【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道安全设备，具体而言，涉及一种基于光纤传感的管道预警方法及系统。
技术介绍
1、随着城市建设的发展，城市间、建筑内的管道铺设也在不断的增加，城市管道是城市建设的重要基础设施之一，城市管网设施的发展已成为城市现代化的重要标志。而随着管道建设的总量日益增加，保障管道安全，对管道的监控、维护、检修也越来越重要。
2、现有技术中，因城际间管道的输送距离长，且经过的环境复杂，监测方式主要通过人工巡查、地埋式点型震动探测报警，此报警方式灵敏度低、自动化程度低、信息传递滞后，且需要耗费大量人力物力；而建设在建筑内的管道，如天然气管道，通常在用户家中安装天然气报警器，通过管道末端监控来对泄漏进行提示，这种预防措施比较孤立，不能联动，在现场无人或人员已经昏迷的情况下就无法及时处理，也无法对管道中途的安全情况进行监控。
3、针对上述提到的技术缺陷，现提出一种基于光纤传感的管道预警方法及系统以解决目前的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于光纤传感的管道预警方法及系统，其结构简单、使用方便，能实时监控管道状态，且对轻微泄露也能进行有效监控和防护。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于光纤传感的管道预警系统，包括管道信息处理模块、信号发射模块、前端处理器和后端处理器；管道信息处理模块与信号发射模块及后端处理器连接，前端处理器的输入端与信号发射模块连接，前端处理器和后端处理器之间设置有传感光纤；
4、进一步地，在本专利技术中，上述信号发射模块包括激光发射器和调制器，前端处理器和后端处理器均设置有计时器。
5、进一步地，在本专利技术中，上述预警管套设置有多个，相邻的两个预警管套固定连接，且之间设置有中端处理器和偏振光发射器；中端处理器与相邻的前端处理器或中端处理器连接。
6、进一步地，在本专利技术中，上述两个相邻的密封环上均设置有入压通孔和出压通孔，两个相邻的密封环上的入压通孔和出压通孔相对设置；入压通孔的内侧设置有封堵板，入压通孔内设置有复位弹簧，封堵板与密封环相对应的一侧均设置有电性连接片；电性连接片与中端处理器连接。
7、进一步地，在本专利技术中，上述传感光纤设置有多根，多根传感光纤均匀环设在待预警管道周侧。
8、进一步地，在本专利技术中，上述地预警管套内设置有压力拉环，压力拉环套设在待预警管道外；压力拉环一端与传感光纤固定连接，另一端与传感光纤相对一侧的待预警管道固定连接；压力拉环倾斜设置。
9、进一步地，在本专利技术中，上述压力拉环相对传感光纤固定连接处镜像设置有两个。
10、一种基于光纤传感的管道预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
11、s1、将传感光纤铺设在待预警管道外，在待预警管道外侧套设预警管套，在预警管套前后设置前端处理器和后端处理器，并设置管道信息处理模块和信号发射模块；
12、s2、预设预警管套前端光纤信号和后端光纤信号差值，调节信号发射模块初始数值；
13、s3、通过信号发射模块发射光纤信号，前端处理器和后端处理器记录并传输光纤信号至管道信息处理模块；
14、s4、管道信息处理模块处理光纤信号，对比前端光纤信号和后端光纤信号差值，差值超过预设范围即预警。
15、进一步地，在本专利技术中，上述步骤s1中，多个相邻的预警管套间设置有中端处理器和偏振光发射器；步骤s3中，中端处理器检测到光纤信号差值超过预设值，通过偏振光发射器向传感光纤内发射偏振光；步骤s4中，管道信息处理模块处理偏振光信号得出预警位置。
16、进一步地，在本专利技术中，上述步骤s1中，设置权利要求4的入压通孔、出压通孔及封堵板；s4中，管道信息处理模块处理光纤信号，预警位置相邻的预警管套发出预警，即发出警报。
17、本专利技术至少具有如下优点或有益效果：
18、现有技术中，因城际间管道的输送距离长、环境复杂，主要通过人工巡查、地埋式点型震动探测报警，不仅灵敏度低且费时费力；而建设在建筑内的管道，如天然气管道，通常采用安装天然气报警器此类末端警报报警，仅能在事发后进行报警不能进行事前预防，且此类防卫措施比较孤立，不能联动外界。
19、本申请实施例提供一种基于光纤传感的管道预警系统，包括管道信息处理模块、信号发射模块、前端处理器和后端处理器；管道信息处理模块与信号发射模块及后端处理器连接，前端处理器的输入端与信号发射模块连接，前端处理器和后端处理器之间设置有传感光纤；还包括预警管套，预警管套套设在待预警管道外侧，传感光纤设置在预警管套与待预警管道之间，预警管套的前后两端均设置有密封环；前端处理器和后端处理器分别设置在两个密封环处分别对其对应位置的光纤信号进行记录并传输至管道信息处理模块；光纤信号包括光纤光强、频率及偏振信号。
20、本专利技术通过设置管道信息处理模块、信号发射模块、前端处理器和后端处理器，可以通过信号发射模块发射光纤信号，通过前端处理器和后端处理器记录对应位置的光纤信号并传输至管道信息处理模块，管道信息处理模块通过对光纤信号在传输过程中变化的光强、相位、频率、偏振、波长等的变化判断待预警管道外侧环境温度、压力、位移情况是否超过安全数值，以达到实时监控管道安全的目的。
