CN110410679A - 一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 - Google Patents
一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110410679A CN110410679A CN201910633721.9A CN201910633721A CN110410679A CN 110410679 A CN110410679 A CN 110410679A CN 201910633721 A CN201910633721 A CN 201910633721A CN 110410679 A CN110410679 A CN 110410679A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- kerosene
- optical fiber
- induction
- monitoring system
- induction optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统，煤油感应光纤包括：光纤本体和煤油溶解层，煤油溶解层包覆光纤本体，并且煤油溶解层在接触到煤油介质时溶解于煤油介质。煤油泄漏监测系统包括：煤油感应光纤和光纳仪，煤油感应光纤以设定的预紧力布置于监测物体表面，由煤油感应光纤引出尾纤，由尾纤连接至光纳仪，光纳仪根据所监测的煤油感应光纤的应变变化，确定监测物体表面的煤油泄漏位置。本发明具有测量距离远、抗电磁干扰、寿命长、实用性和可靠性强等优点，并且易于布置安装，煤油泄漏事件的监测灵敏性高。一根煤油感应光纤可以覆盖数十公里的煤油管道，实现了管道沿线长距离、大范围的在线监测，降低了监测成本。
Description
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，特别涉及一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统。
背景技术
油气管道运输在国民经济中占有重要的地位，而管道泄漏危害严重，会造成巨大的经济损失和环境污染。因此，对油气管道的健康监测及定位有着十分重要的现实意义和社会经济价值。而传统的测漏方法普遍存在预报不及时、定位精度差、成本高及误报率高等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统，以实现对煤油管道泄漏事件低成本高准确率的及时监测和对泄漏位置的准确定位。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种煤油感应光纤，包括：
光纤本体；
煤油溶解层，所述煤油溶解层包覆所述光纤本体，并且所述煤油溶解层在接触到煤油介质时溶解于所述煤油介质。
优选地，所述光纤本体包括：
光纤芯层；和
光纤包层，所述光纤包层包覆所述光线芯层并被所述煤油溶解层包覆。
优选地，所述煤油溶解层的材料为10号沥青。
优选地，所述煤油溶解层的厚度为20至100微米。
优选地，所述煤油感应光纤为单模光纤或者多模光纤。
一种煤油泄漏监测系统，包括：
如上任一项所述的煤油感应光纤和光纳仪；其中，
所述煤油感应光纤以设定的预紧力布置于监测物体表面；
由所述煤油感应光纤引出尾纤，所述尾纤连接于所述光纳仪；
所述光纳仪根据所监测的煤油感应光纤的应变变化，确定所述监测物体表面的煤油泄漏位置。
优选地，所述光纳仪为布里渊光时域分析仪BOTDA。
优选地，所述预紧力的大小为5至20牛顿。
优选地，所述监测物体为煤油管道。
优选地，所述煤油感应光纤以10至50厘米的螺距，等距离缠绕于所述煤油管道的表面。
本发明的煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统，具有测量距离远、抗电磁干扰、寿命长、实用性和可靠性强等优点，并且易于布置安装，将煤油感应光纤紧密贴合缠绕于煤油管道，可增大煤油感应光纤对应变的传递效率，提高了煤油泄漏事件的监测灵敏性。一根煤油感应光纤可以覆盖数十公里的煤油管道，进而实现了管道沿线长距离、大范围的在线监测，降低了监测成本。
附图说明
图1为本发明实施例的煤油感应光纤横截面示意图；
图2为本发明实施例的煤油泄漏监测系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，为本发明实施例的煤油感应光纤横截面示意图。本发明实施例的煤油感应光纤1包括光线本体11和煤油溶解层12。其中，煤油溶解层12包覆光线本体11，并且煤油溶解层12在接触到煤油介质时溶解于煤油介质中。
其中，光线本体11包括光纤芯层111和光纤包层112。
在可选实施例中，光纤芯层111材料例如石英材料，光纤包层112的材料例如石英材料。其中，光纤包层112的石英材料的折射系数低于光纤芯层111的石英材料，使得光限制在光纤芯层111中传播。
在可选实施例中，煤油溶解层13的材料为可被煤油溶解的材料，优选地，煤油溶解层13的材料例如10号沥青。
在可选实施例中，煤油溶解层13的厚度为20至100微米。
在可选实施例中，煤油感应光纤1为单模光纤或者多模光纤。
