CN212565342U - 一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及压力管道监控技术领域，尤其涉及一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，该装置包括：激光脉冲发生器、放置盒、支撑单元和稳固单元；激光脉冲发生器安置在放置盒内，放置盒通过支撑单元安置在管道内，支撑单元上的安置稳固单元；支撑单元包括固定盘、驱动杆、环形座、支撑杆、支撑板和三角架；固定盘一端面固接在环形座一端面，固定盘中心位置螺纹连接驱动杆，且驱动杆端部为圆锥状；环形座上均匀设有四个连接块，连接块一端面固接放置盒下底面，每个连接块上开设一号通孔，一号通孔安置支撑杆；支撑杆一端铰接三角架，三角架端部固接支撑板，支撑杆的另一端设有斜面，且斜面贴附在驱动杆的端部。
Description
技术领域
本实用新型涉及压力管道监控技术领域，尤其涉及一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置。
背景技术
我国目前在役压力管道已上百万公里，其中包括：供水、供热、燃气、供油等。管道敷设方式多采用直埋或者顶管技术，泄漏监测手段单一,无法对管道内、外泄漏情况进行准确判断和定位,带来了失水、能量损失以及恶性泄漏事故频出。前期管道施工中,对工作管焊接、安装以及压力试验等方面的要求一般都不是很规范。后期管理工作也比较松散不成体系。
目前常用的压力管道泄漏监测技术较为单一，主要依赖事后检测的方法,缺乏预防性，且无法监测到管道微量泄漏，同时在监测到泄漏点后，还需要辅助其他设备，如相关仪、听漏仪、听音杆、勘探棒等来验证监测数据准确性。监测设备多为固定安装+便携式检测相结合，检测效率低下，人工成本较高。经常出现明知管道存在泄漏，但是找不到管道位置，监测不到漏点噪音而无法发现漏点的情况
现有的技术总结有以下几个缺点：我国在役的压力管道泄漏监测装置大多属于预定位装置，不能直接精定位泄漏点位置；监测设备需要安装在检查井内阀门上，装机量大，监测距离短；仅可通过监测管道内压力或者管道泄漏点噪音的变化，确认管道是否存在泄漏故障；容易被管道三通、弯头结构处过水噪音干扰，同时只能监测泄漏严重的故障点，无法监测到微量泄漏；在监测到泄漏故障后，需要再通过相关仪、听漏仪、听音杆等便携式仪器精确查找泄漏点位置，造成检测效率低，周期长，成本高。
实用新型内容
本实用新型解决的问题在于提供一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，通过激光脉冲发生器沿着光纤发出光脉冲，一些光以反向散射的形式与入射光在脉冲内发生干涉，干涉光反射回来以后，反向散射的干涉光回到信号处理装置，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化的信息，通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息；对信号采用加法平均、频率的扫描、相位的跟踪等处理，从而实现测量或监控。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，包括激光脉冲发生器、放置盒、支撑单元和稳固单元；所述激光脉冲发生器安置在放置盒内，放置盒通过支撑单元安置在管道内，支撑单元上的安置稳固单元；
所述支撑单元包括固定盘、驱动杆、环形座、支撑杆、支撑板和三角架；所述固定盘一端面固接在环形座一端面，固定盘中心位置螺纹连接驱动杆，且驱动杆端部为圆锥状；所述环形座上均匀设有四个连接块，连接块一端面固接放置盒下底面，每个连接块上开设一号通孔，一号通孔安置支撑杆，且支撑杆与一号通孔间隙配合；所述支撑杆一端铰接三角架，三角架端部固接支撑板，支撑杆的另一端设有斜面，且斜面贴附在驱动杆的端部。
优选的，每个所述支撑杆的外圈上设有一号弹簧，且支撑杆通过一号弹簧连接在环形座的内圈上。
优选的，所述稳固单元包括一号杆、二号弹簧、摆动板和固定板；每个所述支撑板上均匀开设至少三个二号通孔，每个二号通孔内安置一号杆，一号杆通过二号弹簧连接在支撑板上，一号杆的端部开设T 形孔，T形孔内靠近二号弹簧的端面上铰接摆动板，摆动板侧边铰接固定板；所述固定板铰接在T形孔内，并伸出T形孔。
优选的，所述固定板端部设有尖刺，所述尖刺成行排布在固定板的端部，且尖刺由弹性材料制成。
优选的，所述驱动杆端部设有转动把手。
优选的，所述放置盒内壁上设有弹性的筋板，且激光脉冲发生器通过筋板卡在放置盒内。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，通过激光脉冲发生器沿着光纤发出光脉冲，一些光以反向散射的形式与入射光在脉冲内发生干涉，干涉光反射回来以后，反向散射的干涉光回到信号处理装置，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化的信息，通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息；对信号采用加法平均、频率的扫描、相位的跟踪等处理，从而实现测量或监控。
通过支撑单元，使得激光脉冲发生器牢牢固定在管道内，以及通过支撑板贴附在管道的内壁上，避免对管道内壁造成损伤，影响激光脉冲发生器对管道的测量和监控。
