SU1756733A1 - Device for detection of damage to pipe-line - Google Patents
Device for detection of damage to pipe-line Download PDFInfo
- Publication number
- SU1756733A1 SU1756733A1 SU904854047A SU4854047A SU1756733A1 SU 1756733 A1 SU1756733 A1 SU 1756733A1 SU 904854047 A SU904854047 A SU 904854047A SU 4854047 A SU4854047 A SU 4854047A SU 1756733 A1 SU1756733 A1 SU 1756733A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- fiber
- optic cable
- pipeline
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : датчик повреждений в виде волоконно-оптического кабел 1 проложен в пр мом направлении вдоль контролируемого участка трубопровода 2. Кабель 1 одним концом св зан с источником 3 излучени и фотоприемн ком 4; на другом конце установлен зеркальный отражатель 10. Выход задающего генератора б соединен с управл ющим входом источника 3 и входом устройства задержки 7, выход кото- ,рого соединен с пгрвым входом элемента И 8. Выход фотоприемника 4 соединен с вторым входом элемента И 8, выход которого через интегрирующее устройство 9 подключен к входу регистратора 5.1 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: A damage sensor in the form of an optical fiber cable 1 is laid in the forward direction along the monitored section of pipeline 2. The cable 1 is connected at one end to a radiation source 3 and a photodetector 4; A mirror reflector 10 is installed at the other end. The output of the master oscillator b is connected to the control input of source 3 and the input of delay device 7, the output of which is connected to the primary input of element 8. And the output of photodetector 4 is connected to the second input of element 8, the output which through the integrating device 9 is connected to the input of the recorder 5.1 Il.
Description
VIVI
GJ СОGJ SB
Изобретение относитс к трубопроводному транспорту, в частности к устройствам дистанционного непрерывного контрол состо ни магистральных трубопроводов высокого давлени .The invention relates to pipeline transport, in particular, to devices for remote continuous monitoring of the state of high pressure trunk pipelines.
Известно устройство дл обнаружени места течи в трубопроводе, состо щее из изолированного проводника, расположенного вдоль наружной поверхности трубопровода (датчик повреждений), один конец которого подключен к одному из зажимов регистратора, электропровод ща стенка трубопровода подключена к другому зажиму регистратора.A device for detecting a leak in a pipeline is known. It consists of an insulated conductor located along the outer surface of the pipeline (damage sensor), one end of which is connected to one of the recorder's clips, the conductive wall of the pipeline is connected to the other clip of the recorder.
К недостаткам известного устройства следует отнести его пожаро- и взрывоопас- ность, обусловленную посто нным наличием разности потенциалов между стенкой трубопровода и изолированным проводником , что в случае возникновени искры при аварии в трубопроводе с горючей средой может привести к пожару и взрыву, а также потере работоспособности на большом рас- сто нии, обусловленной ростом сопротивлени цепи.The disadvantages of the known device include its fire and explosion hazards due to the constant presence of a potential difference between the pipe wall and an insulated conductor, which in the case of a spark in an accident in a pipeline with a combustible medium, can lead to loss of function at a large distance due to the increase in the resistance of the circuit.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению вл етс устройство дл обнаружени повреждений трубопровода, состо щее из датчика повреждений в виде волоконно-оптического кабел , расположенного вдоль контролируемого участка трубопровода в пр мом и обратном направлени х, источника излучени , фотоприемника и регистратора .The closest in technical terms to the proposed technical solution is a device for detecting pipeline damage, consisting of a damage sensor in the form of a fiber optic cable located along the monitored pipeline section in the forward and reverse directions, a radiation source, a photodetector and a recorder.
К недостаткам этого устройства следует отнести большой расход волоконно-оптического кабел , вызванный необходимостью прокладки его в пр мом и обратном направлени х .The disadvantages of this device include the high consumption of fiber-optic cable caused by the need to lay it in the forward and reverse directions.
Целью изобретени вл етс снижение расхода волоконно-оптического кабел , проложенного вдоль контролируемого участка трубопровода только в одном направлении .The aim of the invention is to reduce the consumption of fiber-optic cable laid along the monitored section of the pipeline in one direction only.
