CN216813797U - 一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及埋地蒸汽管道技术领域，公开了一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，包括通信光缆、光纤光栅应变传感器、光纤光栅解调仪、监控系统。光纤光栅应变传感器安装在埋地蒸汽管道的管道焊缝上，通信光缆铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间；光纤光栅应变传感器根据管道焊缝的应变量生成调制波长，并发送至光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪能够对调制波长进行解调，获得管道焊缝的应变量数据，并发送至监控系统；监控系统能够对应变量数据进行实时监控。通过在埋地蒸汽管道的焊缝处设置光纤光栅应变传感器，能够实时检测埋地蒸汽管道焊缝的应变量，并实时输出到监测系统中，实现埋地蒸汽管道焊缝的实时检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及埋地蒸汽管道技术领域，尤其涉及一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统。
背景技术
在工业生产过程中，管道是较为常见的设施设备组成部分，发挥着传输、排放、供给等重要作用。而在进行工业管道安装过程中，如若没能发现其中存在的焊接缺陷，由于焊接缺陷的存在，管道接缝处会发生一定的应变，从而导致严重的泄漏，从而会导致管道性能下降甚至会造成人员的伤亡。因此在管道的焊缝检测工作尤为重要。由于埋地蒸汽管道深埋地下，如果要检测焊缝必须开挖地面，找到焊缝再逐一检查，由于蒸汽管道保温管套的存在，寻找焊缝极为困难，导致了工作量巨大，检测效率低。因此提供一种埋地管道焊缝应变实时监测系统尤为重要。
发明内容
本实用新型提供了一种埋地管道焊缝应变实时监测系统，解决了现有技术中埋地管道焊缝检测困难的问题。
本实用新型采用了如下技术方案：一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，包括通信光缆、光纤光栅应变传感器、光纤光栅解调仪、监控系统；
所述光纤光栅应变传感器通过所述通信光缆与所述光纤光栅解调仪通信连接，所述光纤光栅解调仪与所述监控系统通信连接，所述光纤光栅应变传感器安装在埋地蒸汽管道的管道焊缝上，所述通信光缆铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间；
所述光纤光栅应变传感器根据管道焊缝的应变量生成调制波长，并发送至所述光纤光栅解调仪；
所述光纤光栅解调仪能够对调制波长进行解调，获得管道焊缝的应变量数据，并发送至监控系统；
所述监控系统能够对所述应变量数据进行实时监控。
进一步地，所述监控系统包括上位机，所述上位机与光纤光栅解调仪通信连接；
所述上位机用于接收所述应变量数据，能够对所述应变量数据进行远程实时监控。
进一步地，所述上位机为工业计算机。
进一步地，所述监控系统还包括服务器与显示屏，所述服务器与上位机通信连接，所述显示屏与服务器通信连接；
所述服务器能够接收上位机发送的所述应变量数据，并将其发送至显示屏；
所述显示屏用于接收所述应变量数据并显示。
进一步地，所述显示屏安装在管道焊缝的正上方。
进一步地，所述显示屏上设置有太阳能板，所述太阳能板用于给所述显示屏供电。
进一步地，所述通信光缆设置在保护管之内，所述保护管铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间。
进一步地，所述保护管为钢管。
进一步地，所述通信光缆通过光缆接续盒与所述光纤光栅应变传感器连接。
进一步地，每一管道焊缝上设置两个光纤光栅应变传感器，其中一个与管道焊缝垂直，用于检测管道焊缝横向的应变量，另一个与管道焊缝重合，用于检测管道焊缝纵向的应变量。
本实用新型的有益效果：通过在埋地蒸汽管道的焊缝处设置光纤光栅应变传感器，能够实时检测埋地蒸汽管道焊缝的应变量，并通过光纤光栅解调仪解调后，实时输出到监测系统中，实现埋地蒸汽管道焊缝的实时检测，实时数据反应在检测系统中，供管理人员方便巡检，无需对管道进行二次开挖，真正做到埋地蒸汽管道安全、可控；同时通信光缆铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间，能够随管道一次性施工、使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型监控系统的结构框图。
图3为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
在本实施例中提供了一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，图1是根据本实用新型实施例提供的结构框图，包括通信光缆3、光纤光栅应变传感器4、光纤光栅解调仪2、监控系统8；
所述光纤光栅应变传感器4通过所述通信光缆3与所述光纤光栅解调仪2通信连接，所述光纤光栅解调仪2与所述监控系统8通信连接，所述光纤光栅应变传感器4安装在埋地蒸汽管道的管道焊缝5处，所述通信光缆3铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间。
所述光纤光栅应变传感器4根据管道焊缝5处的应变量生成调制波长，并发送至所述光纤光栅解调仪2；所述光纤光栅解调仪2能够对调制波长进行解调，获得管道焊缝5处的应变量数据，并发送至监控系统8；所述监控系统8能够对所述应变量数据进行实时监控。
本实用新型通过在埋地蒸汽管道焊缝5处设置光纤光栅应变传感器4，能够实时检测埋地蒸汽管道焊缝5的应变量，并通过光纤光栅解调仪2解调后，实时输出到监测系统中，实现埋地蒸汽管道焊缝5的实时检测，实时数据反应在检测系统中，供管理人员方便巡检，无需对管道进行二次开挖，真正做到埋地蒸汽管道安全、可控；同时通信光缆3铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间，能够随管道一次性施工、使用寿命长。
