[发明专利]管道油气泄漏监测装置及方法

说明书

本申请提供了一种管道油气泄漏监测装置及方法，属于油气储运技术领域。该技术方案通过在管道沿线设置一根传感光缆，使用两个光发射单元分别向上述传感光缆中发射光信号，并通过光开关每隔预设时间对上述两个光发射单元进行切换，从而实现了利用一根传感光缆进行两种光信号的传播，使装置的硬件成本较低。经过传感光缆的反射和信号处理单元的处理，基于上述装置中的第一光发射单元发射的光信号可以得到振动信号，基于第二光发射单元发射的光信号可以得到温变信号，根据振动信号和温变信号，可以进一步识别管道的泄漏位置，从而在管道油气泄漏后迅速的发出警告，以便及时对管道破损情况进行处理，提高了监测结果的时效性和可靠性。

技术领域

本申请涉及油气储运技术领域，特别涉及一种管道油气泄漏监测装置及方法。

背景技术

在使用管道进行油气运输的过程中，由于第三方危害或自身被腐蚀等原因，管道可能会发生破损，从而引起油气从管道的破损处泄漏，造成环境危害和经济损失等，因此，有必要对管道油气泄漏情况进行监测。

由于管道内的油气泄漏会引起管道周围环境温度的改变，因此，目前常用的管道油气泄漏监测的装置及方法，是在管道周围布设分布式光纤温度传感器，通过光纤温度传感器探测到管道周围的温度变化，从而发出警告，以便管道维护人员对管道破损情况进行处理。

然而，由于油气泄漏引起的管道周围环境的温度变化速度较为缓慢，光纤温度传感器与管道之间有一定的距离，因此，光纤温度传感器感应到温度变化的时间滞后于油气泄漏的实际时间，因此，使用上述装置及方法对管道油气泄漏进行监测，其在管道油气泄漏后不能迅速的发出警告，可能会导致延迟对管道破损情况进行处理的时间，错过最佳的处理时机。

发明内容

本申请实施例提供了一种管道油气泄漏监测装置及方法，能够在管道油气泄漏后迅速的发出警告，以便及时对管道破损情况进行处理.该技术方案如下：

一方面，提供了一种管道油气泄漏监测装置，该装置包括：第一光发射单元、第二光发射单元、光开关、传感光缆、管道、第一光电探测器、第二光电探测器和信号处理单元；

该第一光发射单元与该第二光发射单元分别用于通过该光开关发射光信号至该传感光缆，该光开关用于每隔预设时长对该第一光发射单元和该第二光发射单元进行切换；

该传感光缆与该管道平行，且与该管道的外壁之间具有预设距离；

该第一光电探测器用于获取该传感光缆传输的第一光信号，并将该第一光信号转换为第一电信号，将第一电信号传输至该信号处理单元，该第一光信号为受到瑞利散射现象影响的光信号；

该第二光电探测器用于获取该传感光缆传输的第二光信号，并将该第二光信号转换为第二电信号，将第二电信号传输至该信号处理单元，该第二光信号为受到拉曼散射现象影响的光信号；

该信号处理单元用于对该第一电信号进行处理，得到对应的振动信号，该信号处理单元用于对该第二电信号进行处理，得到对应的温变信号，并在管道的任一预设位置对应的振动信号超过第一预设阈值，且该预设位置的温变信号超过第二预设阈值时，确定该预设位置发生油气泄漏。

在一种可能设计中，该第一光发射单元包括：第一激光器、第一电光调制器以及第一光纤放大器；

该第一激光器用于向该第一电光调制器发射第一激光；

该第一电光调制器用于将接收到的该第一激光调制为第一脉冲光，并将该第一脉冲光发射至该第一光纤放大器；

该第一光纤放大器用于将接收到的该第一脉冲光放大为第二脉冲光，并将该第二脉冲光发射至该光开关。

在一种可能设计中，该第一激光器为单纵模激光器。

在一种可能设计中，该第一光发射单元还包括第一环形器；