如图2所示，本发明实施例的煤油泄漏监测系统包括如上述各项实施例所述的煤油感应光纤1和光纳仪2。其中，煤油感应光纤1以设定的预紧力布置于监测物体的表面。在图2所示实施例中，监测物体为煤油管道4。由煤油感应光纤1引出尾纤3，尾纤3连接于光纳仪2。光纳仪2根据所监测的煤油感应光纤1的应变变化，确定监测物体表面的煤油泄漏位置。在图2所示实施例中，光纳仪2根据所监测的煤油感应光纤1的应变变化，确定煤油管道4表面的煤油泄漏位置，进而在可能出现的煤油大规模泄漏之前及时准确地预报出煤油管道4中的煤油泄漏点。
在可选实施例中，光纳仪2采用BOTDA(Brillouin Optical Time DomainAnalyzer，布里渊光时域分析仪)。
在可选实施例中，煤油感应光纤1在监测物体表面布置位置的预紧力的大小为5至20牛顿。
在可选实施例中，图2中煤油感应光纤1以10至50厘米的螺距，等距离缠绕于煤油管道4的表面。
如图2所示，利用本发明实施例的煤油泄漏监测系统进行煤油泄漏监测时，首先，将煤油感应光纤1以10至50厘米的螺距，紧贴缠绕在煤油管道4上，并对煤油感应光纤1施加5至20牛顿的预紧力，尾纤3由煤油感应光纤1引出，在尾纤3上连接光纤接头，通过光纤接头连接到BOTDA。之后，对BOTDA进行相关设置后便可进行煤油泄漏监测。
在监测过程中，当煤油管道4中的煤油发生泄漏事件时，泄漏的煤油会逐渐溶解泄漏位置的煤油感应光纤1上的煤油溶解层12，使得该处煤油感应光纤1的直径变小。由于煤油感应光纤1预先施加了预紧力，煤油泄漏位置处的煤油感应光纤1直径发生变化会导致该位置的煤油感应光纤1的应变发生变化。利用BOTDA对煤油感应光纤1的监测便可确定煤油感应光纤1中应变发生变化的位置进而确定出煤油泄漏位置。
以下为本发明实施例的煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统的一个具体应用实例。
将煤油溶解层厚度为50微米的煤油感应光纤以螺距20厘米的距离紧贴缠绕在煤油管道上，该煤油溶解层材料为10号沥青，煤油感应光纤为单模光纤，施加10牛顿的预紧力，将从煤油感应光纤引出的尾纤与BOTDA连接，当煤油泄漏时，BOTDA监测出煤油感应光纤在煤油泄漏位置处发生了72με的变化(με是微应变的单位符号)。
本发明实施例的煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统，具有测量距离远、抗电磁干扰、寿命长、实用性和可靠性强等优点，并且易于布置安装，将煤油感应光纤紧密贴合缠绕于煤油管道，可增大煤油感应光纤对应变的传递效率，提高了煤油泄漏事件的监测灵敏性。一根煤油感应光纤可以覆盖数十公里的煤油管道，进而实现了管道沿线长距离、大范围的在线监测，降低了监测成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种煤油感应光纤，其特征在于，包括：
光纤本体；
煤油溶解层，所述煤油溶解层包覆所述光纤本体，并且所述煤油溶解层在接触到煤油介质时溶解于所述煤油介质。
2.根据权利要求1所述的煤油感应光纤，其特征在于，所述光纤本体包括：
光纤芯层；和
光纤包层，所述光纤包层包覆所述光线芯层并被所述煤油溶解层包覆。
3.根据权利要求1所述的煤油感应光纤，其特征在于：
所述煤油溶解层的材料为10号沥青。
4.根据权利要求1所述的煤油感应光纤，其特征在于：
所述煤油溶解层的厚度为20至100微米。
5.根据权利要求1所述的煤油感应光纤，其特征在于：
所述煤油感应光纤为单模光纤或者多模光纤。
6.一种煤油泄漏监测系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至5任一项所述的煤油感应光纤和光纳仪；其中，
所述煤油感应光纤以设定的预紧力布置于监测物体表面；
由所述煤油感应光纤引出尾纤，所述尾纤连接于所述光纳仪；
所述光纳仪根据所监测的煤油感应光纤的应变变化，确定所述监测物体表面的煤油泄漏位置。
7.根据权利要求6所述的煤油泄漏监测系统，其特征在于：
所述光纳仪为布里渊光时域分析仪BOTDA。
8.根据权利要求7所述的煤油泄漏监测系统，其特征在于：
所述预紧力的大小为5至20牛顿。
9.根据权利要求6所述的煤油泄漏监测系统，其特征在于：
所述监测物体为煤油管道。
10.根据权利要求9所述的煤油泄漏监测系统，其特征在于：
所述煤油感应光纤以10至50厘米的螺距，等距离缠绕于所述煤油管道的表面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910633721.9A CN110410679A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910633721.9A CN110410679A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110410679A true CN110410679A (zh) | 2019-11-05 |
Family
