CN217276498U - 一种分布式光纤测振系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式光纤测振系统，包括顺管道敷设的光纤线缆，与所述光纤线缆通信连接的振动采集器，与所述振动采集器连接的监测主机，用于将所述光纤线缆固定安装在管道上的固定夹持机构；所述固定夹持机构包括第一夹套和第二夹套；所述第二夹套安装在第一夹套外壁，用于夹持固定光纤线缆；所述第一夹套安装在管道外壁，用于夹持固定第二夹套。本实用新型通过第二夹套固定安装光纤光缆，防止光纤光缆脱落，提高了光纤光缆安装的稳定性；通过内卡环安装光纤光缆，内卡环与外卡环之间通过弹簧连接，光纤光缆和内卡环会在外卡环中来回振动，从而起到了放大振动的效果，增强了光纤光缆对振动的感知和传导，提高了振动监测的灵敏度。

Description

一种分布式光纤测振系统

技术领域

本实用新型属于市政管道监测技术领域，具体涉及一种分布式光纤测振系统。

背景技术

管道是天然气、石油、城市供暧、煤气等重要系统不可缺少的物质输送设施。对国民经济发展和能源物资交通运输具有非常重要的意义。同时管道设施投资巨大、多设于管沟内或埋于地面以下，其在空间上有一定的隐蔽性，如果由于人为或自然原因受到破坏，很难及时发现，且易燃易爆物质的外泄将带来极大的安全隐患，如果由此引发火灾或者爆炸事故，会带来巨大经济损失，甚至造成重大的人员伤亡和社会秩序的混乱。

现有管道监测方法通过监测管道段压力变化情况，或出现查觉到的管道变形或渗漏等问题后才能得以处置，因此，管道处置多为事件发生后，已造成了一定后果后，对管道事故初期的有效监测现阶段尚无可靠的技术措施。如采取现有的电磁传感器等监测装置，若管道渗漏后可能引起火灾或爆炸等安全事故，且无法达到管道全线全方位监测。因此，需研制开发一种与管道介质不易出现其他不良反应，全方位、全天后适时监测系统及方法已显得非常必要而紧迫。

公开号为CN207334264U的中国专利公开了一种管道振动光纤监测装置，包括感应装置、测感装置、监测控制器和预警装置；感应装置固定于所述管道设置，感应装置包括顺管道敷设的光纤线缆和用于安装光纤线缆并与管道形成夹持固定连接的夹持器；测感装置包括对光纤线缆振动监测的振动采集器和对光纤线缆温度变化监测的光纤测温仪；振动采集器和光纤测温仪均与监测控制器信号连接，监测控制器与预警装置信号连接并向预警装置传输预警信息和发出预警命令；能够对天然气等市政管道进行实时监测并加以分析处理，能够实现天然气管道侵害事件的发现预警和损伤渗漏点的探测分析。

公开号为CN209604911U的中国专利公开了一种管道振动光纤监测设备，包括振动数据采集器、光纤测温仪、设备主机和固定夹持机构；固定夹持机构安装在管道上；振动数据采集器和光纤测温仪分别安装在管道上；设备主机包括数据收集模块、A/D转换模块、数据处理模块、中央处理器和数据存储器；数据收集模块分别通讯连接振动数据采集器和光纤测温仪；数据收集模块通讯连接A/D转换模块；A/D转换模块通讯连接数据处理模块；数据处理模块通讯连接中央处理器；中央处理器通讯连接数据存储器，且中央处理器通讯连接报警器。本实用新型使用固定夹持机构方便对用于检测管道变形或者滴漏的光纤线缆与管道进行拆装；通过设有的检测设备对光纤线缆的振动检测以判断管道的变形或者滴漏。

上述专利虽然都公开了通过沿管道敷设光纤光缆来监测振动的装置，但其均是通过设有卡口的放置环来放置光纤光缆，且放置环的内径大于光纤光缆，其目的是使光纤光缆安装后形成振动空腔，以达到放大振动的效果；然而，这种安装方式无法对光纤光缆进行固定，光纤光缆容易从缺口中脱落，且由于光纤光缆没有固定，所以光纤光缆也无法处于绷直状态，导致管道的振动无法很好的传递到光纤光缆上，从而降低了振动监测效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种分布式光纤测振系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种分布式光纤测振系统，包括顺管道敷设的光纤线缆，与所述光纤线缆通信连接的振动采集器，与所述振动采集器连接的监测主机，用于将所述光纤线缆固定安装在管道上的固定夹持机构；所述固定夹持机构包括第一夹套和第二夹套；所述第二夹套安装在第一夹套外壁，用于夹持固定光纤线缆；所述第一夹套安装在管道外壁，用于夹持固定第二夹套。

