[实用新型]用于管道防护中的光纤传感系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道监控设备领域，具体地，涉及一种用于管道防护中的光纤传感系统。

背景技术

随着西部油田的开发和“西气东输”工程的进行,管道运输将会在我国国民经济中占据越来越重要的地位。由于管道服役时间不断增长而逐渐老化,或受到各种介质的腐蚀以及其它破坏因素,会引起管道泄漏。例如泵站的开关所带来的应力、压力控制阀的误操作、处于腐蚀环境下管道的老化、埋管土壤潮湿及温度变化、通过公路时受压过大、人为的破坏等等都是常见的原因。

石油、天然气管道的泄漏不仅会造成资源损失，同时极大地污染了环境，石油、天然气等易燃易爆品输送管道的泄漏甚至会产生火灾爆炸, 严重威胁人民生命财产的安全。

现有检测管道的检测方法，如射线法、漏磁法、超声波法、渗透法等，只能用于管道的定时和定点检测。 不能够全天候的及时有效对运输管道进行防护。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种用于管道防护中的光纤传感系统，以实现全天候及时监控的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于管道防护中的光纤传感系统，包括与管道铺设的光纤电缆、半导体激光器、光纤耦合器、末端光接受感应电路、信号解调电路和放大增益电路和光电检测器，所述半导体激光器产生的激光经光纤耦合器后通过光纤传输给末端光接受感应电路，该末端光接受感应电路接受激光后产生的干涉信号经光纤传输到信号解调电路和放大增益电路，然后传输到光电检测器，所述光电检测器电连接到计算机。

进一步的，所述光纤电缆至少包含三条单膜光纤。

进一步的，所述光纤耦合器为将激光信号一分二的分歧器。

本实用新型的技术方案，通过在管道中铺设平行光纤，利用设置在管道中的监测光纤及其光强、频率、偏振态等特性随管道温度、应变等状态参数变化的性质，通过对这些特性进行测量，就可得到管道状态参数，从而可以判断管道的安全性，在管道出现危险前及时采取措施避免管道发生失效，从而实现了全天候及时监控的目的。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的用于管道防护中的光纤传感系统原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，用于管道防护中的光纤传感系统，包括与管道铺设的光纤电缆、半导体激光器、光纤耦合器、末端光接受感应电路、信号解调电路和放大增益电路和光电检测器，半导体激光器产生的激光经光纤耦合器后通过光纤传输给末端光接受感应电路，该末端光接受感应电路接受激光后产生的干涉信号经光纤传输到信号解调电路和放大增益电路，然后传输到光电检测器，光电检测器电连接到计算机。

其中，光纤电缆包含三条以上条单膜光纤。光纤耦合器为将激光信号一分二的分歧器。

利用光缆中的3条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器测试管道沿途的泄漏噪声；利用光缆中的2条光纤构成传感器的2个测试光臂，而第3条光纤用于信号传输。半导体激光器(LD)发出的连续光波在光纤一端分为光强度为1:1的两束光，分别进入2条光纤，使用同一光源发出的连续光波在2条测试光纤中同时传播。光波沿光纤传播到光纤的另一端，在光纤传感器另一端汇合而形成干涉信号。再由第3条光纤将干涉信号传输到光电检测器，并将光信号转换成电信号，通过放大和滤波电路对信号进行处理，再经过A／D转换后传输到计算机中进行进一步信号处理和分析。

其中光纤敷设按照敷设地形采用方式如下：

1． 同淘敷设：

同沟敷设是多工序交叉作业。管淘开挖、管道下淘、细土回填以及管道的试压、连头、“三穿” 等都应与光缆敷设密切配合， 因而采取立体交叉的施工方法。

2． 一般地段敷设：

管道组焊长度达10～15km即下沟， 细土回填到管顶，然后铺设光缆， 置于管道轴线一侧0.5m处， 再回填0.3m厚细土，并在光缆上方埋设光缆标志带，最后用挖淘土回填管沟的其余部分，管道试压在管淘回填完毕后整体进行。

3． “三穿” 地段敷设