CN109253400A - 基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统 - Google Patents
基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统，其中，所述方法包括：固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。在本发明实施例中，通过上述实施例可实现对管道的震动幅度进行有效监控。
Description
技术领域
本发明涉及管道异常探测技术领域，尤其涉及一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统。
背景技术
在城市化高速发展的今天，地面建筑物越来越多，地下设施越来越密集。城市地下管道的数量和规模越来越大，构成状况越来越复杂。地下管道到底是什么样，目前看，恐怕没有哪个城市能完全说清楚。地下的管道的埋设工艺的多样化，埋设时间各不相同，管道的用途也不尽相同。管道埋设经过的地方的地下介质无的参数不均匀且多变等等。城市地下管网的规模还在不断扩大，但是，大批的排水管道等因为铺设时间久远，现在已纷纷达到或接近使用年限，甚至很多管道没有达到使用的年限就因为老化而发生泄漏、破爆等问题；对环境造成无法估量的污染事故。
在现有的城市管道的监控中，往往无法第一时间监控到管道深埋处的上方的市政施工作业，城市深埋管道中的很大一部分的破裂或损坏来自市政或者其他施工作业不当引起的，很有必要对管道的震动幅度进行有效的监控，这样可以第一时间发现管道的震动幅度异常，从而通知施工方注意在施工时保障下发管道安全等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统，对管道的震动幅度进行实时监测，及时处理管道震动异常，防止管道破裂。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法，所述方法包括：
固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
可选的，所述方法之前还包括：
向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
可选的，所述固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记，包括：
固定在管道上的探测器探测到光纤反射的瑞利散射光信号后，对所述光纤反射的瑞利散射光信号依次进行运算放大和散射噪声处理；
根据探测器自身的编号和探测到的时间对处理后获得的瑞利散射光信号进行标记。
可选的，所述在所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理之前还包括：
所述数据中心对所述标记的瑞利散射光信号进行解析，获取探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；
根据所述探测器的编号确定所述探测器距离所述激光束入射端的距离；
根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
可选的，所述根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离，包括：
根据所述激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；
激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；
取所述第一距离的一半为所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
可选的，所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度，包括：
所述数据处理中心对所述标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，获取所述标记的瑞利散射光信号的振幅；
根据所述标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
可选的，所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，包括：
所述数据处理中心对标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行分析对比，判断所述标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度是否大于预设阈值，若大于，则判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常。
可选的，所述将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户，包括：
在判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常时，触发管道震动幅度异常的异常指令，并将所述异常指令向管理用户反馈。
另外，本发明实施例还提供了一种基于分布式光纤传感的管道震动感测系统，所述系统包括：
探测模块：用于固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
发送模块：用于所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
信号处理模块：用于所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
分析模块：用于所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
可选的，所述系统还包括：
探测器唤醒模块：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
激光束发射模块：用于在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行管道震动幅度异常分析，将分析结果进行反馈；可以实现对深埋地下的管道进行震动幅度监控，可有效的减少因市政等施工问题对深埋的管道进行破坏；可预测管道因破裂震动或者渗漏声震动，并实施精确定位，有利于管道的维护工作，减少因管道渗漏或破裂带来的污染影响等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测系统的结构组成示意图；
图4是本发明另一实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测系统的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1，图1是本发明实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测方法的流程示意图。
如图1所示，一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法，所述方法包括：
S11：固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
在具体实施过程中，在管道壁上内嵌一条或多条光纤和/或者沿着管道壁上和/或在管道周边布置一条或多条光纤，在光纤上等间距或者不等间距上布置有探测器，其中探测器是用于探测光纤上的瑞利散射光信号的探测器；其中该探测器安装在光纤上，用于探测光纤上的瑞利散射光信号；探测器安装的距离可以为5M、或者10M或者其他间距，可以不等间距安装，在深埋管道的地下情况较为复杂的管道段，安装探测器的间距可以较小，有利于跟精确的进行瑞利散射光信号的采集，深埋管道的地下地质情况、复杂情况较少时，探测器安装可以较少，但是也不应该少于15M的间距。
