圖1光纖分布式聲波傳感的管道腐蝕損傷在線監(jiān)測(cè)示意圖

目前單臺(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)能夠支持50 km的傳感光纖（對(duì)應(yīng)管道長(zhǎng)度與光纖布設(shè)方式有關(guān)），管道腐蝕損傷總體識(shí)別準(zhǔn)確率為96.92 %，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管道最小損傷等級(jí)（0.48 %）的精準(zhǔn)識(shí)別。

2、管道泄漏監(jiān)測(cè)

由于管道的老化腐蝕，地質(zhì)災(zāi)害、管壓波動(dòng)及第三方破壞等影響，使得管道泄漏時(shí)有發(fā)生。當(dāng)泄露事件發(fā)生時(shí)，管內(nèi)外壓差通過泄露口釋放，向外輻射能量進(jìn)而產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象。聲發(fā)射形成的振動(dòng)波將會(huì)沿著管壁向兩側(cè)傳播，通過捕捉并分析泄露引起的聲發(fā)射信號(hào)特征可獲得泄露事件的具體信息及實(shí)現(xiàn)泄漏點(diǎn)定位。將DAS系統(tǒng)應(yīng)用在管道泄漏事件的監(jiān)測(cè)中，則可以實(shí)現(xiàn)分布式、全天候的管道泄漏事件監(jiān)測(cè)預(yù)警，降低管道泄漏事故帶來的損失。此外，本系統(tǒng)結(jié)合泄漏信號(hào)能量特征及數(shù)據(jù)處理算法，可實(shí)現(xiàn)泄漏口徑的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

圖2光纖分布式聲波傳感的管道泄漏監(jiān)測(cè)示意圖

3、管道流量監(jiān)測(cè)

流量是反映管道狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)測(cè)和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。非侵入式、無(wú)創(chuàng)傷管道流速監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)輸油管線可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。本系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)流體經(jīng)過管道時(shí)引起的管道振動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)流量信息的精確感知。與商用加速器測(cè)量結(jié)果相比，本系統(tǒng)具有更好、更穩(wěn)定的流量測(cè)量結(jié)果。此外，將所提出的非侵入式、無(wú)創(chuàng)傷管道流速監(jiān)測(cè)技術(shù)已成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，顯示出巨大的工程應(yīng)用潛力，特別是在長(zhǎng)距離管網(wǎng)中。

圖3 管道流速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)圖

4、管道外破事件監(jiān)測(cè)

此外，隨著城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，縱橫交錯(cuò)的燃?xì)夤艿肋\(yùn)行正承受著越來越多第三方施工所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。第三方施工破壞燃?xì)夤艿朗录r(shí)有發(fā)生，輕則影響管道正常供氣，重則危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全?；贒AS的管道外破預(yù)警系統(tǒng)，只需利用與管線同溝敷設(shè)通信光纜的其中一根纖芯作為傳感器，通過監(jiān)測(cè)傳輸信號(hào)變化即可監(jiān)測(cè)光纖沿途的振動(dòng)信號(hào)，由此可實(shí)現(xiàn)管道沿線破壞行為的7*24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，在實(shí)現(xiàn)物理參量監(jiān)測(cè)的同時(shí)不影響通訊信號(hào)傳輸。

圖4 管道外破監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及事件識(shí)別結(jié)果