Поставленна цель достигаетс тем, что устройство обнаружени повреждений трубопровода , содержащее датчик повреждений в виде волоконно-оптического кабел , проложенного в пр мом направлении вдоль контролируемого участка трубопровода, источник излучени , оптически св занный с ним, фотоприемник и регистратор, дополнительно снабжено задающим генератором , устройством задержки, элементом И, интегрирующим устройством и зеркальным отражателем, причем волоконно-оптический кабель одним концом св зан и с источником излучени , и с фотоприемником, а на другом конце волоконно-оптического кабел установлен зеркальный отражатель, выход задающего генератора соединен с управл ющим входом источника излучени и входом устройства задержки, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход фотоприемника соединен с вторым входом элемента И, выход которого через интегрирующее устройство подключен к входу регистратора.The goal is achieved by the fact that a pipeline damage detection device containing a damage sensor in the form of a fiber optic cable running in the forward direction along the monitored pipeline section, a radiation source optically coupled to it, a photodetector and a recorder, is additionally equipped with a master oscillator, device delays, an And element, an integrating device and a mirror reflector, whereby the fiber optic cable is connected at one end to both the radiation source and the photo photo A mirror reflector is installed at the other end of the fiber-optic cable, the output of the master oscillator is connected to the control input of the radiation source and the input of the delay device, the output of which is connected to the first input of the element And, the output of the photodetector is connected to the second input of the element And, the output of which an integrating device is connected to the recorder input.
0 В предлагаемом устройстве используетс свойство отражени оптического импульса от поверхности зеркального отражател , что позвол ет снизить расход волоконно-оптическс о кабел .0 The proposed device uses the property of reflecting an optical pulse from the surface of a specular reflector, which makes it possible to reduce the consumption of fiber optic cable.
5 На чертеже приведена принципиальна схема устройства.5 The drawing is a schematic diagram of the device.
Устройство обнаружени повреждений трубопровода содержит датчик повреждений в виде волоконно-оптического кабел 1,The pipeline damage detection device comprises a damage sensor in the form of a fiber optic cable 1,
0 проложенного в пр мом направлении вдоль контролируемого участка трубопровода 2, источник 3 излучени , оптически св занный с ним, фотоприемник 4 и регистратор 5. Устройство снабжено задающим генератором0 laid in the forward direction along the monitored section of the pipeline 2, a radiation source 3, optically coupled to it, a photodetector 4 and a recorder 5. The device is equipped with a master oscillator
5 6, устройством 7 задержки, элементом И 8, интегрирующим устройством 9 и зеркапь- ным отражателем 10.5 6, a delay device 7, an AND element 8, an integrating device 9 and a mirror reflector 10.
Выход источника 3 излучени , в качестве которого могут быть использованы, на0 пример, квантово-электрониые модули типов МПД-А-1А, КЭМ 8-4 ПД-А и им подобные , оптически св зан с первым концом волоконно-оптического кабел 1, с которым оптически св зан также и вход фотоприем5 ника 4, выполненного, например, на кванто- во-электронных модул х типов КЭМ-2-4ПР, КЭМ-8-4ПРА и др. На втором конце волоконно-оптического кабел 1 установлен зеркальный отражатель 10, который можетThe output of the radiation source 3, which can be used, for example, quantum-electronic modules of the types MPD-A-1A, CEM 8-4 PD-A and the like, is optically coupled to the first end of the optical fiber cable 1, which is also optically connected to the input of the photodetector 4, made, for example, on quantum-electronic modules of the types KEM-2-4PR, KEM-8-4PRA, etc. At the second end of the fiber-optic cable 1 there is a mirror reflector 10 , Which can
0 быть выполнен, например, в виде полированного торца оптического волокна с нанесенным зеркальным покрытием. Выход задающего генератора 6, выполненного, например , в виде генератора пр моугольных0 be made, for example, in the form of a polished end of an optical fiber coated with a mirror coating. The output of the master oscillator 6, made, for example, in the form of a rectangular generator
5 импульсов, соединен с управл ющим входом источника 3 излучени и входом устройства 7 задержки, выполненного, например, в виде линии задержки. Выход устройства 7 задержки соединен с первым входом эле0 мента И 8, выход фотоприемника 4 соединен с вторым входом элемента И 8, выход которого через интегрирующее устройство 9, например интегрирующую цепь, подключен к входу регистратора 5, выполненного,5 pulses connected to the control input of the radiation source 3 and the input of the delay device 7, made, for example, in the form of a delay line. The output of the delay device 7 is connected to the first input of the element And 8, the output of the photoreceiver 4 is connected to the second input of the element And 8, the output of which is connected via an integrating device 9, for example an integrating circuit, to the input of the recorder 5,
5 например, в виде усилител сигнала с выходом на визуальный индикатор аварии или исполнительный элемент автоматической системы управлени трубопроводом 2.5 for example, in the form of a signal amplifier with an output to a visual alarm indicator or an actuating element of an automatic pipeline control system 2.
