[發明專利]固定震源裝置和Φ-OTDR傳感系統結合的油氣管道光纖標定方法

有效

• 申請號: 201911044850.0
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110702212B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 徐杰;余斌;潘冬東;鄭瑞;葉青;張聰;郭松;張學彬;胡伶俐
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司地理地質信息勘查分公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種固定震源裝置和Φ?OTDR傳感系統結合的油氣管道光纖標定方法，包括：在設置有探測光纜的管道沿線，每隔一定距離設置一個基準點，在基準點上方，使用固定震源裝置進行有規律的錘擊，制造激勵信號，通過Φ?OTDR傳感系統對各個基準點處的激勵信號進行探測，并計算出各基準點對應的光纜長度，將其與管道里程進行匹配；以基準點為中心，采用固定震源裝置，在垂直于管道的一定高度上，每隔一定水平距離進行一次錘擊，制造激勵信號，通過Φ?OTDR傳感系統對激勵信號進行探測，計算得到基準點對應的光纜深度，得到光纜的最終位置。本發明方法能快速、準確的定位光纜位置，完成管道和光纜位置的匹配標定工作，提高管道光纖監測系統建設效率、降低建設成本。

技術領域

本發明涉及油氣管道光纖標定技術領域，尤其涉及一種固定震源裝置和Φ-OTDR傳感系統結合的油氣管道光纖標定方法。

背景技術

管道運輸具有高效和經濟的特點，我國長輸油氣管道總長度累計已達數萬公里，管道在運行中若有損壞，不僅影響國家的能源供應，還可能造成嚴重事故，統計資料表明，第三方破壞是油氣管道失效的主要因素之一，為保障油氣管道的運行安全，需要對管道沿線的威脅事件進行及時預警。

目前，常用的管道安全預警技術主要包括光纖傳感和地震波檢測，由于地震波檢測技術使用和維護成本較高，只適用于重點管段的監測，因此，以管道同溝敷設光纜作為振動傳感器的光纖傳感類管道安全預警技術是目前的主要發展趨勢。

針對油氣管道光纖監測系統的應用，已經出臺了公共安全標準，而管道和光纖位置的匹配標定工作，則是保證管道光纖監測系統報警定位精度的必要工作。在此之前，還沒有成熟的技術可以探測到非金屬鎧裝光纜的具體位置，因此管道和光纖位置的匹配標定工作難度較大。

在油氣管道運輸行業，管道建設期會同溝鋪設光纜，用于場站通信。由于管道施工資料的缺失、以及管道改線等因素，導致隨管道同溝鋪設的光纜位置無法獲取。近幾年，光纖傳感技術在油氣管道安全監測領域開始發展應用，為保證光纖監測系統報警定位精度，在油氣管道光纖監測預警系統建設初期，需要對管道和光纖的相對位置進行標定匹配工作，而傳統的技術和方法不能完成管道和光纖的標定匹配工作。

現有技術針對管道和光纜位置的匹配標定工作，沒有專用的振動信號激發裝置，且沒有規范的測試流程，無法保證振動測試信號的穩定，會導致每次測試的信號強度有變化，因此不能保證最強振動點的確認，影響定位精度。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種固定震源裝置和Φ-OTDR傳感系統結合的油氣管道光纖標定方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種固定震源裝置，該裝置包括筒蓋、重錘、刻度筒以及托盤；其中：

刻度筒為中空的柱形圓筒，其底部安裝在托盤上，使刻度筒能垂直立于水平面上；重錘一端設置有掛鉤，掛鉤上固定有無彈性的繩子；筒蓋的中心位置設置有小孔，重錘的繩子穿過該小孔；將重錘置于刻度筒中，筒蓋安裝在刻度筒的頂部，提拉繩子使重錘至某個刻度線處；松開繩子，使重錘自由落體砸在托盤上，產生固定振動信號。

進一步地，本發明的刻度筒上設置有透明刻度窗，透明刻度窗上設置有刻度。

進一步地，本發明的重錘直徑小于刻度筒的內徑。

本發明提供一種固定震源裝置和Φ-OTDR傳感系統結合的油氣管道光纖標定方法，該方法包括以下步驟：

管道里程和光纜長度匹配：

在設置有探測光纜的管道沿線，每隔一定距離設置一個基準點，在基準點上方，使用固定震源裝置進行有規律的錘擊，制造激勵信號，通過Φ-OTDR傳感系統對各個基準點處的激勵信號進行探測，并計算出各基準點對應的光纜長度，將其與管道里程進行匹配；

管道和光纜的垂直距離標定：