全文摘要
本实用新型涉及一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，包括传感光缆、DAS子系统、光纳仪、监控中心，所述传感光缆分别与所述DAS子系统、所述光纳仪的输入端连接，所述DAS子系统、所述光纳仪的输出端分别与所述控制中心连接。本实用新型采用光纤传感器结合光纳仪PPP‑BOTDA实现对油气管道的实时监控，通过油气管道上的温度变化、应力变化，振动等信息，进行事前预警和准确定位，工作人员及时进行维护，从而减少管道损坏以及油气泄露带来的危害。
主设计要求
1.一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，包括传感光缆、DAS子系统、光纳仪、监控中心，所述传感光缆分别与DAS子系统、所述光纳仪的输入端连接，所述DAS子系统、所述光纳仪的输出端分别与所述监控中心连接。
设计方案
1.一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，包括传感光缆、DAS子系统、光纳仪、监控中心，所述传感光缆分别与DAS子系统、所述光纳仪的输入端连接，所述DAS子系统、所述光纳仪的输出端分别与所述监控中心连接。
2.根据权利要求1所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述传感光缆上设有保护线槽，所述保护线槽焊接在油气管道表面。
3.根据权利要求1所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述DAS子系统包括传感器和数据处理模块。
4.根据权利要求3所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述传感器包括分布式光纤传感器。
5.根据权利要求1所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述光纳仪包括布里渊光时域分析仪PPP-BOTDA。
6.根据权利要求1所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述监控中心包括控制器、监控终端、报警装置、环境气象监测器、应急通讯器和电源模块，所述监控终端、所述报警装置、所述环境气象监测器、所述应急通讯器和所述电源模块与所述控制器连接。
7.根据权利要求6所述的基于光纤的油气管道泄露定位系统，其特征在于，所述电源模块包括风力供电、太阳能发电中的至少一种。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，属于管道泄露定位领域。
背景技术
油气管道承担着国家大量油气资源的传输任务，关系着国家安全，经济社会和谐发展，但由于种种自然或人为原因，管道泄露事故时常发生，有时会伴随着巨大的生命财产损失和环境污染。现有的油气管道安全监测技术主要通过监测管道输送压力、流量及温度等参数的变化来判断泄露是否发生，该类方法易受介质特性、工艺等因素影响，且在已经发生泄露后才进行报警；或者对油气管道实时监测定位，不能进行自动报警，需要工作人员将对检测到的数据进行分析，判断是否泄露，采用相应的应对措施。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种基于光纤的油气管道泄露定位系统。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，包括传感光缆、DAS子系统、光纳仪、监控中心，所述传感光缆分别与DAS子系统、所述光纳仪的输入端连接，所述DAS子系统、所述光纳仪的输出端分别与所述监控中心连接。
本实用新型的有益效果是：采用分布式光纤传感器结合光纳仪PPP-BOTDA实现对油气管道的温度，应变、振动等状态信息的实时监控，出现异常数据时及时预警，工作人员进行维护，将异常信息显示在监控终端上，从而减少管道损坏以及管道泄漏带来的危害，有效的防止管道偷窃和损害事件发生，具有定位精度高，监测范围广，使用便捷，免维护，节省人力资源的优点。
进一步，所述传感光缆上设有保护线槽，所述保护线槽焊接在油气管道表面。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述传感光缆通过保护线槽焊接在油气管道表面，可以实时监测油气管道的温度、应变、振动等状态信息。
进一步，所述DAS子系统包括传感器与数据处理模块。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述DAS子系统不需要放大器或中继器，不需电源，可以支持从400MH到2.5Gz之间连续范围的宽带频率范围，支持多个应用的单个基础设施将减少干扰，可实现多时间同时探测定位，且最大测量距离可达50公里，定位精度±20米以内。
进一步，所述传感器包括分布式光纤传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是：利用光纤对振动敏感的特性，当外界振动所用与传感光纤上时，由于弹光效应，光纤的折射率、长度将产生微小变化，从而导致光纤内传输信号的相位变化，使得光强发生变化获得震动信号的位置信息。
进一步，所述光纳仪包括布里渊光时域分析仪PPP-BOTDA。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述光纳仪利用观想作为传感器，具有高精度高空间分辨率，测量油气管道上的应变和温度。
进一步，所述监控中心包括控制器、监控终端、报警装置、环境气象监测器、应急通讯器和电源模块，所述监控终端、所述报警装置、所述环境气象监测器、所述应急通讯器和所述电源模块与所述控制器连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述监控中心接收所述DAS子系统与所述光纳仪的信息，所述控制器控制所述监控终端显示油气管道上异常数据的定位，同时控制报警装置进行报警，所述监控终端对产生异常数据的地点进行图像视频信息的采集，所述环境气象监测器对改地点的环境气象实时监测，所述应急通讯器在产生紧急状况时便于工作人员与总部及时联系沟通。