图2是根据本实用新型监控系统所提供的结构框图，图3是本实用新型的一个具体实施例。接下来以图2与图3所示对本实用新型作进一步说明。
在本实用新型的一个实施例中，所述监控系统8包括上位机81，所述上位机81与光纤光栅解调仪2通信连接。所述上位机81用于接收所述应变量数据，能够对所述应变量数据进行远程实时监控。上位机81可以采用工业计算机。通过工业计算机对各个管道焊缝5进行远程实时监控，能够减少工作人员巡查各个管道焊缝5的时间，提高工作效率。
在本实用新型的一个实施例中，监控系统8可以进一步包括服务器82与显示屏83，所述服务器82与上位机81通信连接，所述显示屏83与服务器82通信连接。
所述服务器82能够接收上位机81发送的所述应变量数据，并将其发送至显示屏83；所述显示屏83用于接收所述应变量数据并显示。服务器82可以采用云服务器82。显示屏83设置在管道附近，能够方便工作人员在现场查看相应的数据，其中显示屏83通过4g网络与服务器82进行通讯，显示屏83能够实时接收服务器82发送的数据并在上面显示。显示屏83与服务器82无线通信的技术为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。
为进一步方便施工人员确定显示屏83所对应的管道焊缝5，显示屏83安装在埋地蒸汽管道焊缝5的正上方。系统开始运行时，光纤光栅解调仪2接收到每个管道焊缝5处的应变值，实时数据通过4G传输给对应的显示屏83内的接收器，每个焊缝的应变值显示在显示屏83上，供管理人员监测。
本实用新型的一个实施例中，所述显示屏83上设置有太阳能板7，所述太阳能板7用于给所述显示屏83供电。在焊缝上部的显示屏83通过太阳能板7供电，无需单独拉线拉电，节省了电能，同时还减少单独拉线拉电所花费的时间。
本实用新型的一个实施例，所述通信光缆3设置在保护管之内，所述保护管铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间。保护管类似于电工装修时的穿线管，可以使埋地蒸汽管道整条施工完成后再进行通信光缆3穿管安装，同时也能够对通信光缆3起到保护作用。保护管可以采用口径为26mm的钢管。通过预留钢管，使通信光缆3完全融入到埋地蒸汽管道与保温管套中。
本实用新型的一个实施例中，所述通信光缆通过光缆接续盒6与所述光纤光栅应变传感器4连接，具体操作如下，在两节管道焊接处，将通信光缆3引出，在焊缝正立上方设置一个光缆接续箱，将通信光缆3内部1根光纤引出，连接光纤光栅应变传感器4，通信光缆3通过光缆接续盒6另一个出口走出，再按照同样的方式以此在重要的管道焊接处安装光纤光栅应变传感器4。最终通信光缆3通过埋地蒸汽管道延伸到发电厂内部，与光纤光栅解调仪2连接。
在本实用新型的一个实施例中，每一埋地蒸汽管道焊缝5处设置两个光纤光栅应变传感器4，其中一个与管道焊缝5垂直，用于检测管道焊缝5横向的应变量，另一个与管道焊缝5重合，用于检测管道焊缝5纵向的应变量。两个光纤光栅应变传感器4按十字方向排布，能够同时检测管道焊缝5纵向与横向两个方向的应变量，保证了管道焊缝5的安全性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，包括通信光缆、光纤光栅应变传感器、光纤光栅解调仪、监控系统；
所述光纤光栅应变传感器通过所述通信光缆与所述光纤光栅解调仪通信连接，所述光纤光栅解调仪与所述监控系统通信连接，所述光纤光栅应变传感器安装在埋地蒸汽管道的管道焊缝上，所述通信光缆铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间；
所述光纤光栅应变传感器根据管道焊缝的应变量生成调制波长，并发送至所述光纤光栅解调仪；
所述光纤光栅解调仪能够对调制波长进行解调，获得管道焊缝的应变量数据，并发送至监控系统；
所述监控系统能够对所述应变量数据进行实时监控。
2.如权利要求1所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述监控系统包括上位机，所述上位机与光纤光栅解调仪通信连接；
所述上位机用于接收所述应变量数据，能够对所述应变量数据进行远程实时监控。
3.如权利要求2所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述上位机为工业计算机。
4.如权利要求2所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述监控系统还包括服务器与显示屏，所述服务器与上位机通信连接，所述显示屏与服务器通信连接；
所述服务器能够接收上位机发送的所述应变量数据，并将其发送至显示屏；
所述显示屏用于接收所述应变量数据并显示。
5.如权利要求4所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述显示屏安装在管道焊缝的正上方。
6.如权利要求4所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述显示屏上设置有太阳能板，所述太阳能板用于给所述显示屏供电。
7.如权利要求1所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述通信光缆设置在保护管之内，所述保护管铺设于埋地蒸汽管道与埋地蒸汽管道的保温管套之间。
8.如权利要求7所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述保护管为钢管。
9.如权利要求1所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，所述通信光缆通过光缆接续盒与所述光纤光栅应变传感器连接。
10.如权利要求1至9任一所述的埋地蒸汽管道焊缝应变实时监测系统，其特征在于，每一管道焊缝上设置两个光纤光栅应变传感器，其中一个与管道焊缝垂直，用于检测管道焊缝横向的应变量，另一个与管道焊缝重合，用于检测管道焊缝纵向的应变量。
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