[发明专利]基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统及方法

摘要

本发明涉及油气管道泄漏检测领域，其公开了基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统及方法，该系统包括至少两个光纤光栅压力传感器，每个所述光纤光栅压力传感器分别安装于油气管道预设位置处；所述光纤光栅压力传感器以并联或串联方式进行连接，其用于将检测到的油气管道内部负压波信号转换为光信号，并传送至光纤光栅快速解调仪；所述光纤光栅快速解调仪用于同步采集并传送所述光信号至监测主机进行分析处理，最终实现油气管道的泄漏检测及精确定位。本发明不需要另外铺设传输光缆，可实时准确获得负压波波速，大大增强对小泄漏的监测能力，并取多组测量结果的平均值，可进一步提高定位精度，具有检测灵敏度高、定位精度高和误报率低等优点。

主权项

1.一种基于光纤负压波的油气管道泄漏监测定位系统，其特征在于，包括至少两个光纤光栅压力传感器，每个所述光纤光栅压力传感器分别安装于油气管道预设位置处；所述光纤光栅压力传感器以并联或串联方式进行连接，其用于将检测到的油气管道内部负压波信号转换为光信号，并传送至光纤光栅快速解调仪；所述光纤光栅快速解调仪用于同步采集并传送所述光信号至监测主机进行分析处理，最终实现油气管道的泄漏检测及精确定位；根据光纤光栅压力传感器检测到的油气管道内的负压波信号的变化来判断所述光纤光栅压力传感器覆盖的油气管道区域是否发生泄漏，若发生泄漏，则：根据光纤光栅压力传感器传送来的负压波信号的压力变化或压力拐点的时间进行粗判泄漏点的位置，粗略判泄漏点的位置为最早监测到负压波的压力变化或压力拐点信号的两个相邻的光纤光栅压力传感器之间；以最先接收到压力变化或压力拐点信号的光纤光栅压力传感器为起点，并取处于所确定泄漏点同一侧的其他光纤光栅压力传感器为终点，根据起点和终点的间距以及接收到负压波信号的压力变化或者压力拐点的时间差，确定负压波传播速度；以最先接收到压力变化或压力拐点信号的光纤光栅压力传感器为起点，分别与所确定泄漏点对称的另一侧不同光纤光栅压力传感器组成一组，计算出泄漏点与起点间的若干组距离值，求取这些组距离值的平均值作为最终的泄漏点位置，实现管道泄漏的精确定位；若未发生泄漏，则光纤光栅压力传感器继续检测油气管道内的负压波信号；其中，判断所述光纤光栅压力传感器覆盖的油气管道区域是否发生泄漏的方法为：当所有光纤光栅压力传感器监测到油气管道内的压力不变或不存在压力拐点时，监测主机判断所有光纤光栅压力传感器覆盖的油气管道区域未发生泄漏；当单一光纤光栅压力传感器监测到油气管道内的压力变化或存在压力拐点时，监测主机判断该单一光纤光栅压力传感器覆盖的油气管道区域未发生泄漏；当多个光纤光栅压力传感器监测到压力变化或存在压力拐点时，监测主机判断传感器所覆盖的油气管道区域发生泄漏。