CN113623548A - 一种供热管道安全监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供热管道安全监测方法，将感温光缆将感温光缆依次穿过防护板的一号穿槽和二号穿槽上，使得感温光缆螺旋式缠绕在外套管上，之后，将外套板上的连接板对应插入防护板的连接槽内，直至固定槽与插槽对其，在利用螺栓插入固定槽与插槽使得螺栓与固定槽和插槽螺纹连接。本发明中感温光缆穿过防护板且利用外套板对其进行保护固定，能够有效的使得感温光缆与外套管充分触接，且感温光缆螺旋缠绕在外套管上，能够增大感温光缆与外套管的接触面积，进而可以更加全面对外套管表面的温度进行监测，使得监测范围更广，监测更加精准，避免传统的因为感温光缆接触面积过于局限导致的监测不到位出现的供热管道破裂而不知的情况。

Description

一种供热管道安全监测方法

技术领域

本发明涉及供热管道安全监测技术领域，具体为一种供热管道安全监测方法。

背景技术

现有技术中，热力管道是输送蒸汽或过热水等热能介质的管道。经过多年来的城市改造，大中型城市的热力管道多采用地下敷设，包括管沟敷设和直埋敷设两种。热力管道在使用过程中会受到高温、磨损、物理、化学的作用，加之周边地下工程施工和地面交通动荷载的扰动，热力管道会逐渐产生裂纹、变形、接头损坏等缺陷，进而演变成为断裂、漏水等事故。在供热期间若发生管道大量漏水甚至断裂事故，由于供热介质温度较高、压力大、流速快，往往使得抢险难度大，而且热水对地下其他公共设施的危害也很大，损失难以估量。

由于地下环境复杂多变，经过大量观察泄露损坏的热力管道，发现由于热胀冷缩，水压冲击，土壤腐蚀等诸多因素，最终导致金属管道疲劳开裂泄露，大大缩短了管道使用寿命，目前的管道泄漏检测方法中，普遍采用流量压力法，在热力管网节点处安装压力变送器、流量仪，其原理是正常运行时站间管道的压力波降呈斜直线，发生泄漏时，漏点前的流量增大，压力降变快，漏点后的流量变慢，压力坡度变平。整个管道沿线的压力波降呈折线状，根据压力曲线梯度的特征和拐点位置即可确定泄漏的程度和泄漏位置。对于管道铺设工艺结构复杂的情况或由于调泵调阀时操作条件的改变，在无泄漏的情况下也可能出现异常的图像特征而产生误报警现象，定位精度误差过大，造成维修困难，并且很难估计泄露大小，难以制定维修计划，只能开挖后根据实际情况应对，大大延长了维修时间和增加了维修成本，因此本发明提供一种供热管道安全监测方法，可以精确对供热管道安全进行实时监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供热管道安全监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种供热管道安全监测方法，其步骤如下所述；

将感温光缆将感温光缆依次穿过防护板的一号穿槽和二号穿槽上，使得感温光缆螺旋式缠绕在外套管上，之后，将外套板上的连接板对应插入防护板的连接槽内，直至固定槽与插槽对其，在利用螺栓插入固定槽与插槽使得螺栓与固定槽和插槽螺纹连接，从而固定好外套板，利用外套板内侧面的固定垫对感温光缆进行防护固定；

感温光缆熔接的连接点采用弱电井布置方式，用于放置熔接盒，感温光缆的折弯半径大于30cm；

回填过程选择先回填细沙，完全覆盖后，再回填沙土等。

回填的过程中在光缆的一端使用OTDR和650nm激光信号等实时的对回填过程进行监控，保障回填过程中光缆不会被损坏。

地埋管道回填完成后使用OTDR等仪器测量保证感温光缆的连通和衰减满足测温的要求；

将监控主机布置在对应的设备机房，连接感温光缆和监控主机；

获取感温光缆对应位置的地理位置；

通过无线等方式连接监控主机和监控平台，分布式光纤测温系统采用光纤作为敏感信息传感和信号传输的载体，利用光纤后向拉曼散射光谱的温度效应来测量光纤所在的温度场信息，利用光纤的光时域反射技术来实现对测量的定位，监控平台将监控主机发送的管道温度数据实时显示在D管道模型对应的位置，并能够通过短信等方式推送异常报警情况，监控主机包括激光源和信号处理模块，感温光缆螺旋缠绕于供热管道的外套管外侧，并对激光源的激光产生反射光感应信号，处理模块基于反射光感应信号得到感温光缆沿线各点的温度，通过检测温度突变点和温度异常点来判断是否存在泄漏点，并在存在泄漏点时对泄漏位置进行定位。

