[實用新型]一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統

有效

• 申請號: 201220197101.9
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN202599815U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 馬云賓;周琰;吳張中;荊宏遠;韓冰;王禹欽;余海沖;譚哲;張合印
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

1.一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統，其特征是該系統分為現場數據采集傳輸子系統和數據分析顯示子系統，具體包括光纖光柵含水量傳感器組、現場監測站、遠程監控中心；

凍土區油氣管道周圍含水量監測系統的總體構成為：在油氣管道(2)周圍安裝多個光纖光柵含水量傳感器a(6)、光纖光柵含水量傳感器b(7)、光纖光柵含水量傳感器c(8)、光纖光柵含水量傳感器d(9)組成的含水量傳感器組，所有傳感器串聯熔接，然后通過光纜(12)引到監測站里，光纜(12)與光開關(13)連接，光開關(13)與光纖光柵解調儀(14)連接，光纖光柵解調儀(14)與下位機(15)連接，下位機(15)預處理后的數據通過衛星通信模塊(16)傳輸至低軌道衛星(17)，低軌道衛星(17)接收到數據后將數據轉發至衛星通信模塊(18)，衛星通信模塊(18)將接收到的數據傳輸到上位機(19)進行分析和處理，從而實現對凍土區油氣管道的安全監測；

多個光纖光柵含水量傳感器a(6)、光纖光柵含水量傳感器b(7)、光纖光柵含水量傳感器c(8)、光纖光柵含水量傳感器d(9)分別將管道周圍的水分信號經光纜(12)傳到光開關(13)，經光纖光柵解調儀(14)解調傳至下位機(15)，下位機(15)調用自編的程序，控制光開關(13)和光纖光柵解調儀(14)，實現數據的采集并對數據進行預處理；預處理后的數據通過衛星通信模塊(16)傳輸至低軌道衛星(17)，低軌道衛星(17)接收到數據后將數據轉發至衛星通信模塊(18)，衛星通信模塊(18)將接收到的數據傳輸到上位機(19)進行分析和處理，判斷凍土區管道的安全狀態。

2.根據權利要求1所述的一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統，其特征是其原理框圖為：它分為現場數據采集傳輸子系統和數據分析顯示子系統；現場數據采集傳輸子系統的組成是：光纖光柵含水量傳感器的輸出接光開關的輸入，光開關的輸出接光纖光柵解調儀的輸入，光纖光柵解調儀輸出接下位機的輸入，下位機輸出接衛星通信模塊；現場數據采集傳輸子系統通過低軌道衛星與數據分析顯示子系統連系；數據分析顯示子系統的組成是：衛星通信模塊輸出接上位機的輸入，上位機輸出有凍土區水分場動態顯示。

3.根據權利要求1或2所述的一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統，其特征是該系統的電原理為：光纖光柵含水量傳感器組的FC接頭分別與光開關的FC輸入端口1、FC輸入端口2、FC輸入端口3連接，光開關的R232端口接下位機的R232端口1，光開關的FC輸出端口接光纖光柵解調儀的FC輸入端口，光纖光柵解調儀的LAN端口接下位機的LAN端口，下位機的VGA與顯示器的VGA連接，下位機的R232端口2接衛星通信模塊的R232端口，衛星通信模塊將數據傳輸到低軌道衛星，低軌道衛星實時將數據轉發至另一衛星通信模塊，該衛星通信模塊將接收數據由R232端口傳輸至上位機的R232端口，上位機對數據分析處理后由VGA端口輸出至顯示器；

光纖光柵含水量傳感器信號經光開關(13)逐一導通傳輸至光纖光柵解調儀(14)，光纖光柵解調儀(14)解調出各光纖光柵傳感器的中心波長傳輸至下位機(15)，光開關(13)導通信號的周期由下位機(15)控制；下位機(15)對數據進行預處理，并將處理后的數據輸給衛星通信模塊(16)，衛星通信模塊(16)將數據傳輸到低軌道衛星(17)，低軌道衛星(17)實時將數據轉發至衛星通信模塊(18)，衛星通信模塊(18)將接收數據傳輸至上位機(19)，上位機(19)通過自編軟件對數據進行分析處理，由顯示器顯示。

4.根據權利要求1或2所述的一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統，其特征是所述光纖光柵含水量傳感器由陶土管和真空盒組成，陶土管為敏感元件。

5.根據權利要求1所述的一種凍土區油氣管道周圍含水量監測系統，其特征是所述凍土區光纖光柵含水量傳感器組的構成是：在管道d(36)的左側安裝光纖光柵含水量傳感器組(37)，在管道d(36)的右側安裝光纖光柵含水量傳感器組(38)，在管道d(36)的下側安裝光纖光柵含水量傳感器組(39)；含水量傳感器組(37)由若干個光纖光柵含水量傳感器(40)組成，光纖光柵含水量傳感器(40)的數量和間隔根據需求設置；含水量傳感器組(38)和含水量傳感器組(39)之間通過單芯鎧裝光纜(41)連接；光纖光柵含水量傳感器組a(37)、光纖光柵含水量傳感器組b(38)、光纖光柵含水量傳感器組c(39)通過光纜接線盒(42)與數據采集裝置連接。