[發明專利]基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統及方法

在審

• 申請號: 201810969263.1
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108759936A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 徐劍喬;蔣金輝;王松林;張志斌;史義雄
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

1.一種基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：包括依次連接的分布式光纖組件、光源發生裝置、數據采集裝置以及數據處理中心，所述分布式光纖組件包括設置于排水管道內部的至少一個監測組，每個監測組包括一條分布式監測光纖和一條分布式應變補償光纖，所述分布式監測光纖和所述分布式應變補償光纖并排設置于排水管道內壁且沿排水管道軸向設置。

2.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式監測光纖包括由內向外依次設置的光纖纖芯、涂覆層、包覆層以及柔性護套。

3.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式應變補償光纖包括由內向外依次設置的光纖纖芯、涂覆層、包覆層、柔性護套和剛性護套。

4.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式監測光纖和所述分布式應變補償光纖均采用環氧樹脂粘貼于排水管道內壁。

5.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述監測組具有多個且分別設置于排水管道內部不同充滿度位置。

6.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式光纖組件還包括設于排水管道內壁頂端的分布式溫度補償光纖。

7.如權利要求6所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式溫度補償光纖包括由內向外依次設置的光纖纖芯、涂覆層、包覆層、柔性護套和剛性護套，所述柔性護套和所述剛性護套之間具有間隙。

8.如權利要求1所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統，其特征在于：所述分布式光纖組件經過檢查井的部分整體或者分開后外部套有不銹鋼套管。

9.一種如權利要求1-8任一所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統的監測補償方法，其特征在于，包括：

利用分布式監測光纖的光譜偏移量與流體流速呈正相關的關系，先采用分布式光纖在試驗環境中對流速與切應力進行標定，在實際監測過程中通過標定值和分布式監測光纖的切應力反算出流體流速；

通過分布式監測光纖的應變值以及應變波動范圍得到瞬變流的壓力波動范圍以及能量耗散情況；

根據分布式監測光纖的應變監測結果中是否出現某一段應變值的波動范圍明顯小于該位置周圍應變值的波動，判斷排水管道是否出現淤積；

將分布式監測光纖的監測值減去分布式應變補償光纖的監測值，消除外界振動干擾誤差。

10.一種如權利要求9所述的基于OFDR分布式光纖的排水管道監測補償系統的監測補償方法，其特征在于，上述方法還包括：

根據分布式監測光纖是否有位置出現恒定的應變異常峰值，判斷排水管道是否出現管道蠕變、非均勻沉降、局部斷裂、連接口脫落或者管道腐蝕的管道健康問題。