通过利用激光脉冲发生器对管道进行检测监控，线型，光缆强度高，不易损坏，随管道敷设，施工简单；单台设备所能承载的传感器数量达到20万个传感器以上，分辨率可达10um，而且可以测量温度或应变，传感空间分辨可达1mm，是目前分辨率最高的一种技术；最高可检测40Khz频率声波信号；在管道压力0.15MPa的条件下,可以检测到0.3m3/min的管道泄漏，定位误差小于1.0％；高灵敏度的探测和对不同对象都可以识别。
附图说明
图1为本实用新型中一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置的立体图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本实用新型中一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置的剖视图；
图4为图3中B处的局部放大图；
图例说明：激光脉冲发生器1、放置盒2、支撑单元3、固定盘31、驱动杆32、环形座33、连接块331、一号通孔332、一号弹簧 333、支撑杆34、支撑板35、二号通孔351、三角架36、稳固单元4、一号杆41、T形孔411、二号弹簧42、摆动板43、固定板44。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
下面给出具体实施例。
参见图1～图4，一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，包括激光脉冲发生器1、放置盒2、支撑单元3和稳固单元4；所述激光脉冲发生器1安置在放置盒2内，放置盒2通过支撑单元3安置在管道内，支撑单元3上的安置稳固单元4；
所述支撑单元3包括固定盘31、驱动杆32、环形座33、支撑杆 34、支撑板35和三角架36；所述固定盘31一端面固接在环形座33 一端面，固定盘31中心位置螺纹连接驱动杆32，且驱动杆32端部为圆锥状；所述环形座33上均匀设有四个连接块331，连接块331 一端面固接放置盒2下底面，每个连接块331上开设一号通孔332，一号通孔332安置支撑杆34，且支撑杆34与一号通孔332间隙配合；所述支撑杆34一端铰接三角架36，三角架36端部固接支撑板35，支撑杆34的另一端设有斜面，且斜面贴附在驱动杆32的端部。
作为本实用新型的一种实施方式，每个所述支撑杆34的外圈上设有一号弹簧333，且支撑杆34通过一号弹簧333连接在环形座33 的内圈上；工作时，通过支撑单元3讲激光脉冲发生器1安置在管道内，然后从激光脉冲发生器1上牵引出多条光纤，并将光纤排设在管道的内壁上，激光脉冲发生器1沿着光纤发出光脉冲，一些光以反向散射的形式与入射光在脉冲内发生干涉，干涉光反射回来以后，反向散射的干涉光回到信号处理装置，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化的信息，通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息；对信号采用加法平均、频率的扫描、相位的跟踪等处理，从而实现测量或监控；由于管道内流通有液体或者气体，二液体或者气体则会冲击在管道内的激光脉冲发生器1 上，以及管道内壁损伤时，液体或者气体流经管道内是，产生异响和波动，都会影响管道的测量或者监控，为此，在不损伤管道内壁的情况下，通过支撑单元3将激光脉冲发生器1安置在管道内，每个支撑板35贴附在管道内壁上，然后旋转驱动杆32，使得驱动杆32的锥形端挤压每个支撑杆34的斜面上，然后支撑杆34逐渐挤压弹簧并挤压支撑板35，使得支撑板35紧紧贴附在管道的内壁上；通过支撑单元3，使得激光脉冲发生器1牢牢固定在管道内，以及通过支撑板35 贴附在管道的内壁上，避免对管道内壁造成损伤，影响激光脉冲发生器1对管道的测量和监控。
所述稳固单元4包括一号杆41、二号弹簧42、摆动板43和固定板44；每个所述支撑板35上均匀开设至少三个二号通孔351，每个二号通孔351内安置一号杆41，一号杆41通过二号弹簧42连接在支撑板35上，一号杆41的端部开设T形孔411，T形孔411内靠近二号弹簧42的端面上铰接摆动板43，摆动板43侧边铰接固定板44；所述固定板44铰接在T形孔411内，并伸出T形孔411。
作为本实用新型的一种实施方式，所述固定板44端部设有尖刺，所述尖刺成行排布在固定板44的端部，且尖刺由弹性材料制成；工作时，液体或者气体流经管道时，液体或者气体冲击在摆动板43上，使得摆动板43绕其铰接点转动，然后摆动板43端部带动固定板44 转动，使得固定板44有一种与管道内壁垂直的趋势，此时固定板44 作用在管道内壁上分力逐渐增大，即固定板44对管道内壁上有效挤压力逐渐增大，从而防止支撑板35与管道内壁出现滑动现象的发生；以及通过一号杆41挤压管道内壁上时，若管道内局部有隆起，一号杆41通过挤压二号弹簧42，使得一块支撑板35上一号杆41都可以抵触在管道壁上，从而增强支撑板35与管道内壁之间的稳定性。
