[發明專利]一種地下管廊內管道泄露定位與預警裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 202111057603.1
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113781749B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 王磊;劉臻;靳寶全;高妍;王宇;張紅娟;劉昕;白清
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;鄧東東

1.一種地下管廊內管道泄露定位與預警系統，其特征在于：包括多個通過光纖光纜（11）串行連接的定位與預警裝置，最后一個定位與預警裝置通過光纖光纜（11）和地上監控室的光電探測器（13）連接，所述定位與預警裝置包括光纖保護殼（1）、裝置外殼（2）、鉑膜層（3）、固定底座（4），所述光纖保護殼（1）固定在裝置外殼（2）的頂部，裝置外殼（2）的底部設置有鉑膜層（3），其中裝置外殼（2）和固定底座（4）上開有多個螺旋結構的固定孔，用來插入固定柱，通過固定柱將固定底座（4）和裝置外殼（2）固定在地下管廊內管道的頂部巖層上；

所述光纖保護殼（1）內部通入第一光纖F1，第一光纖F1上設有第一光纖光柵溫度傳感器A1和第二光纖光柵溫度傳感器A2；

所述裝置外殼（2）的兩側分別設置有左聲音收集器D1和右聲音收集器D2，裝置外殼（2）的內部設置兩個中空且圓柱形結構的共振腔室：左共振腔室（5）和右共振腔室（6），左共振腔室（5）與右共振腔室（6）之間通過內隔音層隔開；

所述裝置外殼（2）的內側頂部左右兩邊各開有一條光纖通道用于第二光纖F2兩端的通過，裝置外殼（2）的內側底部中間開有一條光纖通道用于第二光纖F2通過，第二光纖F2在位于裝置外殼的內側底部處設置有第三光纖光柵溫度傳感器A3；

光纖光纜（11）將各裝置中的第一光纖F1與第二光纖F2的光波參數信息傳遞至光電探測器（13），光電探測器（13）接入光纖光柵高速解調儀（14），光纖光柵高速解調儀（14）實時解調各裝置中第一光纖光柵溫度傳感器A1采集的環境參考溫度T_i1、第二光纖光柵溫度傳感器A2采集的環境參考溫度T_i2、第三光纖光柵溫度傳感器A3采集的管道溫度T_i3以及第一光纖光柵應變傳感器B1采集的左振膜振動參量V_i1、第二光纖光柵應變傳感器B2采集的右振膜振動參量V_i2（i=1，2，…，n）；

若某一時刻，光纖光柵高速解調儀（14）解調出的振動信號突然增大，則燃氣輸送管道（16）可能發生泄漏，通過對比找到兩個振動信號最大且相鄰的裝置，并將這兩個裝置中各自的第三光纖光柵溫度傳感器A3采集的管道溫度T_i3分別與自身的第一光纖光柵溫度傳感器A1采集的環境參考溫度T_i1、第二光纖光柵溫度傳感器A2采集的環境參考溫度T_i2做減法運算，只要兩個裝置中有一個裝置出現這兩個差值均大于裝置設定的溫度閾值T_ε的情況，則說明這兩個裝置之間的燃氣輸送管道某點發生泄露。

2.根據權利要求1所述的一種地下管廊內管道泄露定位與預警系統，其特征在于：多個定位與預警裝置按照相同的間隔距離用固定柱固定在燃氣輸送管道（16）正上方的地下管廊頂部巖層（15）上，且所有裝置排列在與燃氣輸送管道（16）平行的直線上。

3.根據權利要求1所述的一種地下管廊內管道泄露定位與預警系統，其特征在于：所述裝置外殼（2）為圓柱體結構，裝置外殼（2）的外部兩圓形側面的中心部分通有中空通道并分別設置左聲音收集器D1和右聲音收集器D2。