[实用新型]基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种泄漏定位系统，尤其涉及一种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测 定位系统。

背景技术

油气管道是重要的石油、天然气运输方式，目前中国油气管道总里程已达14万公里，承 担着我国70％的原油和99％的天然气运输任务。数据显示，我国油气管道事故率平均为3次 /1000千米·年，远高于美国的0.5次/1000千米·年和欧洲的0.25次/1000千米·年。据统计，造 成我国油气管道事故的主要原因是人为第三方破坏和恶意的打孔盗油(气)，以及管道腐蚀和 突发性自然灾害。因此，实时监测管道泄漏并对泄漏点进行精确定位，对保证人民财产、人 身安全，降低国家经济损失具有重要意义。

现有的管道泄漏检测技术主要包括：流量平衡法、内测球法、负压波法、分布式光纤法、 压力梯度法等。其中负压波法仅仅通过在管道首末端分别安装压力传感器，实现简单、易维 护，而且很多已经应用于实际管道的泄漏监测。从系统实际运行情况来看，检测灵敏度低、 定位精度差是目前制约负压波泄漏检测技术发展的瓶颈。在应用负压波法进行泄漏定位时需 要通过负压波波速求解泄漏点位置，而负压波的传播速度与管道传输介质特性、管道材质等 因素有关，所以要准确进行管道的泄漏定位，就要先确定管道内负压波传播的速度，直接带 入标称的负压波波速值进行泄漏定位计算，将导致泄漏定位精度较低；而且负压波信号在传 输过程中会出现严重衰减，随着传输距离的延长，管道首末两端的压力传感器可能出现测量 不到负压波，导致部分泄漏工况无法检测；另外一旦管道首末端的两个压力传感器的其中一 个失效，就将无法得到负压波传播到管道首末两端的时间差，这将导致泄漏定位失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统，本实用新 型能够克服上述不足，达到更高的检测灵敏度和定位精度，极低的误报率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统，包括至少两个光纤光栅压力传感器， 每个所述光纤光栅压力传感器分别安装于油气管道预设位置处；所述光纤光栅压力传感器以 并联或串联方式进行连接，其用于将检测到的油气管道内部负压波信号转换为光信号，并传 送至光纤光栅快速解调仪；所述光纤光栅快速解调仪用于同步采集并传送所述光信号至监测 主机进行分析处理，最终实现油气管道的泄漏检测及精确定位。

所述光纤光栅压力传感器并联连接至通信光缆的多芯单模光纤，所述多芯单模光纤与分 路器相连，所述分路器与光纤光栅快速解调仪相连。

所述光纤光栅压力传感器串联连接至通信光缆的一芯单模光纤，所述一芯单模光纤与光 纤光栅快速解调仪相连。

所述监测主机上设有通信接口，所述通信接口与光纤光栅快速解调仪相连。

所述通信接口采用以太网口。

所述光纤光栅压力传感器等间隔安装于油气管道上。

所述光纤光栅压力传感器根据预设不等间隔距离安装于油气管道上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的优点是通过负压波信号经过两光纤光栅压力传感器的时间差和距离间隔， 可实时准确获得负压波波速；通过在长输管道上间隔一定距离布设多个光纤光栅压力传感器 监测负压波信号，可大大提高传感器接收信号的信噪比，增强对小泄漏的监测能力，避免负 压波信号长距离传输衰减过大导致泄漏定位精度差的不足，而且本实用新型借助管道沿线的 通信光缆作为传输介质，不需要另外铺设传输光缆；同时取多组测量结果的平均值，可进一 步提高定位精度，具有检测灵敏度高、定位精度高和误报率低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统结构原理示意图；

图2(a)是本实用新型的传感器与通信光缆并联连接图；

图2(b)是本实用新型的传感器与通信光缆串联连接图；

图3是本实用新型的光纤负压波油气管道泄漏监测定位方法流程图。

图中，1.光纤光栅压力传感器；2.通信光缆；3.分路器；4.光纤光栅解调仪；5.监测主 机；6.油气管道。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：