21、同时，本专利技术通过设置预警管套，使其包裹待预警管道和传感光纤，预警管套使传感光纤对管道外侧环境压力更加敏感；并且，当出现管道泄露的情况时，预警管套能起到包裹作用，既能在短时间内防止泄露，给维修提供时间，也能起到积累泄露物的作用，发现微小的泄露情况。
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1.一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，包括管道信息处理模块、信号发射模块、前端处理器和后端处理器；所述管道信息处理模块与所述信号发射模块及所述后端处理器连接，所述前端处理器的输入端与所述信号发射模块连接，所述前端处理器和所述后端处理器之间设置有传感光纤；还包括预警管套，所述预警管套套设在待预警管道外侧，所述传感光纤设置在所述预警管套与待预警管道之间，所述预警管套的前后两端均设置有密封环；所述前端处理器和所述后端处理器分别设置在两个所述密封环处分别对其对应位置的光纤信号进行记录并传输至所述管道信息处理模块；所述光纤信号包括光纤光强、频率及偏振信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述信号发射模块包括激光发射器和调制器，所述前端处理器和所述后端处理器均设置有计时器。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述预警管套设置有多个，相邻的两个所述预警管套固定连接，且之间设置有中端处理器和偏振光发射器；所述中端处理器与相邻的所述前端处理器或中端处理器连接。
4.根据权利要求3所
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述传感光纤设置有多根，多根所述传感光纤均匀环设在待预警管道周侧。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述预警管套内设置有压力拉环，所述压力拉环套设在待预警管道外；所述压力拉环一端与所述传感光纤固定连接，另一端与所述传感光纤相对一侧的待预警管道固定连接；所述压力拉环倾斜设置。
7.根据权利要求6所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述压力拉环相对所述传感光纤固定连接处镜像设置有两个。
8.根据权利要求2所述的一种基于光纤传感的管道预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于光纤传感的管道预警方法，其特征在于，所述步骤S1中，多个相邻的预警管套间设置有中端处理器和偏振光发射器；所述步骤S3中，中端处理器检测到光纤信号差值超过预设值，通过偏振光发射器向传感光纤内发射偏振光；所述步骤S4中，管道信息处理模块处理偏振光信号得出预警位置。
10.根据权利要求9所述的一种基于光纤传感的管道预警方法，其特征在于，所述步骤S1中，设置权利要求4所述的入压通孔、出压通孔及封堵板；所述步骤S4中，管道信息处理模块处理光纤信号，预警位置相邻的预警管套发出预警，即发出警报。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，包括管道信息处理模块、信号发射模块、前端处理器和后端处理器；所述管道信息处理模块与所述信号发射模块及所述后端处理器连接，所述前端处理器的输入端与所述信号发射模块连接，所述前端处理器和所述后端处理器之间设置有传感光纤；还包括预警管套，所述预警管套套设在待预警管道外侧，所述传感光纤设置在所述预警管套与待预警管道之间，所述预警管套的前后两端均设置有密封环；所述前端处理器和所述后端处理器分别设置在两个所述密封环处分别对其对应位置的光纤信号进行记录并传输至所述管道信息处理模块；所述光纤信号包括光纤光强、频率及偏振信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述信号发射模块包括激光发射器和调制器，所述前端处理器和所述后端处理器均设置有计时器。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，所述预警管套设置有多个，相邻的两个所述预警管套固定连接，且之间设置有中端处理器和偏振光发射器；所述中端处理器与相邻的所述前端处理器或中端处理器连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于光纤传感的管道预警系统，其特征在于，两个相邻的所述密封环上均设置有入压通孔和出压通孔，两个相邻的所述密封环上的所述入压通孔和所述出压通孔相对设置；所述入压通孔的内侧设置有封堵板，所述入压通孔内设置有复位弹簧，所述封堵板与所述密封环相对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱春，朱月琴，宋翺，黄帅，刘冠中，范良龙，尤宝鑫，
申请(专利权)人：应急管理部国家自然灾害防治研究院，
类型：发明
国别省市：
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