Устройство работает следующим образом ,The device works as follows
Пр моугольные импульсы, вырабатываемые задающим генератором б, поступают на управл ющий вход источника 3 излучени , содержащего инжекционный лазер и согласующие устройства дл ввода излучени в оптическое волокно, а также формирователь , схему блокировки и систему стабилизации выходной оптической мощности ,Square pulses produced by master oscillator b are fed to the control input of the radiation source 3, which contains an injection laser and matching devices for inputting radiation into the optical fiber, as well as a driver, a blocking circuit and a system for stabilizing the output optical power,
Электрический импульс преобразуетс в источнике 3 излучени 5 оптический импульс , который поступает на первый конец волоконно-оптического кабел 1, а также на фотоприемник 4, Оптический импульс проходит по волоконно-оптическому кабелю 1 и попадает на зеркальный отражатель 10, отражаетс от него, проходит в обратном направлении по волоконно-оптическому кабелю 1 и поступает на фотоприемник 4, содержащий предусилитель и усилитель с системой АРУ.An electrical impulse is converted in the source 3 of the radiation 5 by an optical pulse that arrives at the first end of the fiber optic cable 1 and also at the photodetector 4. The optical pulse passes through the fiber optic cable 1 and hits the reflector 10, is reflected from it, passes the opposite direction of the fiber-optic cable 1 and enters the photodetector 4, which contains a preamplifier and an amplifier with an AGC system.
Следовательно, на фотоприемнике 4 последовательно по вл ютс два импульса - пр мой от источника 3 излучени и отраженный от зеркального отражател 10. Но так как информацию о состо нии трубопровода 2 несет только отраженный импульс, то пр мой импульс от источнила 3 вл етс паразитным , и его необходимо нейтрализовать. Дп э ого электрический импульс с задающего генератора 6 поступает также и на вход устройства 7 задержки, которое задерживает сигнал с задающего генератора 6 на врем , равное времени прохождени светового импульса по волоконно-оптическому кабелю 1 вдоль контролируемого участка трубопровода 2 в пр мом и обратном направлени х , В этом случае задержанный импульс с выхода устройства 7 задержки поступает на первый вход элемента И 8 одновременно с поступлением на второй вход электрического импульса, образовавшегос а результате преобразовани в фотоприемнике 4 отраженного светового импульса, и на выходе элемента 1Л 8 формируетс электрический импульс, соответствующий нормальному состо нию трубопровода 2. Пр мой оптический импульс от источника 3 излучени , преобразовавшись в фотоприемнике 4, поступает также на второй вход элемента-И 8, однако в это врем отсутствует импульс на первом входе с устройства 7 задержки и на выходе элемента И 8. Далее задающий генератор 6 вырабатывает следующий импульс, и описанный процесс повтор етс .Consequently, two pulses appear successively on the photodetector 4 — direct from the radiation source 3 and reflected from the mirror reflector 10. But since the information on the state of the pipeline 2 is carried only by the reflected pulse, the direct pulse from the source 3 is parasitic, and it needs to be neutralized. An electric pulse from the master oscillator 6 also arrives at the input of the delay device 7, which delays the signal from the master oscillator 6 for a time equal to the time of the light pulse passing through the fiber optic cable 1 along the monitored pipeline 2 in the forward and reverse directions x. In this case, the delayed pulse from the output of the delay device 7 is fed to the first input of the element I 8 simultaneously with the arrival at the second input of an electric pulse that has formed as a result of In the photodetector 4 of the reflected light pulse, and at the output of element 1L 8, an electric pulse is formed corresponding to the normal state of the pipeline 2. The direct optical pulse from the source 3 of the radiation, transformed in the photodetector 4, also goes to the second input of element 8, however this time, there is no pulse at the first input from the delay device 7 and at the output of the element 8. Next, the driving oscillator 6 generates the next pulse, and the described process repeats.
С выхода элемента И 8 импульсы поступают на вход интегрирующего устройства 9 и на его выходе по вл етс сигнал, который усиливаетс усилителем, вход щим в составFrom the output of the element AND 8, the pulses arrive at the input of the integrating device 9 and at its output a signal appears that is amplified by an amplifier included in
регистратора 5. При этом на выходе усилител по вл етс уровень сигнала, соответствующий нормальному состо нию трубопровода 2, и индикаци аварии на индикаторе регистра- 5 тора 5 отсутствует.recorder 5. At the same time, the output of the amplifier shows the signal level corresponding to the normal state of pipeline 2, and there is no alarm indication on the indicator of the recorder 5 of 5.