ID=68361502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910633721.9A Pending CN110410679A (zh) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | 一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110410679A (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1167527A (zh) * | 1994-11-29 | 1997-12-10 | 联合技术公司 | 高灵敏性光纤光腔涂层去除探测装置 |
| CN1478821A (zh) * | 2003-07-10 | 2004-03-03 | 武汉路祥工贸有限公司 | 沥青路面常温修补料及制备方法 |
| CN2856957Y (zh) * | 2005-08-17 | 2007-01-10 | 中国石油天然气集团公司 | 新型液体介质泄漏分布式光纤传感器 |
| CN101787298A (zh) * | 2009-01-23 | 2010-07-28 | 北京石油化工学院 | 一种煤沥青的净化方法 |
| CN102135640A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 住友电气工业株式会社 | 塑料包层光纤 |
| CN102735996A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-10-17 | 国家电网公司 | 一种海底电缆故障点准确定位方法 |
| CN205640252U (zh) * | 2016-05-06 | 2016-10-12 | 上海誉德新能源建设有限公司 | 用于区域常温流体输送管道的光纤检测渗漏系统 |
| CN107478564A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-12-15 | 石家庄铁道大学 | 基于光纤传感的预应力锚索腐蚀损伤监测方法及装置 |
| KR20180001128A (ko) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 주식회사 아바오 | 광섬유를 이용한 누수감지장치 |
| CN108375816A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-07 | 无锡亚天光电科技有限公司 | 吸油膨胀的光缆结构 |
| CN108799845A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-13 | 北京目黑科技有限公司 | 一种漏油检测装置及其漏油检测线缆及检测方法 |
| CN109140250A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-04 | 重庆大学 | 基于分布式光纤传感的气液运输管道泄漏点在线监测系统 |
| CN109357168A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-02-19 | 大连青松智慧生态科技有限公司 | 一种基于分布式光纤的管道泄漏检测系统及施工方法 |
-
2019
- 2019-07-15 CN CN201910633721.9A patent/CN110410679A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1167527A (zh) * | 1994-11-29 | 1997-12-10 | 联合技术公司 | 高灵敏性光纤光腔涂层去除探测装置 |
| CN1478821A (zh) * | 2003-07-10 | 2004-03-03 | 武汉路祥工贸有限公司 | 沥青路面常温修补料及制备方法 |
| CN2856957Y (zh) * | 2005-08-17 | 2007-01-10 | 中国石油天然气集团公司 | 新型液体介质泄漏分布式光纤传感器 |
| CN101787298A (zh) * | 2009-01-23 | 2010-07-28 | 北京石油化工学院 | 一种煤沥青的净化方法 |
| CN102135640A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 住友电气工业株式会社 | 塑料包层光纤 |
| CN102735996A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-10-17 | 国家电网公司 | 一种海底电缆故障点准确定位方法 |
| CN205640252U (zh) * | 2016-05-06 | 2016-10-12 | 上海誉德新能源建设有限公司 | 用于区域常温流体输送管道的光纤检测渗漏系统 |
| KR20180001128A (ko) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 주식회사 아바오 | 광섬유를 이용한 누수감지장치 |