优选地，在上述步骤方法中通过监控机构实现整体工作，通过监控机构实现对供热管道的有效、安全检测。

优选地，所述监控机构包括监控平台、监控主机和感温光缆，外套管，

所述监控主机和感温光缆通过光纤法兰连接，所述监控主机和监控平台同过无线方式进行双向数据通信，所述感温光缆活动插设在防护板上；

所述感温光缆通过锁定机构包裹在外套管上；

所述锁定机构包括开设在外套管侧壁上的锁定槽，所述锁定槽的内部开设有与其相互连通的连通槽，所述连通槽内滑动设置有锁定件，所述锁定件与连通槽之间通过弹性件固定连接设置；

所述防护板安装在外套管上，所述感温光缆远离监控主机的一端与弱电井电性连接，所述弱电井设置在防护板上，所述防护板的外侧均设置有外套板，外套板与防护板之间可拆式连接，所述防护板的侧面以及底部分别贯穿开设有一号穿槽和二号穿槽，所述感温光缆穿过一号穿槽以及二号穿槽，所述感温光缆设置在防护板的内部的部分两侧分别设置有一号限位板和二号限位板，所述防护板上开设有连接槽，所述连接槽上前后贯穿开设有固定槽，所述连接槽上均对应插设有连接板，所述连接板安装在外套板上，所述外套板设置有两块，所述连接板上均前后贯穿开设有插槽，所述外套板的内侧面均为弧面，所述外套板的内侧面上均设置有固定垫，所述外套管内设置有供热管道。

优选地，所述一号限位板和二号限位板均焊接在防护板的内壁上，所述一号限位板以及二号限位板与感温光缆接触的一面均为弧面。

优选地，所述感温光缆熔接的连接点采用弱电井布置方式，所述感温光缆3的折弯半径大于30cm。

优选地，所述插槽的截面尺寸与固定槽的截面尺寸相同且内壁上均设置有螺纹圈。

优选地，所述固定垫采用软质橡胶制成且表面设置有防滑纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于感温光缆的温度信号实现对于泄漏点的监测，进而实现对于整个地埋供热管道的泄露监测，实现大范围覆盖、实时监测供热管网的泄漏情况，采用分布式光纤测温方式可以全线式对整个地埋管线进行监测，无测量盲区，定位精确，可快速定位泄漏位置，具有温度灵敏度高，定位精度高、测量距离长、适用与远程监控、测量周期短、响应快的优点，采用光缆作为传感器，可靠性高，抗电磁干扰，且本发明中感温光缆穿过防护板且利用外套板对其进行保护固定，能够有效的使得感温光缆与外套管充分触接，且感温光缆螺旋缠绕在外套管上，能够增大感温光缆与外套管的接触面积，进而可以更加全面对外套管表面的温度进行监测，使得监测范围更广，监测更加精准，避免传统的因为感温光缆接触面积过于局限导致的监测不到位出现的供热管道破裂而不知的情况。

本发明中光缆具体的敷设方式,根据实际施工经验，采用布置在管道侧下方这种方式可以最大程度的保护光缆不被损坏，回填细沙既可以最大程度的保护光缆还可以保证传热性能，可以快速确认泄漏位置点。

本发明中光缆连接的处理方式，根据现场实际施工经验，地埋管道均采用的是分段式的铺设，采用预埋弱电井的方式可以与管道施工保持同步，无需另外单独作业，同时还可以为后期的系统调试提供便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明防护板的侧视图；

图3为本发明连接板的结构图；

图4为本发明的流程图；

图5为本发明的锁定机构剖视图；

图6为本发明的A部分放大图。

图中：1、监控平台；2、监控主机；3、感温光缆；4、弱电井；5、外套管；501、锁定槽；6、防护板；7、一号穿槽；8、二号穿槽；9、一号限位板；10、二号限位板；11、连接槽；12、固定槽；13、连接板；14、插槽；15、外套板；16、固定垫；17、供热管道；18、连通槽；19、弹性件；20、锁定件。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种供热管道安全监测方法，其步骤如下；

