[发明专利]一种管道在线监测装置和监测方法

权利要求书

1.一种管道在线监测装置，其特征在于，包括传感光缆、测量单元和监测单元；

所述传感光缆包括双芯光纤，分别为第一光纤和第二光纤；所述第一光纤和所述第二光纤均包括第一端和第二端；所述第一光纤的第二端与所述第二光纤的第二端连接；

所述测量单元与所述传感光缆连接，所述测量单元用于输出第一光信号至所述第一光纤的第一端，输出第二光信号至所述第二光纤的第一端，并实时获取所述传感光缆传输的管道沿线的光功率信号，并根据所述光功率信号确定受激布里渊散射光的频移，根据所述频移计算所述管道沿线的特征参数；其中，所述第一光信号为分散光信号，所述第二光信号为连续的扫频光信号；

所述测量单元与所述监测单元连接，所述监测单元接收所述测量单元输出的所述管道沿线的特征参数，并根据多组所述管道沿线的特征参数判断所述管道的状态。

2.根据权利要求1所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述测量单元包括第一光源产生器、第二光源产生器、耦合器、光电探测器和处理器；

所述第一光源产生器与所述耦合器连接，所述耦合器与所述第一光纤的第一端连接；所述第一光源产生器将产生的所述第一光信号通过所述耦合器输出至所述第一光纤；

所述第二光源产生器与所述第二光纤的第一端连接，所述第二光源产生器将产生的所述第二光信号输出至所述第二光纤；

所述耦合器获取所述传感光缆实时传输的所述管道沿线的光功率信号；

所述光电探测器与所述耦合器连接，所述光电探测器接收所述耦合器输出的所述管道沿线的光功率信号，并将其转换成电信号；

所述处理器与所述光电探测器连接，所述处理器接收所述光电探测器输出的所述电信号，根据所述电信号确定受激布里渊散射光的频谱，根据所述电信号的峰值确定所述电信号的峰值对应的所述受激布里渊散射光的频移，根据所述频移计算所述管道沿线的特征参数；

所述处理器还根据所述电信号中的峰值对应的时间计算所述电信号的峰值对应所述管道的位置。

3.根据权利要求2所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述光功率信号中不同峰值对应的所述频移的变化量与温度和应变的变化量之间的关系为：Δυ_B＝v_BS-v_B0＝C_T·ΔT+C_ε·Δε；其中，υ_BS为所述光功率信号中的一峰值对应的所述受激布里渊散射光的频移，υ_B0为所述光功率信号中的另一峰值对应的所述受激布里渊散射光的频移，Δυ_B为所述受激布里渊散射光的频移的变化量，C_T为温度变化系数，ΔT为温度变化量，C_ε为应变变化系数，Δε为应变变化量。

4.根据权利要求2所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述处理器还与所述第一光源产生器连接，所述处理器用于为所述第一光源产生器提供时钟信号，所述第一光源产生器产生的所述第一光信号为脉冲光信号。

5.根据权利要求2所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述第一光源产生器为泵浦激光光源，所述第二光源产生器为探测激光光源。

6.根据权利要求1所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述第一光纤的第二端和所述第二光纤的第二端熔接。

7.根据权利要求6所述的管道在线监测装置，其特征在于，还包括收纤盒，所述第一光纤的第二端和所述第二光纤的第二端熔接的连接处设置在所述收纤盒内。

8.根据权利要求1所述的管道在线监测装置，其特征在于，所述传感光缆沿所述管道延伸的方向敷设，所述传感光缆固定在所述管道的外壁上，或者所述传感光缆与所述管道同沟直埋。