[發(fā)明專利]基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610016822.8
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105509979B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王紀強;趙林;劉統(tǒng)玉;李振;劉媛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

本發(fā)明涉及油氣管道泄漏檢測領(lǐng)域，其公開了基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括至少兩個光纖光柵壓力傳感器，每個所述光纖光柵壓力傳感器分別安裝于油氣管道預設(shè)位置處；所述光纖光柵壓力傳感器以并聯(lián)或串聯(lián)方式進行連接，其用于將檢測到的油氣管道內(nèi)部負壓波信號轉(zhuǎn)換為光信號，并傳送至光纖光柵快速解調(diào)儀；所述光纖光柵快速解調(diào)儀用于同步采集并傳送所述光信號至監(jiān)測主機進行分析處理，最終實現(xiàn)油氣管道的泄漏檢測及精確定位。本發(fā)明不需要另外鋪設(shè)傳輸光纜，可實時準確獲得負壓波波速，大大增強對小泄漏的監(jiān)測能力，并取多組測量結(jié)果的平均值，可進一步提高定位精度，具有檢測靈敏度高、定位精度高和誤報率低等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泄漏定位系統(tǒng)，尤其涉及一種基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

油氣管道是重要的石油、天然氣運輸方式，目前中國油氣管道總里程已達14萬公里，承擔著我國70％的原油和99％的天然氣運輸任務。數(shù)據(jù)顯示，我國油氣管道事故率平均為3次/1000千米·年，遠高于美國的0.5次/1000千米·年和歐洲的0.25次/1000千米·年。據(jù)統(tǒng)計，造成我國油氣管道事故的主要原因是人為第三方破壞和惡意的打孔盜油(氣)，以及管道腐蝕和突發(fā)性自然災害。因此，實時監(jiān)測管道泄漏并對泄漏點進行精確定位，對保證人民財產(chǎn)、人身安全，降低國家經(jīng)濟損失具有重要意義。

現(xiàn)有的管道泄漏檢測技術(shù)主要包括：流量平衡法、內(nèi)測球法、負壓波法、分布式光纖法、壓力梯度法等。其中負壓波法僅僅通過在管道首末端分別安裝壓力傳感器，實現(xiàn)簡單、易維護，而且很多已經(jīng)應用于實際管道的泄漏監(jiān)測。從系統(tǒng)實際運行情況來看，檢測靈敏度低、定位精度差是目前制約負壓波泄漏檢測技術(shù)發(fā)展的瓶頸。在應用負壓波法進行泄漏定位時需要通過負壓波波速求解泄漏點位置，而負壓波的傳播速度與管道傳輸介質(zhì)特性、管道材質(zhì)等因素有關(guān)，所以要準確進行管道的泄漏定位，就要先確定管道內(nèi)負壓波傳播的速度，直接帶入標稱的負壓波波速值進行泄漏定位計算，將導致泄漏定位精度較低；而且負壓波信號在傳輸過程中會出現(xiàn)嚴重衰減，隨著傳輸距離的延長，管道首末兩端的壓力傳感器可能出現(xiàn)測量不到負壓波，導致部分泄漏工況無法檢測；另外一旦管道首末端的兩個壓力傳感器的其中一個失效，就將無法得到負壓波傳播到管道首末兩端的時間差，這將導致泄漏定位失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠克服上述不足，達到更高的檢測靈敏度和定位精度，極低的誤報率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)，包括至少兩個光纖光柵壓力傳感器，每個所述光纖光柵壓力傳感器分別安裝于油氣管道預設(shè)位置處；所述光纖光柵壓力傳感器以并聯(lián)或串聯(lián)方式進行連接，其用于將檢測到的油氣管道內(nèi)部負壓波信號轉(zhuǎn)換為光信號，并傳送至光纖光柵快速解調(diào)儀；所述光纖光柵快速解調(diào)儀用于同步采集并傳送所述光信號至監(jiān)測主機進行分析處理，最終實現(xiàn)油氣管道的泄漏檢測及精確定位。

所述光纖光柵壓力傳感器并聯(lián)連接至通信光纜的多芯單模光纖，所述多芯單模光纖與分路器相連，所述分路器與光纖光柵快速解調(diào)儀相連。

所述光纖光柵壓力傳感器串聯(lián)連接至通信光纜的一芯單模光纖，所述一芯單模光纖與光纖光柵快速解調(diào)儀相連。

所述監(jiān)測主機上設(shè)有通信接口，所述通信接口與光纖光柵快速解調(diào)儀相連。

所述通信接口采用以太網(wǎng)口。

所述光纖光柵壓力傳感器等間隔安裝于油氣管道上。

所述光纖光柵壓力傳感器根據(jù)預設(shè)不等間隔距離安裝于油氣管道上。

一種基于光纖負壓波的油氣管道泄漏監(jiān)測定位系統(tǒng)的定位方法，包括：