工作原理：激光脉冲发生器1沿着光纤发出光脉冲，一些光以反向散射的形式与入射光在脉冲内发生干涉，干涉光反射回来以后，反向散射的干涉光回到信号处理装置，对沿光纤传输路径上的空间分布和随时间变化的信息，通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息；对信号采用加法平均、频率的扫描、相位的跟踪等处理，从而实现测量或监控；以及通过支撑单元 3，使得激光脉冲发生器1牢牢固定在管道内，以及通过支撑板35贴附在管道的内壁上，避免对管道内壁造成损伤，影响激光脉冲发生器 1对管道的测量和监控，同时液体或者气体冲击在摆动板43上，使得摆动板43绕其铰接点转动，然后摆动板43端部带动固定板44转动，使得固定板44有一种与管道内壁垂直的趋势，此时固定板44作用在管道内壁上分力逐渐增大，即固定板44对管道内壁上有效挤压力逐渐增大，从而防止支撑板35与管道内壁出现滑动现象的发生，继而激光脉冲器可稳定在管道内。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，包括激光脉冲发生器、放置盒、支撑单元和稳固单元；所述激光脉冲发生器安置在放置盒内，放置盒通过支撑单元安置在管道内，支撑单元上的安置稳固单元；
所述支撑单元包括固定盘、驱动杆、环形座、支撑杆、支撑板和三角架；所述固定盘一端面固接在环形座一端面，固定盘中心位置螺纹连接驱动杆，且驱动杆端部为圆锥状；所述环形座上均匀设有四个连接块，连接块一端面固接放置盒下底面，每个连接块上开设一号通孔，一号通孔安置支撑杆，且支撑杆与一号通孔间隙配合；所述支撑杆一端铰接三角架，三角架端部固接支撑板，支撑杆的另一端设有斜面，且斜面贴附在驱动杆的端部。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，每个所述支撑杆的外圈上设有一号弹簧，且支撑杆通过一号弹簧连接在环形座的内圈上。
3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，所述稳固单元包括一号杆、二号弹簧、摆动板和固定板；每个所述支撑板上均匀开设至少三个二号通孔，每个二号通孔内安置一号杆，一号杆通过二号弹簧连接在支撑板上，一号杆的端部开设T形孔，T形孔内靠近二号弹簧的端面上铰接摆动板，摆动板侧边铰接固定板；所述固定板铰接在T形孔内，并伸出T形孔。
4.根据权利要求3所述的一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，所述固定板端部设有尖刺，所述尖刺成行排布在固定板的端部，且尖刺由弹性材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，所述驱动杆端部设有转动把手。
6.根据权利要求1所述的一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置，其特征在于，所述放置盒内壁上设有弹性的筋板，且激光脉冲发生器通过筋板卡在放置盒内。
Priority Applications (1)
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| CN202020941586.2U CN212565342U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置 |
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| CN202020941586.2U CN212565342U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 一种分布式光纤压力管网在线泄漏监测装置 |
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| CN (1) | CN212565342U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115164111A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-10-11 | 福州华润燃气有限公司 | 基于分布式光纤的过江燃气管道在线监测系统 |
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2020
- 2020-05-28 CN CN202020941586.2U patent/CN212565342U/zh active Active
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Denomination of utility model: An on-line leakage monitoring device for distributed optical fiber pressure pipe network Effective date of registration: 20220413 Granted publication date: 20210219 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: XI'AN GUANCHANG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022610000143 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230419 Granted publication date: 20210219 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: XI'AN GUANCHANG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022610000143 |