CN115235421A - 基于分布式光纤的管道沉降监测装置 - Google Patents

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张振发
杜有秀
杨杰
牛超
豆锋博
山允强
张文生
杨静
卜宗强
张榕
李振旭
苟富生
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China Railway First Engineering Group Co Ltd
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Municipal Environmental Protection Engineering Co ltd
China Railway First Engineering Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供基于分布式光纤的管道沉降监测装置，涉及管道监测装置领域，包括：传感光缆，所述传感光缆埋设在地下，解决了供水管网漏失检测依靠仪器监测为主，没有一个系统的方法，且仪器监测累积运营成本高且不能实时、持续的对供水管网管道进行监测的问题，该装置通过分布在各个管道外部的传感光缆对管道的使用情况进行监测，工作人员能够实时的监测和知晓管道的实际使用情况，使用方便，同时相较于传统仪器监测管道的使用状态的方式，大大降低了运营成本，实用性极强。

Description

基于分布式光纤的管道沉降监测装置
技术领域
本发明涉及管道监测装置技术领域，特别涉及基于分布式光纤的管道沉降监测装置。
背景技术
供水管是为各项设施供水的管道，供水管在使用过程中，需要对其进行检漏以及监测使用状态的工作，避免水体的流失以及管道出现沉降的问题。
现有供水管网漏失监测存在以下缺点：
1.供水管网漏失检测主要还是依靠仪器监测为主，没有一个系统的方法，且仪器监测累积运营成本高；
2.仪器监测具有周期性，并不能实时、持续的对供水管网管道进行监测，若不能及时对漏水点进行检测以及报警容易造成管道的沉降以及水量的损失。
因此引入一项系统化监测手段在减少运营期间资金投入、监测效能上都具有极高的意义，通过不断优化和改进监测系统及监测手段使管道运营及维修更趋于智能，尤其针对长距离输水管道收效愈加突出。
发明内容
有鉴于此，本发明提供基于分布式光纤的管道沉降监测装置，其具有传感光缆，传感光缆中传输的光信号，不断采集管道沿线长达数十公里的振动、声音数据，并对这些数据进行实时、在线分析，捕捉数据中的异常，快速分析出管道沉降点、渗漏点或入侵破坏位置，快速进行报警与定位，在管道建成运营更为智能化、准确化、便捷化。
本发明提供了基于分布式光纤的管道沉降监测装置，具体包括：管道，所述管道埋设在地下；传感光缆，所述传感光缆埋设在地下；传输处理装置，所述传输处理装置在监测室中进行使用，且传感光缆与传输处理装置电性连接。
进一步的，所述传感光缆紧贴在管道的外部。
进一步的，所述管道和传感光缆的埋设深度在地下一米至两米之间。
有益效果
1.该装置通过分布在各个管道外部的传感光缆对管道的使用情况进行监测，工作人员能够实时的监测和知晓管道的实际使用情况，使用方便，同时相较于传统仪器监测管道的使用状态的方式，大大降低了运营成本，实用性极强。
2.常见的光缆敷设方式为同槽铺设，光缆与管道为平行走向，且有一定的距离间隔，该装置相较于常见的光缆敷设方式，传感光缆紧贴在管道的外部，由于应用场景为泄漏监测，则光缆与管道距离越近，泄漏声信号从泄漏孔传递至光缆过程中的衰减越小，系统的性能表现越佳，越容易快速捕捉到泄漏事件的发生。
3.传感光缆的外壁设有较薄的保护层，信号传输衰减极小，监控极为灵敏。
4.管道和传感光缆的埋设深度在地下一米至两米之间的设计使得该装置能够有效过滤地面以上入侵扰动的同时，也能够稳定、实时、有效的对管道使用情况进行监测，使用灵活。
5.根据不同的土质采用不同的监测数据库，从而传输处理装置能够准确的识别相应部位管道的使用情况，精准度极高。
6.传输处理装置能够屏蔽穿越或毗邻河流、高速公路、铁路、坑洼土路部位的管道的背景噪声，从而降低了这些噪声的对系统捕捉有害入侵扰动事件的难度，避免出现误报的现象发生，使用稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的传感光缆对管道进行监测的流程图。
附图标记列表
1、管道；2、传感光缆。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例：请参考图1至图2所示：
本发明提供基于分布式光纤的管道沉降监测装置，包括管道1，管道1埋设在地下；传感光缆2，传感光缆2埋设在地下，一般的光缆为了抵御野外自然环境的侵蚀，会有较厚的保护层，例如铠装光缆、野战光缆等，保护层作为声信号从外界环境传输至传感纤芯的必经之路，其声学特性很大程度上影响预警表现，而传感光缆2的外壁设有较薄的保护层，信号传输衰减极小，监控极为灵敏；传输处理装置，传输处理装置在监测室中进行使用，且传感光缆2与传输处理装置电性连接，传输处理装置能够屏蔽穿越或毗邻河流、高速公路、铁路、坑洼土路部位的管道1的背景噪声，从而降低了这些噪声的对系统捕捉有害入侵扰动事件的难度，避免出现误报的现象发生，使用稳定；传输处理装置包括有声监测主机，声监测主机由光收发机、信号处理机、交换机和综合监控屏组成，且信号处理机内置有监测数据库；对于埋地同槽敷设的光缆，扰动声波从声源须经过土壤传输至光缆，土壤的结构、类型、成分、含水量等均会影响土壤的声学性质，土壤相当于天然的滤波器，有选择性的将声源产生的部分声音成分传递至光缆，同样一根光缆，不同位置的土壤性质不同，则系统对同一个扰动事件的感知能力也不同，信号处理机能够根据不同的土质采用不同的监测数据库，从而传输处理装置能够准确的识别相应部位管道1的使用情况，精准度极高；且传输处理装置与外部电源和控制装置电性连接，其具体结构与工作原理为现有成熟技术，在此不做累述。
其中，传感光缆2紧贴在管道1的外部，在使用中，常见的光缆敷设方式为同槽铺设，光缆与管道1为平行走向，且有一定的距离间隔，该装置相较于常见的光缆敷设方式，传感光缆2紧贴在管道1的外部，由于应用场景为泄漏监测，则光缆与管道1距离越近，泄漏声信号从泄漏孔传递至光缆过程中的衰减越小，系统的性能表现越佳，越容易快速捕捉到泄漏事件的发生。
其中，管道1和传感光缆2的埋设深度在地下一米至两米之间，该设计使得该装置能够有效过滤地面以上入侵扰动的同时，也能够稳定、实时、有效的对管道1使用情况进行监测，使用灵活。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，传感光缆2能够实时、准确的对管道1的使用情况进行监测，监测信号能够传输到传输处理装置的内部进行识别和监测，传感光缆2的监测光信号能够依次通过光收发机、信号处理机、交换机最终显示在综合监控屏上供人们实时监测管道1的使用状态。
最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (3)

1.基于分布式光纤的管道沉降监测装置，其特征在于，包括：管道(1)，所述管道(1)埋设在地下；传感光缆(2)，所述传感光缆(2)埋设在地下；传输处理装置，所述传输处理装置在监测室中进行使用，且传感光缆(2)与传输处理装置电性连接。
2.如权利要求1所述基于分布式光纤的管道沉降监测装置，其特征在于：所述传感光缆(2)紧贴在管道(1)的外部。
3.如权利要求1所述基于分布式光纤的管道沉降监测装置，其特征在于：所述管道(1)和传感光缆(2)的埋设深度在地下一米至两米之间。
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