将感温光缆将感温光缆依次穿过防护板的一号穿槽和二号穿槽上，使得感温光缆螺旋式缠绕在外套管上，之后，将外套板上的连接板对应插入防护板的连接槽内，直至固定槽与插槽对其，在利用螺栓插入固定槽与插槽使得螺栓与固定槽和插槽螺纹连接，从而固定好外套板，利用外套板内侧面的固定垫对感温光缆进行防护固定；

感温光缆熔接的连接点采用弱电井布置方式，用于放置熔接盒，感温光缆的折弯半径大于30cm；

回填过程选择先回填细沙，完全覆盖后，再回填沙土等。

回填的过程中在光缆的一端使用OTDR和650nm激光信号等实时的对回填过程进行监控，保障回填过程中光缆不会被损坏。

地埋管道回填完成后使用OTDR等仪器测量保证感温光缆的连通和衰减满足测温的要求；

将监控主机布置在对应的设备机房，连接感温光缆和监控主机；

获取感温光缆对应位置的地理位置；

通过无线等方式连接监控主机和监控平台，分布式光纤测温系统采用光纤作为敏感信息传感和信号传输的载体，利用光纤后向拉曼散射光谱的温度效应来测量光纤所在的温度场信息，利用光纤的光时域反射技术来实现对测量的定位，监控平台将监控主机发送的管道温度数据实时显示在D管道模型对应的位置，并能够通过短信等方式推送异常报警情况，监控主机包括激光源和信号处理模块，感温光缆螺旋缠绕于供热管道的外套管外侧，并对激光源的激光产生反射光感应信号，处理模块基于反射光感应信号得到感温光缆沿线各点的温度，通过检测温度突变点和温度异常点来判断是否存在泄漏点，并在存在泄漏点时对泄漏位置进行定位；

在上述步骤方法中通过监控机构实现整体工作，通过监控机构实现对供热管道的有效、安全检测；

监控机构包括监控平台1、监控主机2和感温光缆3，外套管5；

监控主机2和感温光缆3通过光纤法兰连接，监控主机2和监控平台1同过无线方式进行双向数据通信，感温光缆3活动插设在防护板6上；

感温光缆3通过锁定机构包裹在外套管5上；

锁定机构包括开设在外套管5侧壁上的锁定槽501，锁定槽501的内部开设有与其相互连通的连通槽18，连通槽18内滑动设置有锁定件20，锁定件20与连通槽18之间通过弹性件19固定连接设置；

通过锁定机构的设置，能够有效地避免了感温光缆3的脱落；

进一步的，通过挤压感温光缆3进入到锁定槽501，使得锁定件20向内收缩，实现了对弹性件19的挤压，在感温光缆3完全进入到锁定槽501内，此时已经超过了感温光缆3的最大直径，由于弹性件19的回复力，实现了对锁定件20的推动，进而实现了对感温光缆3的锁定工作；

防护板6安装在外套管5上，感温光缆3远离监控主机2的一端与弱电井4电性连接，感温光缆3熔接的连接点采用弱电井4布置方式，感温光缆3的折弯半径大于30cm，弱电井4设置在防护板6上，防护板6的外侧均设置有外套板15，外套板15与防护板6之间可拆式连接，防护板6的侧面以及底部分别贯穿开设有一号穿槽7和二号穿槽8，感温光缆3穿过一号穿槽7以及二号穿槽8，感温光缆3设置在防护板6的内部的部分两侧分别设置有一号限位板9和二号限位板10，一号限位板9和二号限位板10均焊接在防护板6的内壁上，一号限位板9以及二号限位板10与感温光缆3接触的一面均为弧面，防护板6上开设有连接槽11，连接槽11上前后贯穿开设有固定槽12，连接槽11上均对应插设有连接板13，连接板13安装在外套板15上，外套板15设置有两块，连接板13上均前后贯穿开设有插槽14，插槽14的截面尺寸与固定槽12的截面尺寸相同且内壁上均设置有螺纹圈，外套板15的内侧面均为弧面，外套板15的内侧面上均设置有固定垫16，固定垫16采用软质橡胶制成且表面设置有防滑纹，外套管5内设置有供热管道17。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种供热管道安全监测方法，其特征在于，其步骤如下所述；

将感温光缆将感温光缆依次穿过防护板的一号穿槽和二号穿槽上，使得感温光缆螺旋式缠绕在外套管上，之后，将外套板上的连接板对应插入防护板的连接槽内，直至固定槽与插槽对其，在利用螺栓插入固定槽与插槽使得螺栓与固定槽和插槽螺纹连接，从而固定好外套板，利用外套板内侧面的固定垫对感温光缆进行防护固定；