具体的，固定在管道上的探测器探测固定在管道壁上内嵌一条或多条光纤和/或者沿着管道壁上和/或在管道周边布置一条或多条光纤的瑞利散射光信号，探测器在探测到光纤上的瑞利散射光信号之后，根据探测器的编号对探测到的瑞利散射光信号进行相应的标记，这样在后续进行相应处理时，可以通过标号可追溯到该瑞利散射光信号为哪一个探测器探测得到。其中，所述固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记，包括：固定在管道上的探测器探测到光纤反射的瑞利散射光信号后，对所述光纤反射的瑞利散射光信号依次进行运算放大和散射噪声处理；根据探测器自身的编号和探测到的时间对处理后获得的瑞利散射光信号进行标记。
S12：所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
在本发明具体实施过程中，在管道壁上安装有无线数据传输终端，该无线数据传输终端可以是内嵌在管道壁内，也可以是固定在管道壁上，其中无线数据传输终端可以通过无线传输的发生于周边的探测器进行通信，也可以通过有线的方式与周边的探测器进行通信，即可以通过无线接收的方式或者有线接收的方式接收探测器探测到的瑞利散射光信号，然是两个探测器之间的距离较远的，可每个探测器配备一个无线数据传输终端，若是探测器之间的距离较近，即探测器较为密集部分，可以多个探测器共用一个无线数据传输终端。
具体的，在探测器探测到相应的瑞利散射光信号之后，并且进行相应的标记之后，通过有线或者无线的方式将标记的瑞利散射光信号传输至无线数据传输终端上，无线数据传输终端对这些数据进行相应的处理，包括整合、排序(按时间或按标记)、压缩等处理。
在本发明具体实施过程中，无线数据传输终端在接收到标记的瑞利散射光信号之后，并进行相应的处理之后，通过无线的方式将这些数据传输至数据处理中心。
S13：所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
在具体实施过程中，所述在所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理之前还包括：所述数据中心对所述标记的瑞利散射光信号进行解析，获取探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；根据所述探测器的编号确定所述探测器距离所述激光束入射端的距离；根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
所述根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离，包括：根据所述激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；取所述第一距离的一半为所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
具体的，首先需要确定该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离；确定该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离需要数据中心对标记的瑞利散射光信号进行解析，解析出探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；即可根据探测器的编号确定探测器距离所述激光束入射端的距离；根据激光束入射时间、探测器探测到标记的瑞利散射光信号的时间和探测器至所述激光束入射端的距离，确定探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
即可根据激光束入射时间、探测器探测到标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；取所述第一距离的一半，即可获得该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度，包括：所述数据处理中心对所述标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，获取所述标记的瑞利散射光信号的振幅；根据所述标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
具体的，通过一些振幅测量的仪器进行瑞利散射光信号进行振幅测量，在测量之前，数据处理中心首先对标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，在解析之后，将之通过振幅测量的仪器，从而获得标记的瑞利散射光信号的振幅。因为瑞利散射光信号的振幅是由光纤的震动幅度产生的，因此可以根据标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
S14：所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
在本发明实施过程中，所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，包括：所述数据处理中心对标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行分析对比，判断所述标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度是否大于预设阈值，若大于，则判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常。
所述将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户，包括：在判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常时，触发管道震动幅度异常的异常指令，并将所述异常指令向管理用户反馈。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行管道震动幅度异常分析，将分析结果进行反馈；可以实现对深埋地下的管道进行震动幅度监控，可有效的减少因市政等施工问题对深埋的管道进行破坏；可预测管道因破裂震动或者渗漏声震动，并实施精确定位，有利于管道的维护工作，减少因管道渗漏或破裂带来的污染影响等问题。
实施例：
请参阅图2，图2是本发明另一实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测方法的流程示意图。
如图2所示，一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法，所述方法包括：
S21：向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在本发明具体实施过程中，首先是向固定在管道上的探测器发送唤醒指令，探测器响应唤醒指令，探测器进入瑞利散射光信号探测状态。
S22：在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束；
在本发明具体实施过程中，在探测器进入瑞利散射光信号探测状态之后，采用激光发射器向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
S23：固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
S24：所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
