[发明专利]一种保温层效能实时在线分布式监测方法及系统

权利要求书

1.一种保温层效能实时在线分布式监测方法，其特征在于：

在保温层的内壁和外壁上分别设置温度传感光缆，获得保温层内层各设定监测点的温度T₁和保温层外层各设定监测点的温度T₂，继而获得保温层分布式内外的温差ΔT；

通过温差以实现对保温层能效的分布式监测；

在保温层的内壁和外壁上分别设置连接激光发生器的温度传感光缆，分别采集保温层内层各设定监测点的位置和该位置上的高温温度T₁和保温层外层各设定监测点的位置和该位置上的低温温度T₂；继而将保温层内外两侧采集的位置和该位置上的温度信号传给各自的温度解调器处理，获得保温层的内外两侧的两条温度分布曲线；再将两条温度分布曲线的信号传给数据处理器处理，进行差分，获得保温层各设定监测点分布式内外的温差ΔT，输出该分布式温差ΔT信号；通过温差ΔT以实现对保温层效能的分布式监测；

所述保温层是长管线上保温管路沿管长敷设的保温层；

通过分布式保温层内外温差计算出分布式保温层导热系数，以此实现分布式保温层的保温能效监测；

具体地，计算保温层导热系数的方法是：

对于输送管路，设保温层内侧温度T₁，保温层外侧温度T₂，保温层厚度为b，保温层的导热系数为λ，根据傅里叶定律，该保温层单位面积的传热速率为：

通过(2)式可知，保温层的导热系数反比于保温层内外侧的温差，对于一个稳态的热传导系统，系统的热传导速率q是恒定的，当导热系数变大时，说明保温层性能变差，以保温层的导热系数为基准，评估保温层的劣化程度；

在数据处理器中相对于所述分布式温差或分布式导热系数，设置温差或导热系数报警阈值，报警器的信号输入端获取数据处理器的阈值报警信号，并可启动报警装置以实现保温层效能失效位置的精确定位，

当管道上某处的温差ΔT变小时，该处导热系数变大，说明该处保温层出现问题；如果该处导热系数不变，而保温层内、外的温度同时升高，说明该处管道泄漏或破损。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于：对于阈值报警，对被监测区域进行分区监测，每个区域单独设定报警阈值；

对于一个区域或不同区域，所述设定阈值是相同的，或是不同的；

对于同一个区域，也设置几个报警阈值；

对于各个报警阈值连接报警装置是不同的形式；

同一区域的几个报警阈值，最小的阈值和最大的阈值以及其间的若干阈值对应的报警形式不同，以区分保温层劣化程度；，

所述设定监测点的间距，设定为0.5-2米。

3.一种如权利要求1或2所述保温层效能实时在线分布式监测方法中使用的保温层效能实时在线分布式监测系统，包括一激光发生器、两根温度传感光缆和一信号处理系统，两根所述温度传感光缆连接所述激光发生器，还连接所述信号处理系统，该信号处理系统使得两根温度传感光缆测得的各设定监测点上的温度解调为分布式温度曲线，在经过差分形成分布式温差分布式曲线，并输出该温差数据；两根所述温度传感光缆分别布设于保温层的内侧和外侧。

4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于：上述信号处理系统中还可以用温差分布式曲线通过傅里叶定律得到若干导热系数，并输出该导热系数；

所述激光发生器，通过分支器和至少两只环形器连接，所述信号处理系统包括至少一个温差计算单元，该温差计算单元包括至少两个温度解调器和一个数据处理器；每个所述环形器与一个所述温度传感光缆和一个温度解调器相连，所述温度解调器的信号输出端与数据处理器相连，或者且，通过所述数据处理器对分布式温差曲线进行处理，获得保温层的分布式导热系数；

所述信号处理系统还包括报警装置，其信号输入端连接所述数据处理器的信号输出端，该报警装置设定报警阈值，使得当所述温差分布曲线上设定监测点的温差和/或导热系数达到设定阈值时启动而报警。