具体地，所述第一夹套包括两个相同的夹持环，所述夹持环的内壁弧面与管道的外壁弧面相配；所述夹持环的开口端设有连接板，两个所述夹持环相对的连接板之间通过螺栓可拆卸连接，便于第一夹套的安装和拆卸。

优选地，所述第二夹套包括外卡环和内卡环，所述内卡环的内径与光纤线缆的外径相配，所述外卡环的内径大于内卡环的外径，且内卡环与外卡环同轴设置；所述外卡环与内卡环之间通过弹性元件连接。所述内卡环用于卡住光纤光缆，所述外卡环用于安装内卡环，由于内卡环与外卡环之间是通过弹性元件连接的，所以外卡环内形成了振动空腔，当管道的振动经外卡环、弹性元件传递至内卡环、光纤光缆后，光纤光缆和内卡环会在外卡环中来回振动，从而起到了放大振动的效果，增强了光纤光缆对振动的感知和传导，提高了振动监测的灵敏度。

进一步地，所述内卡环上设有第一缺口，所述外卡环上设有与第一缺口位置对应的第二缺口；所述第一缺口的尺寸小于光纤线缆的直径，光纤光缆从第一缺口卡入内卡环后不易脱落，提高了光纤光缆安装的稳定性；所述第二缺口的尺寸大于光纤线缆的直径，便于安装光纤光缆；所述内卡环为硬质弹性材质制成，便于卡入光纤光缆。

进一步地，所述弹性元件包括多个弹簧，多个所述弹簧沿内卡环的周向均匀固定安装在内卡环与外卡环之间，通过在内卡环与外卡环之间设置一圈弹簧，可以增强振动放大效果，提高振动监测的灵敏度。

具体地，所述固定夹持机构沿管道方向每10米设置一个，保证振动监测的准确性和全面性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过固定夹持机构将光纤光缆固定在管道上，固定夹持机构包括第一夹套和第二夹套，第二夹套安装在第一夹套外壁，第一夹套安装在管道外壁，第二夹套包括外卡环和内卡环，内卡环的内径与光纤线缆的外径相配，外卡环的内径大于内卡环的外径，且内卡环与外卡环同轴设置；外卡环与内卡环之间通过弹性元件连接；内卡环用于卡住光纤光缆，外卡环用于安装内卡环，由于内卡环与外卡环之间是通过弹性元件连接的，所以外卡环内形成了振动空腔，当管道的振动经外卡环、弹性元件传递至内卡环、光纤光缆后，光纤光缆和内卡环会在外卡环中来回振动，从而起到了放大振动的效果，增强了光纤光缆对振动的感知和传导，提高了振动监测的灵敏度；且内卡环上设有第一缺口，外卡环上设有与第一缺口位置对应的第二缺口；第一缺口的尺寸小于光纤线缆的直径，光纤光缆从第一缺口卡入内卡环后不易脱落，提高了光纤光缆安装的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中固定夹持机构与光纤光缆、管道的安装结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第二夹套的结构示意图；

图中：1、管道；2、光纤光缆；3、夹持环；4、连接板；5、螺栓；6、外卡环；7、内卡环；8、弹簧；9、第一缺口；10、第二缺口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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做出创造性劳动条件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。

如图1所示，本实施例提供了一种分布式光纤测振系统，包括顺管道1敷设的光纤线缆，与所述光纤线缆通信连接的振动采集器，与所述振动采集器连接的监测主机，用于将所述光纤线缆固定安装在管道1上的固定夹持机构；所述固定夹持机构包括第一夹套和第二夹套；所述第二夹套安装在第一夹套外壁，用于夹持固定光纤线缆；所述第一夹套安装在管道1外壁，用于夹持固定第二夹套。