| CN107478564A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-12-15 | 石家庄铁道大学 | 基于光纤传感的预应力锚索腐蚀损伤监测方法及装置 |
| CN108375816A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-07 | 无锡亚天光电科技有限公司 | 吸油膨胀的光缆结构 |
| CN108799845A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-13 | 北京目黑科技有限公司 | 一种漏油检测装置及其漏油检测线缆及检测方法 |
| CN109140250A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-04 | 重庆大学 | 基于分布式光纤传感的气液运输管道泄漏点在线监测系统 |
| CN109357168A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-02-19 | 大连青松智慧生态科技有限公司 | 一种基于分布式光纤的管道泄漏检测系统及施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU747525B2 (en) | Apparatus and method for monitoring a structure using a counter-propagating signal method for locating events | |
| CN109140250B (zh) | 基于分布式光纤传感的气液运输管道泄漏点在线监测系统 | |
| CN1303411C (zh) | 干涉型分布式光纤管道泄漏实时监测方法及装置 | |
| CN103048588B (zh) | 电力电缆故障在线定位方法与系统 | |
| CN203037388U (zh) | 基于光纤光栅的管道应力监测系统 | |
| CN104595727A (zh) | 基于分布式光纤光栅传感网络的管道冲击与泄漏定位方法 | |
| Hou et al. | Polymer optical fiber twisted macro-bend coupling system for liquid level detection | |
| Jing et al. | A liquid level sensor based on a race-track helical plastic optical fiber | |
| CN110579726A (zh) | 一种基于spr的高灵敏度磁场传感装置 | |
| Hu et al. | A simple fiber-optic flowmeter based on bending loss | |
| Njegovec et al. | Microbend point and distributed fiber optic corrosion sensing | |
| CN215908883U (zh) | 一种适用于长距离海管泄漏监测的传感器 | |
| CN204964805U (zh) | 一种油气井下监测用耐高温碳密封光纤 | |
| Zhao et al. | Wide range fiber displacement sensor based on bending loss | |
| CN212871539U (zh) | 一种船用光纤光栅温度传感器 | |
| CN110410679A (zh) | 一种煤油感应光纤和煤油泄漏监测系统 | |
| CN110595519A (zh) | 一种预埋金属化光纤传感器的防腐燃气管道 | |
| CN117168518A (zh) | 基于包层波导耦合的多芯光纤光栅矢量弯曲和加速度传感器 | |
| CN111504218A (zh) | 一种准分布式光纤光栅传感器用于监测海管结构大变形的方法 | |
| Sun et al. | Design and implementation of an optical fiber sensing based vibration monitoring system | |
| CN102062730B (zh) | 一种基于光纤传感的埋地油气管线外腐蚀实时监测装置 | |
| CN210922656U (zh) | 一种预埋金属化光纤传感器的防腐燃气管道及其监测系统 | |
| CN112944222A (zh) | 一种适用于长距离海管泄露监测的传感器及其监测方法 | |
| Almahmoud et al. | Feasibility of magnetic fiber-optic based corrosion sensor | |
| MacLean et al. | Distributed fiber optic sensor for liquid hydrocarbon detection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191105 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |