[實用新型]一種長距離分布式光纖振動監測系統

有效

• 申請號: 201320845812.7
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203758610U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉琴;張成先;肖愷;李濤;劉廣賀;趙浩
• 申請（專利權）人: 上海波匯通信科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 徐偉奇

技術領域

本實用新型涉及光纖安防技術領域，特別涉及一種對光纖鏈路衰減及振動事件進行判斷及定位的鏈路自診斷長距離分布式光纖傳感系統。

背景技術

2000年6月26日，秦京管道大興段內發生嚴重打孔盜油案件，損失價值95萬元的原油，而泄漏給國家造成直接經濟損失300萬元、間接經濟損失1280萬元；

2003年7月21日，秦京管道京津塘高速公路30號出口附近被人為鉆破輸油管道，發生大量原油泄漏，秦京管道停運10小時；

2003年10月20日，鐵秦輸油管道沈陽新城子區新城子鄉四家子村附近遭到盜油分子破壞發生原油泄漏事故，造成全線停止輸油達6小時30分；

2003年12月19日，新建成的蘭成渝輸油管道廣元站下游干線由于打孔盜油發生泄漏。造成寶成鐵路停運長達7小時5分鐘，數百對列車受阻，90號汽油泄漏300余噸，蘭成渝輸油管道停輸14d'時12分鐘，清江河500米河面被污染；

2004年4月26日，四川仁壽寶飛鎮一臺挖掘機施工時不慎將渠縣通往南充、成都、仁壽、瀘州的川西南天然氣720毫米主管道挖破，造成天然氣泄漏30萬立方米，直接損失50萬元；

2006年5月12日，由于盜油者偷油不慎，尼日利亞首都拉各斯郊外阿特拉斯－克里克島發生一起輸油管道爆炸事故，造成近200人死亡。

2009年12月30日凌晨，中國石油蘭鄭長成品油輸油管道渭南支線華縣赤水段地下管道在投產過程中發生柴油泄漏，百余立方米柴油流入赤水河并進入渭河，威脅黃河水質。原因已經查明，是第三方施工造成的；

2011年，甘肅境內發生了三起盜油案件，其中兩起發生在馬惠線甜水鎮，一起發生在10月份新投產的石蘭線景泰境內。

……

分析上述重大事故的原因，皆是人為原因引起的，其中大部分是不法分子鉆孔偷油，其次是挖掘機在管道上方野蠻施工。據不完全統計，管道泄漏50%以上是由于人為破壞，其中中石化所轄輸油管道由于偷油和施工破壞而引起的泄漏事故，十年間共發生油氣泄露事故四五千起，造成幾個億的經濟損失；而中石油也累計發生管道破壞事故幾百起。由此可見，對長途油氣管道的安全運行情況進行實時在線監測和預警迫在眉睫，意義重大。

現有的油氣管道安全監測方法主要有油氣壓力探測法、油氣流量探測法、負壓力波探測方法、基于相干OTDR的分布式光纖振動測量方法等等，前三種監測方法，只能減少和控制泄漏造成的損失，不能預防管道人為破壞。另外，現有的短距離分布式光纖振動監測系統已經不能滿足自來水輸送管線、電力傳輸電纜、光纖通信骨干網的預警監測和長距離邊境線、大范圍開放式周界的入侵安全監測的需求。

基于相干OTDR的分布式光纖振動測量具有不受電磁干擾、抗腐蝕、報警定位準確等優點，但是還存在監測距離短、模式識別不準確、誤報漏報率高、靈敏度不夠等缺點，雖然也能夠監測部分事件點，如斷點、損耗、衰減等，但是由于監測振動事件的后向散射曲線引進了調制信號，所以在判斷事件點時無法進行多次平均處理，否則將產生振動事件點的誤報漏報現象。并且無法對光纖鏈路產生損耗、衰減、斷點或者扭曲等事件點進行精確判斷。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，提供一種新的

長距離分布式光纖振動監測系統。本實用新型的長距離分布式光纖振動監測系統除了能夠做到精確監測光纖鏈路的衰減、斷點、扭曲等事件外，還得具有監測距離長、靈敏度高的特點，而且還要能排除由于長期外界環境的變化帶來的誤報現象。

為了達到上述發明目的，本實用新型專利提供的技術方案如下：

一種長距離分布式光纖振動監測系統，其特征在于，該監測系統包括有第一光源模塊、第二光源模塊、合波模塊、光環形器、分波模塊、光放大模塊、光電轉換與放大濾波模塊、數據采集與處理模塊、上位機控制及顯示模塊、上位機和待測光纖，所述的第一光源模塊和第二光源模塊分別連接所述的合波模塊，該合波模塊連接光環形器的輸入端，該光環形器的一個輸出端連接待測光纖，光環形器的另一個輸出端連接至所述分波模塊的輸入端，所述分波模塊的一個輸出端連接所述的光電轉換及放大濾波模塊，分波模塊的另一個輸出端經過所述的光放大模塊后連接所述的光電轉換及放大濾波模塊，該光電轉換及放大濾波模塊連接所述的數據采集及處理模塊，該數據采集及處理模塊連接所述的上位機控制及顯示模塊，該上位機控制及顯示模塊連接所述的上位機；所述的第一光源模塊中采用的是超窄線寬激光器，所述的第二光源模塊中采用的是脈沖激光器。