[发明专利]基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统及方法在审
| 申请号： | 201810969044.3 | 申请日： | 2018-08-23 |
| 公开（公告）号： | CN108731743A | 公开（公告）日： | 2018-11-02 |
| 发明（设计）人： | 徐剑乔;蒋金辉;王松林;张志斌;史义雄 | 申请（专利权）人： | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 |
| 主分类号： | G01D21/02 | 分类号： | G01D21/02 |
| 代理公司： | 北京汇泽知识产权代理有限公司 11228 | 代理人： | 程殿军 |
| 地址： | 430063 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 排水管道 分布式光纤 在线监测系统 分布式监测 监测系统 监测组 光纤 分布式在线监测 光源发生装置 数据采集装置 数据处理中心 信号传输装置 信号感应装置 空间分辨率 宏观调控 健康状况 流体特征 排水系统 实时获取 依次连接 轴向设置 组件包括 充满度 内壁 | ||
1.一种基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：包括依次连接的分布式光纤组件、光源发生装置、数据采集装置以及数据处理中心，所述分布式光纤组件包括设置于排水管道内部不同充满度位置的多个监测组，每个监测组至少包括一条分布式监测光纤，所述分布式监测光纤设置于排水管道内壁且沿排水管道轴向设置。
2.如权利要求1所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式监测光纤包括由内向外依次设置的光纤纤芯、涂覆层、包覆层以及柔性护套。
3.如权利要求1所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式监测光纤采用环氧树脂粘贴于排水管道内壁。
4.如权利要求1所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：每个监测组还包括一条分布式应变补偿光纤，所述分布式应变补偿光纤与对应的所述分布式监测光纤并排设置。
5.如权利要求4所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式应变补偿光纤包括由内向外依次设置的光纤纤芯、涂覆层、包覆层、柔性护套和刚性护套。
6.如权利要求1所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式光纤组件还包括设于排水管道内壁顶端的分布式温度补偿光纤。
7.如权利要求6所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式温度补偿光纤包括由内向外依次设置的光纤纤芯、涂覆层、包覆层、柔性护套和刚性护套，所述柔性护套和所述刚性护套之间具有间隙。
8.如权利要求1所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统，其特征在于：所述分布式光纤组件经过检查井的部分整体或者分开后外部套有不锈钢套管。
9.一种如权利要求1-8任一所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统的监测方法，其特征在于，包括：
利用分布式监测光纤的光谱偏移量与流体流速呈正相关的关系，先采用分布式光纤在试验环境中对流速与切应力进行标定，在实际监测过程中通过标定值和分布式监测光纤的切应力反算出流体流速；
通过分布式监测光纤的应变值以及应变波动范围得到瞬变流的压力波动范围以及能量耗散情况；
根据多个监测组的各分布式监测光纤是否监测到排水管道内水流流动引起的振动信号，判断排水管道充满度；
根据分布式监测光纤的应变监测结果中是否出现某一段应变值的波动范围明显小于该位置周围应变值的波动，判断排水管道是否出现淤积。
10.一种如权利要求9所述的基于OFDR分布式光纤的排水管道在线监测系统的监测方法，其特征在于，上述方法还包括：
根据分布式监测光纤是否有位置出现恒定的应变异常峰值，判断排水管道是否出现管道蠕变、非均匀沉降、局部断裂、连接口脱落或者管道腐蚀的管道健康问题。
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