具体地，所述第一夹套包括两个相同的夹持环3，所述夹持环3的内壁弧面与管道1的外壁弧面相配；所述夹持环3的开口端设有连接板4，两个所述夹持环3相对的连接板4之间通过螺栓5可拆卸连接，便于第一夹套的安装和拆卸。

优选地，如图2所示，所述第二夹套包括外卡环6和内卡环7，所述内卡环7的内径与光纤线缆的外径相配，所述外卡环6的内径大于内卡环7的外径，且内卡环7与外卡环6同轴设置；所述外卡环6与内卡环7之间通过多个弹簧8连接，多个所述弹簧8沿内卡环7的周向均匀固定安装在内卡环7与外卡环6之间，通过在内卡环7与外卡环6之间设置一圈弹簧8，可以增强振动放大效果，提高振动监测的灵敏度。所述内卡环7用于卡住光纤光缆2，所述外卡环6用于安装内卡环7，由于内卡环7与外卡环6之间是通过弹性元件连接的，所以外卡环6内形成了振动空腔，当管道1的振动经外卡环6、弹性元件传递至内卡环7、光纤光缆2后，光纤光缆2和内卡环7会在外卡环6中来回振动，从而起到了放大振动的效果，增强了光纤光缆2对振动的感知和传导，提高了振动监测的灵敏度。

进一步地，所述内卡环7上设有第一缺口9，所述外卡环6上设有与第一缺口9位置对应的第二缺口10；所述第一缺口9的尺寸小于光纤线缆的直径，光纤光缆2从第一缺口9卡入内卡环7后不易脱落，提高了光纤光缆2安装的稳定性；所述第二缺口10的尺寸大于光纤线缆的直径，便于安装光纤光缆2；所述内卡环7为硬质弹性材质制成，便于卡入光纤光缆2。

具体地，所述固定夹持机构沿管道1方向每10米设置一个，保证振动监测的准确性和全面性。

本实施例光纤测振系统的工作原理为：当市政管道1在人为或自然地质变形、位移等遭遇破损时，原有管道1周围的振动场将会发生改变，此时，布设在管道1周围的光纤光缆2内的光波也将受干扰而改变，光纤本体将此信息传输到相应振动采集器，经处理后，传输到监测主机，便于后台监测和发布预警；光纤振动监测利用光的干涉现象，当某处光纤受到外界扰动时，光纤中光波的相位将发生变化，通过高速信号采集与数据处理技术，可准确的定位发生扰动的位置并给出实时的振动报警信息，从而实现了对管道1振动数据从实时监测。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种分布式光纤测振系统，包括顺管道敷设的光纤线缆，与所述光纤线缆通信连接的振动采集器，与所述振动采集器连接的监测主机，用于将所述光纤线缆固定安装在管道上的固定夹持机构；其特征在于，所述固定夹持机构包括第一夹套和第二夹套；所述第二夹套安装在第一夹套外壁，用于夹持固定光纤线缆；所述第一夹套安装在管道外壁，用于夹持固定第二夹套。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测振系统，其特征在于，所述第一夹套包括两个相同的夹持环，所述夹持环的内壁弧面与管道的外壁弧面相配；所述夹持环的开口端设有连接板，两个所述夹持环相对的连接板之间通过螺栓可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测振系统，其特征在于，所述第二夹套包括外卡环和内卡环，所述内卡环的内径与光纤线缆的外径相配，所述外卡环的内径大于内卡环的外径，且内卡环与外卡环同轴设置；所述外卡环与内卡环之间通过弹性元件连接。

4.根据权利要求3所述的一种分布式光纤测振系统，其特征在于，所述内卡环上设有第一缺口，所述外卡环上设有与第一缺口位置对应的第二缺口；所述第一缺口的尺寸小于光纤线缆的直径，所述第二缺口的尺寸大于光纤线缆的直径；所述内卡环为硬质弹性材质制成。

5.根据权利要求3所述的一种分布式光纤测振系统，其特征在于，所述弹性元件包括多个弹簧，多个所述弹簧沿内卡环的周向均匀固定安装在内卡环与外卡环之间。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光纤测振系统，其特征在于，所述固定夹持机构沿管道方向每10米设置一个。

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