感温光缆熔接的连接点采用弱电井布置方式，用于放置熔接盒，感温光缆的折弯半径大于30cm；

回填过程选择先回填细沙，完全覆盖后，再回填沙土等。

回填的过程中在光缆的一端使用OTDR和650nm激光信号等实时的对回填过程进行监控，保障回填过程中光缆不会被损坏。

地埋管道回填完成后使用OTDR等仪器测量保证感温光缆的连通和衰减满足测温的要求；

将监控主机布置在对应的设备机房，连接感温光缆和监控主机；

获取感温光缆对应位置的地理位置；

通过无线等方式连接监控主机和监控平台，分布式光纤测温系统采用光纤作为敏感信息传感和信号传输的载体，利用光纤后向拉曼散射光谱的温度效应来测量光纤所在的温度场信息，利用光纤的光时域反射技术来实现对测量的定位，监控平台将监控主机发送的管道温度数据实时显示在D管道模型对应的位置，并能够通过短信等方式推送异常报警情况，监控主机包括激光源和信号处理模块，感温光缆螺旋缠绕于供热管道的外套管外侧，并对激光源的激光产生反射光感应信号，处理模块基于反射光感应信号得到感温光缆沿线各点的温度，通过检测温度突变点和温度异常点来判断是否存在泄漏点，并在存在泄漏点时对泄漏位置进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种供热管道安全监测方法，其特征在于，在上述步骤方法中通过监控机构实现整体工作，通过监控机构实现对供热管道的有效、安全检测。

3.根据权利要求2所述的一种供热管道安全监测方法，其特征在于：所述监控机构包括监控平台(1)、监控主机(2)和感温光缆(3)，外套管(5)，其特征在于；

所述监控主机(2)和感温光缆(3)通过光纤法兰连接，所述监控主机(2)和监控平台(1)同过无线方式进行双向数据通信，所述感温光缆(3)活动插设在防护板(6)上；

所述感温光缆通过锁定机构包裹在外套管(5)上；

所述锁定机构包括开设在外套管(5)侧壁上的锁定槽(501)，所述锁定槽(501)的内部开设有与其相互连通的连通槽(18)，所述连通槽(18)内滑动设置有锁定件(20)，所述锁定件(20)与连通槽(18)之间通过弹性件(19)固定连接设置；

所述防护板(6)安装在外套管(5)上，所述感温光缆(3)远离监控主机(2)的一端与弱电井(4)电性连接，所述弱电井(4)设置在防护板(6)上，所述防护板(6)的外侧均设置有外套板(15)，外套板(15)与防护板(6)之间可拆式连接，所述防护板(6)的侧面以及底部分别贯穿开设有一号穿槽(7)和二号穿槽(8)，所述感温光缆(3)穿过一号穿槽(7)以及二号穿槽(8)，所述感温光缆(3)设置在防护板(6)的内部的部分两侧分别设置有一号限位板(9)和二号限位板(10)，所述防护板(6)上开设有连接槽(11)，所述连接槽(11)上前后贯穿开设有固定槽(12)，所述连接槽(11)上均对应插设有连接板(13)，所述连接板(13)安装在外套板(15)上，所述外套板(15)设置有两块，所述连接板(13)上均前后贯穿开设有插槽(14)，所述外套板(15)的内侧面均为弧面，所述外套板(15)的内侧面上均设置有固定垫(16)，所述外套管(5)内设置有供热管道(17)。

4.根据权利要求3所述的一种供热管道安全监测方法，其特征在于：所述一号限位板(9)和二号限位板(10)均焊接在防护板(6)的内壁上，所述一号限位板(9)以及二号限位板(10)与感温光缆(3)接触的一面均为弧面。

5.根据权利要求4所述的一种供热管道安全监测方法，其特征在于：所述感温光缆(3)熔接的连接点采用弱电井(4)布置方式，所述感温光缆(3)的折弯半径大于30cm。

6.根据权利要求5所述的一种供热管道安全监测方法，所述插槽(14)的截面尺寸与固定槽(12)的截面尺寸相同，且两者内壁上均设置有螺纹圈。

7.根据权利要求6所述的一种供热管道安全监测方法，其特征在于，所述固定垫(16)采用软质橡胶制成，且表面设置有防滑纹。

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