S25：所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
S26：所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
在本发明具体实施过程中，S23、S24、S25和S26的具体实施方式可参考上述实施例，在此不再赘述。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行管道震动幅度异常分析，将分析结果进行反馈；可以实现对深埋地下的管道进行震动幅度监控，可有效的减少因市政等施工问题对深埋的管道进行破坏；可预测管道因破裂震动或者渗漏声震动，并实施精确定位，有利于管道的维护工作，减少因管道渗漏或破裂带来的污染影响等问题。
实施例：
请参阅图3，图3是本发明实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测系统的结构组成示意图。
如图3所示，一种基于分布式光纤传感的管道震动感测系统，所述系统包括：
探测模块11：用于固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
在具体实施过程中，在管道壁上内嵌一条或多条光纤和/或者沿着管道壁上和/或在管道周边布置一条或多条光纤，在光纤上等间距或者不等间距上布置有探测器，其中探测器是用于探测光纤上的瑞利散射光信号的探测器；其中该探测器安装在光纤上，用于探测光纤上的瑞利散射光信号；探测器安装的距离可以为5M、或者10M或者其他间距，可以不等间距安装，在深埋管道的地下情况较为复杂的管道段，安装探测器的间距可以较小，有利于跟精确的进行瑞利散射光信号的采集，深埋管道的地下地质情况、复杂情况较少时，探测器安装可以较少，但是也不应该少于15M的间距。
具体的，固定在管道上的探测器探测固定在管道壁上内嵌一条或多条光纤和/或者沿着管道壁上和/或在管道周边布置一条或多条光纤的瑞利散射光信号，探测器在探测到光纤上的瑞利散射光信号之后，根据探测器的编号对探测到的瑞利散射光信号进行相应的标记，这样在后续进行相应处理时，可以通过标号可追溯到该瑞利散射光信号为哪一个探测器探测得到。其中，所述固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记，包括：固定在管道上的探测器探测到光纤反射的瑞利散射光信号后，对所述光纤反射的瑞利散射光信号依次进行运算放大和散射噪声处理；根据探测器自身的编号和探测到的时间对处理后获得的瑞利散射光信号进行标记。
发送模块12：用于所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
在本发明具体实施过程中，在管道壁上安装有无线数据传输终端，该无线数据传输终端可以是内嵌在管道壁内，也可以是固定在管道壁上，其中无线数据传输终端可以通过无线传输的发生于周边的探测器进行通信，也可以通过有线的方式与周边的探测器进行通信，即可以通过无线接收的方式或者有线接收的方式接收探测器探测到的瑞利散射光信号，然是两个探测器之间的距离较远的，可每个探测器配备一个无线数据传输终端，若是探测器之间的距离较近，即探测器较为密集部分，可以多个探测器共用一个无线数据传输终端。
具体的，在探测器探测到相应的瑞利散射光信号之后，并且进行相应的标记之后，通过有线或者无线的方式将标记的瑞利散射光信号传输至无线数据传输终端上，无线数据传输终端对这些数据进行相应的处理，包括整合、排序(按时间或按标记)、压缩等处理。
在本发明具体实施过程中，无线数据传输终端在接收到标记的瑞利散射光信号之后，并进行相应的处理之后，通过无线的方式将这些数据传输至数据处理中心。
信号处理模块13：用于所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
在具体实施过程中，所述在所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理之前还包括：所述数据中心对所述标记的瑞利散射光信号进行解析，获取探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；根据所述探测器的编号确定所述探测器距离所述激光束入射端的距离；根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
所述根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离，包括：根据所述激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；取所述第一距离的一半为所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
具体的，首先需要确定该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离；确定该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离需要数据中心对标记的瑞利散射光信号进行解析，解析出探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；即可根据探测器的编号确定探测器距离所述激光束入射端的距离；根据激光束入射时间、探测器探测到标记的瑞利散射光信号的时间和探测器至所述激光束入射端的距离，确定探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
即可根据激光束入射时间、探测器探测到标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；取所述第一距离的一半，即可获得该探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度，包括：所述数据处理中心对所述标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，获取所述标记的瑞利散射光信号的振幅；根据所述标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
具体的，通过一些振幅测量的仪器进行瑞利散射光信号进行振幅测量，在测量之前，数据处理中心首先对标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，在解析之后，将之通过振幅测量的仪器，从而获得标记的瑞利散射光信号的振幅。因为瑞利散射光信号的振幅是由光纤的震动幅度产生的，因此可以根据标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
分析模块14：用于所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
在本发明实施过程中，所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，包括：所述数据处理中心对标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行分析对比，判断所述标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度是否大于预设阈值，若大于，则判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常。
