧气会释放热量，可持续一定时间释放50℃以上热量，当光纤带被刺破时，可检测到破损处温度迅速上升。如图4和5所示，为实施例中三层分布式光纤带的结构示意图。为检测出破坏部位的破坏程度，实施例中，光纤带的内部设有三层填充物3，每层之间相互密闭绝缘。根据不同的地理环境，三层填充物可随机选择成分：在水下，光纤带的外层优先用与空气中水份或水接触会释放热量的物质；土层中，光纤带的外层优先用与空气中氧气接触会释放热量的物质。优选地，位于最外层填充物A为与空气中水份或水接触会释放热量的物质，位于中间层填充物B为与空气中氧气接触会释放热量的物质，位于最内层填充物C与填充物A相同。本技术还涉及基于上述实施例中分布式光纤带的分布式光纤传感管网监测装置，包括：上述光纤带、布里渊光时域反射计、发出相干波的相干激光器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光纤带，其特征在于，包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，所述外护套的内部设有至少一层所述填充物，每层所述填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层所述填充物的外围设有所述包覆层；所述填充物为与空气或水接触会释放热量的物质。

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤带，其特征在于，包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，所述外护套的内部设有至少一层所述填充物，每层所述填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层所述填充物的外围设有所述包覆层；所述填充物为与空气或水接触会释放热量的物质。2.根据权利要求1所述的分布式光纤带，其特征在于，所述包覆层的内部设有多个栅格，所述栅格内填有填充物，每根所述温度感测光纤和所述振动监测光纤贯穿所述栅格且位于不同的栅格内。3.根据权利要求1或2所述的分布式光纤带，其特征在于，所述与空气接触会释放热量的物质，包括与空气中水份或氧气接触会释放热量的物质。4.根据权利要求3所述的分布式光纤带，其特征在于，所述与空气中水份或水接触会释放热量的物质中含有碳酸钙粉末。5.根据权利要求1或2所述的分布式光纤带，其特征在于，所述光纤带的内部设有三层所述填充物，每层之间相互密闭绝缘。6.根据权利要求5所述的分布式光纤带，其特征在于，位于最外层填充物A为与空气中水份或水接触会释放热量的物质，位于中间层填充物B为与空气中氧气接触会释放热量的物质，位于最内层填充物C与所述填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛乃平，翟德华，高波，崔世杰，
申请(专利权)人：山西科达自控股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14