[实用新型]一种基于光纤振动传感的清管器实时定位系统

说明书

本实用新型公开了一种基于光纤振动传感的清管器实时定位系统，包括探测光纤、光纤敷设管道、振动探测主机、处理主机及显示器，所述光纤敷设管道紧靠输送管道并沿输送管道的长度方向敷设，所述输送管道内设置有清管器，所述探测光纤设置于所述光纤敷设管道内，所述振动探测主机上设置有光纤法兰盘，所述探测光纤通过所述光纤法兰盘连接所述振动探测主机，所述振动探测主机通讯连接所述处理主机，所述处理主机连接显示器。本实用新型通过记录激光脉冲信号的发射时间及后向瑞丽散射光信号的接收时间计算清管器的当前位置，并转换为实际的地理位置，实时、直观的展现给客户。

技术领域

本实用新型属于清管器在线跟踪定位技术领域，具体涉及一种基于光纤振动传感的清管器实时定位系统。

背景技术

目前长输油气管道需要定期进行清管作业，主要清管工具为清管器，在清管作业中需要实时监测清管器的位置和前进的速度信息。目前技术手段有放射性同位素法、机械法、声学法、压力法和磁学法等，只能对清管器进行定点位置测量，无法实时监测清管器位置，且不能对清管器的前进速度进行监测。如果清管器前进速度太快可能的情况是清管器过盈率不足，无法满足清管要求，如果清管器前进速度太慢会导致清管作业周期加长影响正常生产。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于光纤振动传感的清管器实时定位系统，本实用新型能够通过与管道同敷设的光纤感知清管器与管道之间摩擦所产生的振动信号，从而实现对清管器对的全程在线定位跟踪。此外，本实用新型还要提供一种基于光纤振动传感的清管器实时定位方法。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的第一方面，提供一种基于光纤振动传感的清管器实时定位系统，包括探测光纤、光纤敷设管道、振动探测主机、处理主机及显示器，所述光纤敷设管道紧靠输送管道并沿输送管道的长度方向敷设，所述输送管道内设置有清管器，所述探测光纤设置于所述光纤敷设管道内，所述振动探测主机上设置有光纤法兰盘，所述探测光纤通过所述光纤法兰盘连接所述振动探测主机，所述振动探测主机通讯连接所述处理主机，所述处理主机连接显示器。

作为优选的技术方案，所述振动探测主机包括激光光源、光纤环形器、光电转换模块、信号采集模块，所述激光光源的输出端口、所述探测光纤、所述光电转换模块的输入端口连接所述光纤环形器，所述光电转换模块的输出端口连接所述信号采集模块。

作为优选的技术方案，所述光纤敷设管道为硅芯管。

作为优选的技术方案，所述振动探测主机与所述处理主机通过无线网络连接。

本实用新型的第二方面，提供一种基于光纤振动传感的清管器实时定位方法，采用上述的清管器实时定位系统，包括以下步骤：

S1、将与输送管道同沟敷设的探测光纤接入振动探测主机；

S2、振动探测主机向探测光纤发射激光脉冲信号并接收探测光纤发出的后向瑞丽散射光信号；

S3、振动探测主机将接收的后向瑞丽散射光信号转换为电信号并发送至处理主机；

S4、处理主机通过激光脉冲信号的发射时间及后向瑞丽散射光信号的接收时间计算清管器的当前位置及移动速度，并在显示器上进行显示。

作为优选的技术方案，所述S4中，处理主机将清管器的运行参数进行记录并存储至数据库，对清管器的运行进动进行完整的回放和模拟。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过记录激光脉冲信号的发射时间及后向瑞丽散射光信号的接收时间计算清管器的当前位置，并转换为实际的地理位置，实时、直观的展现给客户。