一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统及监测方法技术方案

一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统，由螺旋缠绕光纤1、轴向光纤2、测试单元5、数据处理单元6以及报警单元7组成，螺旋缠绕光纤1与轴向光纤2共同用于监测管道的环向应变，轴向光纤2单独用以监测管道的轴向应变。当管道某一点发生变形时，该位置的光信号发生改变，并经螺旋缠绕光纤1、轴向光纤2将信号反射回测试单元5，测试单元5获取螺旋缠绕光纤1、轴向光纤2的应变位置和应变值，经数据处理单元6计算得到管道的轴向、环向应变和变形位置，该管道监测系统与监测方法能够有效降低监测成本，提高监测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统及监测方法
本专利技术涉及一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统及监测方法，属于管线变形监测的

技术介绍
地下输水输气输油等复杂的管道系统时常面临着堵塞、泄露、人为破坏、自然破坏的问题。分布式光纤管道监测是一类用于监测管道应变的方法，而对于管道的环向应变如膨胀、塌陷等，所采用的FBG传感器或传统电阻应变计技术却存在着监测范围小、精确度低、成本高、难以直观地衡量监测指标等问题。现有技术一的技术方案分别将分布式温度传感系统(DTS)和分布式振动传感系统(DVS)用以监测管道的周边环境温度变化和机械振动、土层位移，从而实现管道的泄漏检测和故障定位。现有技术一的缺点DTS和DVS需要分别占用光缆的单独一芯，加大了工程的成本和安装的复杂性，且只能监测管道轴向的应变，无法精准监测管道环向的应变。现有技术二的技术方案将分布式声波传感光纤沿管道轴向布设，贴合外壁多根光纤均匀分布。可以并行实现流速测量、泄露监控、泄漏点二维定位、管道堵塞情况判断及含砂浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统，由螺旋缠绕光纤(1)、轴向光纤(2)、测试单元(5)、数据处理单元(6)以及报警单元(7)构成，螺旋缠绕光纤(1)螺旋缠绕布设在管道(8)的外壁，轴向光纤(2)沿管道轴向布设在管道外壁，螺旋缠绕光纤(1)与轴向光纤(2)与管道(8)的外壁粘贴牢固，共同用于监测管道的环向应变，轴向光纤(2)单独用以监测管道的轴向应变，螺旋缠绕光纤(1)和轴向光纤(2)的末端连接至测试单元(5)，测试单元(5)接收从光纤中反射回的光信号，获取螺旋缠绕光纤(1)和轴向光纤(2)发生应变的位置和应变值，然后将数据传给数据处理单元(6)进行计算得到管道的轴向应变和环向应变的位置和...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统，由螺旋缠绕光纤(1)、轴向光纤(2)、测试单元(5)、数据处理单元(6)以及报警单元(7)构成，螺旋缠绕光纤(1)螺旋缠绕布设在管道(8)的外壁，轴向光纤(2)沿管道轴向布设在管道外壁，螺旋缠绕光纤(1)与轴向光纤(2)与管道(8)的外壁粘贴牢固，共同用于监测管道的环向应变，轴向光纤(2)单独用以监测管道的轴向应变，螺旋缠绕光纤(1)和轴向光纤(2)的末端连接至测试单元(5)，测试单元(5)接收从光纤中反射回的光信号，获取螺旋缠绕光纤(1)和轴向光纤(2)发生应变的位置和应变值，然后将数据传给数据处理单元(6)进行计算得到管道的轴向应变和环向应变的位置和应变值，当数据处理单元(6)判断数据超过报警值时，控制报警单元(7)发出警报。


2.根据权利要求1所述的一种螺旋缠绕分布式光纤管道监测系统，其特征在于螺旋缠绕光纤(1)在管道(8)外壁的缠绕螺距其中Δεv为管道(8)环向应变监测的目标分辨率，ε为光纤的应变分辨率，D为管道直径。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邵光辉，张家琪，陈海涛，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32