[發(fā)明專利]基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158614.2
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103912792A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 解思亮;趙華澤;趙洪波
• 申請（專利權）人: 青島厚科化學有限公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生;趙永偉

1.一種基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)，包括地下管道（1）、固定在所述地下管道（1）外壁上的光纖光柵傳感器（2）以及與所述光纖光柵傳感器（2）相連的傳輸光纜（3），所述光纖光柵傳感器（2）構成光纖光柵傳感器陣列；所述套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)還包括埋設于地下管道（1）上方與地表之間的標識帶（12），所述標識帶（12）上每隔一段距離設有一個彎折部（13），在所述彎折部（13）的根部用連接線（14）對接；所述標識帶（12）上設有芯片組件；所述套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)還包括寬帶光源（7）、光纖光柵波長解調儀（11）以及遠程監(jiān)控與報警終端，所述寬帶光源（7）為所述光纖光柵傳感器（2）提供光源，所述光纖光柵波長解調儀（11）接收并分析所述光纖光柵傳感器（2）反射的中心波長，并傳送至所述遠程監(jiān)控與報警終端；其特征在于：所述標識帶（12）上方鋪設有保護套管（4），所述保護套管（4）底部外壁上設有傳感器孔（5），所述保護套管（4）內鋪設傳輸光纜（13），所述光纖光柵傳感器（2）通過所述傳感器孔（5）伸出所述保護套管（4）外，進而固定在所述地下管道（1）外壁上。

2.根據權利要求1所述的基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)，其特征在于：在每一個所述光纖光柵傳感器（2）對應的位置處設有窖井（6），所述窖井（6）從地表延伸至所述地下管道（1）側面，所述光纖光柵傳感器（2）通過所述傳感器孔（5）、窖井（6）到達所述地下管道（1）外壁，并固定在所述地下管道（1）外壁上，在所述窖井（6）內能夠對所述光纖光柵傳感器（2）進行安裝與拆卸操作。

3.根據權利要求1或2所述的基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖光柵傳感器（2）包括光纖光柵應變傳感器（21）和光纖光柵溫度傳感器（22），所述光纖光柵應變傳感器（21）和光纖光柵溫度傳感器（22）采用并連方式連接，并封裝成一體。

4.根據權利要求3所述的套管式地下管道自動預警系統(tǒng)，其特征在于：還包括隔離器（8）、耦合器（9）、光開關（10），所述寬帶光源（7）的輸出端與所述隔離器（8）的輸入端相連，所述隔離器（8）的輸出端與所述耦合器（9）的輸入端相連，所述耦合器（9）的輸出端與所述光開關（11）相連，同時所述耦合器（9）通過所述傳輸光纜（3）與所述光纖光柵傳感器陣列相連，所述光開關（10）與所述光纖光柵波長解調儀（11）相連，所述光纖光柵波長解調儀（11）通過有線或無線的方式與所述遠程監(jiān)控與報警終端相連。

5.根據權利要求4所述的套管式地下管道自動預警系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖光柵傳感器（2）的固定位置為所述地下管道（1）每隔一段距離處，或者選自以下位置中的一處或它們的組合：所述地下管道（1）的進入端、銜接處、變接處、坡度變化處、拐彎處、交叉處、鐵路和道路穿越處以及特別強調處。

6.根據權利要求4所述的套管式地下管道自動預警系統(tǒng)，其特征在于：所述保護套管（4）的材料可為樹脂材料或者其他能夠保護傳輸光纜（3）的材料。

7.根據權利要求1所述的基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)，其特征在于：所述的芯片組件包括芯片、固化層、彈性層和保護層，在芯片的外面從內至外依次包覆固化層、彈性層和保護層。

8.一種應用如權利要求1至7所述的基于光纖光柵的套管式地下管道泄漏預警系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

????a.?在地下管道（1）上方與地表之間鋪設標識帶（12），在標識帶（12）上鋪設保護套管（4），所述保護套管（4）底部外壁上設有傳感器孔（5），所述保護套管（4）內鋪設傳輸光纜（3），傳輸光纜（3）上連接光纖光柵傳感器（2），光纖光柵傳感器（2）通過傳感器孔（5）伸出所述保護套管（4）外；

????b.?在需要安裝傳感器（4）的對應位置處開設窖井（6），窖井（6）從地表延伸至地下管道（1）外側，光纖光柵傳感器（2）從傳感器孔（5）、窖井（6）到達地下管道（1）外壁上，進而固定在所述地下管道（1）外壁上，所述窖井（6）內能夠對所述光纖光柵傳感器（2）進行安裝與拆卸操作；

???????c.?當光纖光柵傳感器（2）和/或傳輸光纜（3）部分出現故障需要更換維修時，可先在故障光纜對應的每一個窖井（6）處將光纖光柵傳感器（2）從地下管道（1）外壁上拆卸下來，然后在故障光纜兩端的窖井（6）內將傳輸光纜（3）從保護套管（4）內拉出，更換好后再從反方向將傳輸???光纜3牽拉至相應位置，即可?恢復整個系統(tǒng)。