[发明专利]一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统

权利要求书

1.一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，包括片式分布式光纤应变传感器(1)、探杆式光纤光栅温度传感器(2)、定位不锈钢卡箍(3)、传输光缆(4)、分布式光纤布里渊解调模块(5)、光纤光栅解调模块(6)、管道变形评定模块(7)、管道泄漏评定模块(8)和管道整体安全评估中心模块(9)；其特征在于：探杆式光纤光栅温度传感器(2)通过螺丝固定在片式分布式光纤应变传感器(1)上，片式分布式光纤应变传感器(1)通过定位不锈钢卡箍(3)固定在长距离保温输送管道上，并通过传输光缆(4)分别接入分布式光纤布里渊解调模块(5)和光纤光栅解调模块(6)，经过解调的应变和温度信息通过有线或无线的方式分别传输至管道变形评定模块(7)和管道泄漏评定模块(8)开展变形和泄漏评定；管道变形评定模块(7)和管道泄漏评定模块(8)的评定结果通过有线或无线的方式传递到管道整体安全评估中心模块(9)中，发布管道安全状态。

2.根据权利要求1所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是片式分布式光纤应变传感器(1)包含两根单模光纤(10)和环氧玻璃纤维(11)，在环氧玻璃纤维(11)片式成型过程中，两根单模光纤(10)植入在片式分布式光纤应变传感器(1)的上下内表面，距离各自外表面0.2mm；距离传感器长度方向的中心线3mm，沿着片式分布式光纤应变传感器(1)间隔4m设定直径为2mm的圆孔，圆孔的圆心在传感器长度方向的中心线上，片式分布式光纤应变传感器(1)宽3cm，厚0.3cm，长度任意长。

3.根据权利要求1所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是探杆式光纤光栅温度传感器(2)包含毛细钢管(12)、不锈钢圆柱体(13)、螺纹杆(14)和海绵(15)，毛细钢管(12)直径1mm，长度30mm，光纤光栅传感器封装在毛细钢管里面；不锈钢圆柱体(13)直径4mm，长度40mm，一端的上部焊接直径为2mm、长30mm的螺纹杆(14)；所述的毛细钢管(12)插入到不锈钢圆柱体(13)内部，传输光缆从不锈钢圆柱体(13)顶部侧面引出，不锈钢圆柱体(13)与毛细钢管(12)之间的空隙填充海绵。

4.根据权利要求1、2和3之一所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是探杆式光纤光栅温度传感器(2)上的螺纹杆(14)穿过片式分布式光纤应变传感器(1)上的圆孔，并用螺丝固定。

5.根据权利要求1、2、3和4之一所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是在长距离保温层输送管道与探杆式光纤光栅温度传感器(2)对应的位置钻直径5mm的圆孔，孔深为保温层厚度；布设传感器时，将探杆式光纤光栅温度传感器(2)上的不锈钢圆柱体(13)插入保温层的圆孔中，并用环氧树脂密封；间隔8m用定位不锈钢卡箍(3)固定片式分布式光纤应变传感器(1)，固定前，对片式分布式光纤应变传感器(1)施加一定的预拉伸。

6.根据权利要求1、2、3、4和5之一所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是分布式光纤布里渊解调模块(5)解调施加在片式分布式光纤应变传感器(1)上的应变，并通过有线或无线的方式将采集的应变信息传输到管道变形评定模块(7)进行管道变形分析；光纤光栅解调模块(6)解调因油气泄漏导致的温度变化引起的探杆式光纤光栅温度传感器(2)光栅中心波长的波动，并通过有线或无线的方式将采集的光栅中心波长波动信息传输到管道泄漏评定模块(8)进行管道泄漏评定。

7.根据权利要求1、2、3、4、5和6之一所述的一种长距离保温输送管道变形及泄漏监测系统，其特征是管道整体安全评估中心模块(9)通过有线或无线接收管道变形评定模块(7)和管道泄漏评定模块(8)中各自的分析结果，发布管道变形或泄露事件，并对管道安全进行评定。