一.背景介绍
地埋管道、电缆初衷是“一埋永逸”,实际上外力破坏让人不堪其扰,自身故障让人防不胜防,如何有效防范外力破坏,及时发现自身故障(泄漏、发热)是管道、电缆运维必须直面的难题。
二.方案概述
面对地埋管道、电缆普遍存在的偶发外力破坏、泄漏、发热等问题,我们融合激光测振、测温、测声技术于一体,利用与管道、电缆同沟敷设的光纤实现在线实时监测,为设备提供全方位预警防护。
测振---以标准通讯光纤为传感器件,在线实时振动测量,探测半径10m,分辨率可调节,通常50m。
测温---基于光纤拉曼散射,当光纤某处温度变化时,散射光发生变化,系统通过高速信号采集与数据处理技术,可实现准确 测温与定位,测温分辨率可达0.1℃,定位精度可达1m。
测声---基于光纤瑞利散射和光时域扫描,利用现有光纤,将固定频率和波长的探测光从光纤的一端注入,光纤的每一个位置都会产生背向瑞利回波,该回波携带有光纤周围环境声波信息,通过解调与高精度算法可实现声音还原,实现远程在线录音,为沿线异常事件的分析、判断提供精准数据,定位精度20米。
(1).灵敏可靠
方案采用光纤测振、测温或测声技术,原理虽复杂,实现很可靠,全部采用大规模集成电路器件,具有高度稳定的一致性、可靠性和准确性,配合大量工程实践获取的振动波形数据库,可准确地综合判断机械挖掘、手动挖掘、车辆振动等,为异常事件及时提供预警信息。
(2).简洁易实施
地埋集电线路一般同步敷设有光缆,只需1到2芯备用光纤,即可实现振动(声音)测量,易实施、好管理、免维护。
普通的油、气管道只需在安装时同沟敷设一根光缆,可实现振动、温度、声音测量,不仅可以发现外力破坏,还可通过温度变化发现自身泄漏。