进一步，所述电源模块包括风力供电、太阳能发电中的至少一种。
采用上述进一步方案的有益效果是：可借助风力、太阳能发电，为所述定位系统提供电能。
附图说明
图1为本实用新型一种基于光纤的油气管道泄露定位系统的结构图；
图2为本实用新型一种基于光纤的油气管道泄露定位系统的DAS原理图；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
结合图1、2所示，本实用新型提供一种基于光纤的油气管道泄露定位系统，包括传感光缆、DAS子系统、光纳仪、监控中心，所述传感光缆分别与DAS子系统、所述光纳仪的输入端连接，所述DAS子系统、所述光纳仪的输出端分别与所述监控中心连接。
进一步的，所述传感光缆上设有保护线槽，所述保护线槽焊接在油气管道表面，所述传感光缆监测油气管道的温度、应变、振动等状态信息。
进一步的，所述DAS子系统包括所述传感器与所述数据处理模块，所述DAS子系统不需要放大器或中继器，不需电源，可以支持从400MH到2.5Gz之间连续范围的宽带频率范围，支持多个应用的单个基础设施将减少干扰，可实现多时间同时探测定位，且最大测量距离可达50公里，定位精度±20米以内。
进一步的，所述传感器包括分布式光纤传感器，利用光纤对振动敏感的特性，当外界振动所用与传感光纤上时，由于弹光效应，光纤的折射率、长度将产生微小变化，从而导致光纤内传输信号的相位变化，使得光强发生变化获得震动信号的位置信息。
进一步的，所述光纳仪包括布里渊光时域分析仪PPP-BOTDA，所述光纳仪利用观想作为传感器，具有高精度高空间分辨率，测量油气管道上的应变和温度。
进一步的，所述监控中心包括控制器、监控终端、报警装置、环境气象监测器、应急通讯器和电源模块，所述监控终端、所述报警装置、所述环境气象监测器、所述应急通讯器和所述电源模块与所述控制器连接，所述监控中心接收所述DAS子系统与所述光纳仪的信息，所述控制器控制所述监控终端显示油气管道上异常数据的定位，同时报警装置进行报警，所述监控终端对产生异常数据的地点进行图像视频信息的采集，所述环境气象监测器对改地点的环境气象实时监测，所述应急通讯器在产生紧急状况时便于工作人员与总部及时联系沟通。
进一步的，所述电源模块包括风力供电、太阳能发电中的至少一种，可借助风力、太阳能发电，为所述定位系统提供电能。
具体的，所述传感光缆沿油气管道铺设，检测油气管道产生的多种信号，将信号传输给所述DAS子系统和所述光纳仪；所述DAS子系统中，所述所述分布式光纤传感器是对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化信息进行测量或监控的传感器，它将传感光纤沿场排布，可以同时获得被测场的空间分布和随时间的变化信息同时利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，采用先进的otdr技术和ofdr技术，探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化，实现真正分布式的测量。micron optics温度测量原理是基于raman散射效应的分布式温度传感系统；应变测量原理是基于brillouin散射的分布式温度和应变传感系统，它可以同时测量温度和应变；所述数据处理模块为单片机，对所述分布式光纤传感器得到的传感信号进行放大、滤波、转换处理，并将处理后的信号传送给所述监控中心；
所述布里渊光时域分析仪PPP-BOTDA的工作原理是：在检测的脉冲光发出前，增加一段预泵浦脉冲来激发声子，分别从光纤的两端注入短脉冲光和连续探测光，通过改变泵浦光的形态和测量光纤中受激布里渊散射光的频率变化，获得光纤轴向各点的应变信息，同时获得100cm空间分辨率和±0.0025％的应变测量精度，根据获得的信息，使用反分析技术，把油气管道的状态信息传送给所述监控中心；
所述监控中心接收所述DAS子系统与所述光纳仪的信息，所述控制器控制所述监控终端显示油气管道上异常数据的定位，同时控制报警装置进行报警，所述监控终端对产生异常数据的地点进行图像视频信息的采集，所述环境气象监测器对改地点的环境气象实时监测，所述应急通讯器在产生紧急状况时便于工作人员与总部及时联系沟通。
本实用新型一种基于光纤的油气管道泄露定位系统的工作原理为：一种基于光纤的油气管道泄露定位系统采用分布式光纤传感器，根据传感器数据采集系统同时获得油气管道的温度、应变、振动等状态信息，通过与控制器中存储的历史数据进行对比分析和特征信号提取与智能设备，来实现对管道被破坏、管道泄漏、管道变形和地质灾害等进行事前预警，当检测道异常信号时，控制器控制报警器进行语音报警提示，控制器将异常信号信号传输给监控终端，其中报警装置采用单片机控制驱动，提示内容包括与之时间发生的事件、地点、事件趋势等，监控终端是智能电子设备，所述智能电子设备可以被工作人员随身携带，且实时显示采集到油气管状态信息，与出现异常信息的地点，趋势。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920105623.3
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:65(新疆)
授权编号:CN209325429U
授权时间:20190830
主分类号:F17D 5/02
专利分类号:F17D5/02
范畴分类:27G;33A;
申请人:新疆美特智能安全工程股份有限公司
第一申请人:新疆美特智能安全工程股份有限公司
申请人地址:830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市区天津南路682号创业大厦配楼3至6层
发明人:罗广迪;王文伟;郭晶
第一发明人:罗广迪
当前权利人:新疆美特智能安全工程股份有限公司
代理人:胡俊
代理机构:11212
代理机构编号:北京轻创知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计