所述将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户，包括：在判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常时，触发管道震动幅度异常的异常指令，并将所述异常指令向管理用户反馈。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行管道震动幅度异常分析，将分析结果进行反馈；可以实现对深埋地下的管道进行震动幅度监控，可有效的减少因市政等施工问题对深埋的管道进行破坏；可预测管道因破裂震动或者渗漏声震动，并实施精确定位，有利于管道的维护工作，减少因管道渗漏或破裂带来的污染影响等问题。
实施例：
请参阅图4，图4是本发明另一实施例中的基于分布式光纤传感的管道震动感测系统的结构组成示意图。
如图4所示，一种基于分布式光纤传感的管道震动感测系统，所述系统包括：
探测器唤醒模块21：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在本发明具体实施过程中，首先是向固定在管道上的探测器发送唤醒指令，探测器响应唤醒指令，探测器进入瑞利散射光信号探测状态。
激光束发射模块22：用于在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束；
在本发明具体实施过程中，在探测器进入瑞利散射光信号探测状态之后，采用激光发射器向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
探测模块23：用于固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
发送模块24：用于所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
信号处理模块25：用于所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
分析模块26：用于所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
其中，探测模块23、发送模块24、信号处理模块25和分析模块26的具体实施方式可参详上述实施例，在此不再赘述。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行管道震动幅度异常分析，将分析结果进行反馈；可以实现对深埋地下的管道进行震动幅度监控，可有效的减少因市政等施工问题对深埋的管道进行破坏；可预测管道因破裂震动或者渗漏声震动，并实施精确定位，有利于管道的维护工作，减少因管道渗漏或破裂带来的污染影响等问题。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
另外，以上对本发明实施例所提供的基于分布式光纤传感的管道震动感测方法及系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于分布式光纤传感的管道震动感测方法，其特征在于，所述方法包括：
固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
2.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述方法之前还包括：
向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
3.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记，包括：
固定在管道上的探测器探测到光纤反射的瑞利散射光信号后，对所述光纤反射的瑞利散射光信号依次进行运算放大和散射噪声处理；
根据探测器自身的编号和探测到的时间对处理后获得的瑞利散射光信号进行标记。
4.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述在所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理之前还包括：
所述数据中心对所述标记的瑞利散射光信号进行解析，获取探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器的编号；
根据所述探测器的编号确定所述探测器距离所述激光束入射端的距离；
根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
5.根据权利要求4所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述根据激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间和所述探测器至所述激光束入射端的距离，确定所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离，包括：
根据所述激光束入射时间、探测器探测到所述标记的瑞利散射光信号的时间进行计算，获得激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离；
激光束的从入射到瑞利散射到探测器所经过的距离减去探测器距离所述激光束入射端的距离，获取第一距离；
取所述第一距离的一半为所述探测器到发生瑞利散射光信号点的距离。
6.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度，包括：
所述数据处理中心对所述标记的瑞利散射光信号进行信号振幅解析处理，获取所述标记的瑞利散射光信号的振幅；
根据所述标记的瑞利散射光信号的振幅，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度。
7.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，包括：
所述数据处理中心对标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行分析对比，判断所述标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度是否大于预设阈值，若大于，则判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常。
8.根据权利要求1所述的管道震动感测方法，其特征在于，所述将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户，包括：
在判断所述标记对应的光纤点的管道震动幅度异常时，触发管道震动幅度异常的异常指令，并将所述异常指令向管理用户反馈。
9.一种基于分布式光纤传感的管道震动感测系统，其特征在于，所述系统包括：
探测模块：用于固定在管道上的探测器探测在管道上和/或管道周边的光纤反射的瑞利散射光信号，并对获得的瑞利散射光信号进行标记；
发送模块：用于所述探测器将标记的瑞利散射光信号发生至无线数据传输终端；所述无线数据传输终端将接收到标记的瑞利散射光信号发送至数据处理中心；
信号处理模块：用于所述数据处理中心根据所述标记的瑞利散射光信号进行信号处理，获取标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度；
分析模块：用于所述数据处理中心根据标记的瑞利散射光信号的对应光纤点的震动幅度进行管道震动幅度异常分析，并将分析出来的管道震动幅度异常反馈给管理用户。
10.根据权利要求9所述的管道震动感测系统，其特征在于，所述系统还包括：
探测器唤醒模块：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
激光束发射模块：用于在所述探测器进入探测状态后，向管道上和/或管道周边的光纤的一端发射激光束。
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