При повреждении трубопровода 2 разрушаетс еолоконно-оптический кабель 1. Отраженный оптический импульс перестает поступать на вход фотоприемника 4, исчеза10 ет сигнал и на его выходе. Исчезает также сигнал на втором входе элемента И 8. и несмотр на приход импульса с устройства 7 задержки на выходе элемента И 8 сигнал отсутствует. Возможное по вление отрз15 женных импульсов от излома волоконно-оп- тического кабел 1 нейтрализуетс аналогично тому, как это делаетс дл пр мого импульса от источника 3 излучени , так как эти импульсы приход т на вход элемен0 та И 8 раньше, чем задержанный импульс с устройства 7 задержки. Следовательно, исчезает сигнал на выходе интегрирующего устройства 9, и на выходе усилител регистратора 5 по вл етс уровень сигнала, соот5 ветствующий повреждению трубопровода 2, при этвм включаетс индикатор аварии.If pipeline 2 is damaged, fiber optic cable 1 is destroyed. The reflected optical pulse ceases to arrive at the input of the photodetector 4, and the signal disappears at its output. The signal at the second input of the And 8 element also disappears. And despite the arrival of a pulse from the device 7 of the delay at the output of the And 8 element, there is no signal. The possible occurrence of impulses from a broken fiber-optic cable 1 is neutralized in the same way as a direct impulse from the source 3 of the radiation, since these impulses arrive at the input of the And 8 element earlier than the delayed impulse from the device 7 delays. Consequently, the signal at the output of the integrating device 9 disappears, and at the output of the amplifier of the recorder 5 a signal level appears corresponding to the damage to the pipeline 2, when an alarm indicator is turned on.
При изготовлении устройства необходимо учесть, что длительность импульсов задающего генератора б надо выбиратьIn the manufacture of the device, it is necessary to consider that the pulse duration of the master oscillator b should be
0 много меньшей длительности прохождени светового импульса вдоль участка контрол трубопропода 2 в пр мом и обратном направлении во избежание по влени ложных импульсов на выходе элемента И 8 при ава5 рии трубопровода 2.0 is much shorter than the duration of the light pulse passing along the test section of the pipe line 2 in the forward and reverse direction in order to avoid the appearance of spurious pulses at the output of the And 8 element when the pipeline 2 is in emergency.
Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом обеспечивает уменьшение расхода волоконно-оптического кабел в 2 раза за счет использовани вThe proposed device, in comparison with the base object, provides a 2-fold reduction in the consumption of fiber-optic cable by using
0 качестве датчика пбврежДений волоконно- оптического кабел , проложенного вдоль контролируемого участка трубопровода в одном направлении, п|5РГс охранени и всех преимуществ прототипа (пожзровзрывобе5 зопасность, достоверность контрол ).The quality of the sensor is a fiber optic cable, laid along the monitored section of the pipeline in one direction, p | 5РГс security and all the advantages of the prototype (fire safety, reliability of control).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904854047A SU1756733A1 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Device for detection of damage to pipe-line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904854047A SU1756733A1 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Device for detection of damage to pipe-line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1756733A1 true SU1756733A1 (en) | 1992-08-23 |
Family
ID=21529199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904854047A SU1756733A1 (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Device for detection of damage to pipe-line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1756733A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103174941A (en) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 山东理工大学 | Oil-conveying pipeline detection device |
-
1990
- 1990-07-24 SU SU904854047A patent/SU1756733A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103174941A (en) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 山东理工大学 | Oil-conveying pipeline detection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5194847A (en) | Apparatus and method for fiber optic intrusion sensing | |
US5384635A (en) | Remote sensing in optical fiber networks by synchronously detecting backscattered optical signals | |
US5914489A (en) | Continuous optical path monitoring of optical flame and radiation detectors | |
EP0144897B1 (en) | Fiber optics system with self test capability | |
DE3864157D1 (en) | FIBER OPTICAL DETECTOR WITH MONITORING OF GOOD FUNCTIONING. | |
US4961644A (en) | Transmission line surveillance system measuring changes in phase of propagated signals | |
GB2126820A (en) | An optical sensing system | |
US5270537A (en) | Laser initiated ordance system optical fiber continuity test | |
GB2165118A (en) | OTDR for sensing distortions in optical fibres | |
CN101750634A (en) | Optical detection system | |
US4865416A (en) | Optical sensing arrangements | |
GB1560124A (en) | Optical fibre cable testing | |
EP0462197B1 (en) | A method of detecting and measuring external influence | |
SU1756733A1 (en) | Device for detection of damage to pipe-line | |
SU1179402A1 (en) | Smoke transducer | |
US4979820A (en) | Apparatus for the remote detection of sounds caused by leaks | |
CN102538848A (en) | Switching value optical fiber sensing system and short time cross-correlation positioning method thereof | |
GB2147759A (en) | Optical sensor | |
JPS61288298A (en) | Multipoint monitoring system | |
US5317160A (en) | Laser pulsed fiber optic neutron detector | |
RU2179743C1 (en) | Modulation flame detector | |
CA2359251A1 (en) | Sensor and method for detecting changes in distance | |
SU1688022A1 (en) | Device for locating defects in pipeline | |
RU2172000C1 (en) | Fibre-optic hydroacoustic antenna for identification of underwater targets | |
SU1164607A1 (en) | Device for telemetring electric power consumption |