[发明专利]基于分布式光纤的LNG储罐珍珠岩沉降监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤的LNG储罐珍珠岩沉降监测系统，其特征在于：其包括若干分布式测温光纤、一光纤接线箱、至少配置两通道的分布式光纤测温主机以及显示屏上位机；

各所述分布式测温光纤分别敷设在一个以上LNG储罐外罐内壁上，且各所述分布式测温光纤的始端和末端分别与所述光纤接线箱相连，所述光纤接线箱通过分布式光纤与所述分布式光纤测温主机的各通道相连；所述分布式光纤测温主机对各所述分布式测温光纤的始端和末端进行双通道双向发射和解调，得到最终的温度测量值，并通过TCP/IP通信接口发送到所述显示屏上位机进行显示，通过标准通信接口发送到集中控制系统；

各所述分布式测温光纤在LNG储罐外罐内壁的布置方法为：所述分布式测温光纤的始端与设置在所述LNG储罐罐顶的所述光纤接线箱的一接口相连，所述分布式测温光纤的末端从所述LNG储罐罐顶管嘴进入，沿所述LNG储罐的外罐内壁垂直向下敷设一段距离后沿所述外罐内壁环绕一周，之后继续垂直向下敷设一段距离后再沿所述外罐内壁环绕一周，如此反复，直到所述分布式测温光纤覆盖预先设置的所述LNG储罐环形空间内珍珠岩可能发生沉降的最低位置后，沿着所述外罐内壁垂直向上敷设，从所述LNG储罐罐顶管嘴引出后与所述光纤接线箱的另一接口相连；

所述分布式光纤测温主机包括光信号发生单元、光信号发送接收单元、光信号调制解调单元、光电信号转换单元、数据采集与处理单元、自校准单元以及计算机处理单元；所述光信号发生单元用于产生光脉冲信号并通过所述光信号发送接收单元发射到各所述分布式测温光纤的始末两端；所述光信号发送接收单元将接收到的各所述分布式测温光纤产生的背向散射信号，发送到所述光信号调制解调单元；所述光信号调制解调单元用于对接收到的背向散射信号进行解调，并将解调后的光信号发送到所述光电信号转换单元；所述光电信号转换单元用于将解调后的光信号转换为电信号并发送到所述数据采集与处理单元；所述数据采集与处理单元用于对接收到的电信号进行分析，得到各测点的初始温度测量值并发送到所述自校准单元；所述自校准单元用于对各测点的初始温度测量值进行校准，得到各测点的最终温度测量值并发送到所述计算机处理单元；所述计算机处理单元用于根据接收到的最终温度测量值产生报警信号，并将最终温度测量值和报警信号发送到所述显示屏上位机进行显示；

所述计算机处理单元中设置有绝对低温温度报警模块、温降速率报警模块以及空间和时间报警校验模块；所述绝对低温温度报警模块中预设有低温温度报警阈值，当各测量点的最终温度测量值低于低温温度报警阈值时，根据该测量点的位置产生报警信号发送到所述空间和时间报警校验模块；所述温降速率报警模块中预设有温降速率阈值，当各测量点的温降速率大于温降速率阈值时，根据该测量点的位置产生报警信号发送到所述空间和时间报警校验模块；所述空间和时间报警校验模块用于对接收到的报警信号进行空间和时间校验，当报警点周围空间区域满足预设的报警点空间范围阈值要求，同时报警时间满足预设的报警时间阈值时通过校验，发送报警信号到所述显示屏上位机进行显示。

2.如权利要求1所述的基于分布式光纤的LNG储罐珍珠岩沉降监测系统，其特征在于：所述LNG储罐外罐内壁上每两圈分布式光纤的间隔距离由测量精度确定。

3.如权利要求1所述的基于分布式光纤的LNG储罐珍珠岩沉降监测系统，其特征在于：所述分布式测温光纤采取冗余配置，即在所述LNG储罐外罐内壁上以同样的方式敷设两个相同规格的分布式测温光纤回路，一用一备。

4.如权利要求1所述的基于分布式光纤的LNG储罐珍珠岩沉降监测系统，其特征在于：所述显示屏上位机中设置有可视化监控模块，用于根据接收到的温度测量数据和报警信号实时显示LNG储罐温度分布图以及报警信号。