[实用新型]一种基于分布式光纤传感器的管道监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及领域检测技术领域，尤其涉及一种基于分布式光纤传感器的管道监测系统。 

背景技术

随着城市化进程的不断加快，城市排水设施也成为现代化城市建设和发展的一个重要基础工程，是保障市民生产和生活必不可少的基础设施。排水管道运行状况和人们的生产生活紧密相关，排水管道淤泥堆积、堵塞，造成了污水外溢、路面积水，既污染环境也妨碍交通，给居民带来了诸多的不便。因此，如何防止排水管道淤泥堵塞，杜绝污水外溢，是摆在管理部门面前的一个重要问题。了解地下管道的运行情况，及时做好检修维护工作，对于大城市中众多的管道维护和修复是一项挑战性的工作，这往往需要大量的人力物力，管道病害识别系统可以准确评估现有管道的运行状态，检测管道中的缺陷和损坏状况，在城市排水管道检测和维护中有广泛的应用前景。 

另一方面，光纤传感器具有无辐射干扰、抗电磁干扰性好、化学稳定性好等优点，其中分布式光纤传感器不仅具有一般光纤传感器的优点，而且可以在沿光纤的路径上同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息，能做到对大型基础工程设施的每一个部位都像人的神经系统一样进行远程监控。因此具有广范的应用前景，在民用和国防诸如城市煤气管道、城市输电/通信缆线、海底输油气管道、海底电缆、水库水坝、桥梁、隧道、高速公路、大型设施等建筑物的应力检测方面有独特的优势。 

光纤传感器中的分布式光纤传感是采用独特的分布式光纤探测技术，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感器，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息，对 于许多工业应用有许多吸引力。分布式光纤传感器的工作原理是同时利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，采用先进的OTDR(光时域反射)技术，探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化，实现真正分布式的测量。 

如图2所示，现有技术中光纤微传感器的缺陷在于： 

(1)用于形成光纤1的微弯结构11的第一模具2和第二模具3是构成光纤微传感器必要的零部件，而第一模具2或第二模具3的加工制造困难，并且增加了光纤微传感器的制造成本； 

(2)光纤1在第一模具2和第二模具3之间几乎是直线敷设，判断受力点是利用光纤1中的光速判断的，从而判断受力点的应变分辨率低。 

目前，现有技术中不存在基于分布式光纤传感器的基于分布式光纤传感器的管道监测系统。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于分布式光纤传感器的基于分布式光纤传感器的管道监测系统，以实现对排水管道杂物淤堵和管道坍塌情况的实时监测。 

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的： 

一种基于分布式光纤传感器的管道监测系统，包括： 

分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器布设在所述排水管道的底部； 

传输光纤； 

测试单元；以及 

数据处理单元； 

所述分布式光纤传感器的光纤芯通过所述传输光纤连接所述测试单元，所述测试单元与所述数据处理单元电连接。 

在进一步的技术方案中，所述分布式光纤传感器包括： 

螺旋体，所述螺旋体包括弯折成等螺距圆柱螺旋形状的光纤芯，所述螺旋体的直径等于所述光纤芯的临界弯曲半径； 

包裹在所述光纤芯外侧的包层；以及 

包裹在所述螺旋体外侧的保护层。 

优选的是，所述光纤芯由石英玻璃光纤或者树脂塑料光纤制成。 

优选的是，所述包层由PU(聚氨基甲酸酯简称聚氨酯)材料或PVC(聚氯乙烯)材料制成。 

优选的是，所述保护层由硅胶材料制成。 

优选的是，所述测试单元为光时域反射仪。 

优选的是，所述基于分布式光纤传感器的管道监测系统还包括与所述数据处理单元电连接的报警单元。 

优选的是，所述报警单元为指示灯和/或蜂鸣器。 

优选的是，所述数据处理单元为中央处理器、单片机、可编程逻辑控制器或者嵌入式处理器。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：所述基于分布式光纤传感器的管道监测系统利用分布式光纤传感器的分布式特点和传输不受环境因素影响的特点，将分布式光纤传感器铺设在待检测管道的底部，能够实时监测该段管道的杂物淤堵和管道坍塌的情况，从而实时了解地下管道的运行情况，有利于管道维护和修复工作。 

附图说明