基于热力管道的测温测漏光缆网的制作方法

本发明涉及热力管道组网技术，特别是一种基于热力管道的测温测漏光缆网，通过以热力管道管网为基础，在热力管道上全程敷设光缆，利用监测模式切换装置，既能够通过瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点，又能够通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿光纤各点对应的温度信息，从而有利于对热力管网的各热力管道实现全程无盲区泄漏监测和温度异常监测，及时发现管道泄漏点或温度异常隐患，促进热力管网的安全运行和高质量运行。

背景技术：

热力管道是形成城市热力管网的基础构件，是从热源通往建筑物热力入口的供热管道，常用的热介质是热水或蒸汽等。本发明人发现，一般热力管网中的热力管道处于城市地下，环境复杂，对其运行中的监测主要通过热力检查室进行，而对于整个管网来说，热力检查室只可能处于零散分布的状况，因此，热力检查室选择性监测不可能实现全网无盲区监测，也就是说位于盲区的事故隐患反而成了可能酿成重大事故的痛点。安全无小事，城市热力管网一旦发生重大事故则必然造成巨大的经济损失和不良的社会影响。本发明人认为，如果以光纤直接作为传感器，将该传感器以热力管道为载体沿热力管道全程敷设，利用监测模式切换装置，既能够通过瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点，又能够通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿光纤各点对应的温度信息，从而有利于对热力管网的各热力管道实现全程无盲区泄漏监测和温度异常监测，及时发现管道泄漏点或温度异常隐患。有鉴于此，本发明人构思完成了本发明。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于热力管道的测温测漏光缆网，通过以热力管道管网为基础，在热力管道上全程敷设光缆，利用监测模式切换装置，既能够通过瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点，又能够通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿光纤各点对应的温度信息，从而有利于对热力管网的各热力管道实现全程无盲区泄漏监测和温度异常监测，及时发现管道泄漏点或温度异常隐患，促进热力管网的安全运行和高质量运行。

本发明的技术方案如下：

基于热力管道的测温测漏光缆网，其特征在于，以热力管网的热力管道为载体沿热力管道全程敷设光缆形成光缆网，所述光缆网中分布有监测主机，所述监测主机包括工控机，所述工控机通过监测模式切换装置分别连接测漏模块和测温模块，所述测漏模块和测温模块均连接激光发射器，所述激光发射器连接光脉冲信号调制器，所述光脉冲信号调制器连接主机光纤接口，所述测漏模块通过瑞利散射光干涉相位传感信号检测器连接所述主机光纤接口，所述测温模块通过温度传感信号检测器连接所述主机光纤接口，所述主机光纤接口连接所述光缆。

所述测漏模块通过所述激光发射器和所述光脉冲信号调制器向所述光缆中的光纤注入探测光脉冲信号，所述测漏模块通过瑞利散射光干涉相位传感信号检测器从所述光纤中接收瑞利散射光干涉相位信号，通过该瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点。

所述测温模块通过所述激光发射器和所述光脉冲信号调制器向所述光缆中的光纤注入探测光脉冲信号，所述测温模块通过温度传感信号检测器从所述光纤中接收布里渊光散射信号和菲涅尔光反射信号，通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿所述光纤各点对应的温度信息。

所述监测模式切换装置包括切换开关，所述切换开关的第一定端连接所述工控机，所述切换开关的第二定端连接所述测漏模块，所述切换开关的动端在所述切换开关的第三定端连接所述测温模块，切换开关控制端连接所述工控机，所述切换开关的动端在所述第二定端和所述第三定端之间形成切换连接。

所述主机光纤接口采用fc/apc光纤接口；所述工控机具有显示屏和远程通信模块，所述工控机通过rj45接口与管网综合监控系统连接。

所述光缆网中包括若干台监测主机，所述若干台监测主机以分布式方式部署在所述光缆网中，所述监测主机中的工控机具有显示屏和远程通信模块，所述工控机通过rj45接口与管网综合监控系统连接。

所述光缆具有双层铠装保护结构，所述光缆采用一芯结构或两芯结构，所述光缆内的光纤为单模光纤。

所述热力管道包括热力管道主体和包覆所述热力管道主体外周面的外部结构层，所述光缆设置在所述外部结构层中，所述光缆沿所述外部结构层的轴向延伸。

所述外部结构层包括保温包覆层，所述保温包覆层的内表面与所述热力管道主体的外周面相接触，所述光缆被敷设在所述保温包覆层的外表面上并通过光缆固定件固定，在所述保温包覆层的外表面上设置玻璃纤维布包覆层，所述玻璃纤维布包覆层上设置外护套。

所述外护套采用镀锌铁皮，所述光缆固定件为胶带，所述胶带通过粘接将所述光缆固定在所述保温包覆层的外表面上，所述光缆的自由端连接到光缆盘尾收卷装置中；所述光缆对所述热力管网中的所有热力管道均形成轴向全程覆盖。

本发明技术效果如下：本发明一种基于热力管道的测温测漏光缆网，通过以光纤直接作为传感器，将该传感器以热力管道为载体沿热力管道全程敷设，利用监测模式切换装置，既能够通过瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点，又能够通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿光纤各点对应的温度信息，从而有利于对热力管网的各热力管道实现全程无盲区泄漏监测和温度异常监测，及时发现管道泄漏点或温度异常隐患，促进热力管网的安全运行和高质量运行。本发明将光缆与传统的热力管道进行一体化组合，形成了以热力管道的外部结构层为载体和以光缆为监测传感器的全程布置模式，从而将现有的零散分布的热力检查室选择性监测一举扭转为对使用中的热力管道实现全程无盲区监测，能够极大地促进热力管网的安全运行和高质量运行。

本发明能够将热力管道预制成带有光缆传感器的热力管道，为传统的热力管道拓展了新的功能即增加自带传感功能，消除了传统热力管道的功能单一性，为基于热力管道的泄露监控光缆网提供了便利条件。

附图说明

图1是实施本发明基于热力管道的测温测漏光缆网结构示意图。

图2是预制光缆热力管道的结构示意图。

附图标记列示如下：1-光缆；2-热力管道主体；3-保温包覆层；4-玻璃纤维布包覆层；5-外护套；6-外部结构层；7-光缆固定件；8-热力通道；9-监测主机；10-光缆盘尾收卷装置；11-主机光纤接口；12-热力管道；13-光脉冲信号调制器；14-激光发射器；15-测漏模块；16-远程通信模块；17-显示屏；18-工控机；19-监测模式切换装置；20-瑞利散射光干涉相位传感信号检测器；21-测温模块；22-温度传感信号检测器；23-管网综合监控系统；24-切换开关控制端。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图2)对本发明进行说明。

图1是实施本发明基于热力管道的测温测漏光缆网结构示意图。图2是预制光缆热力管道的结构示意图。如图1至图2所示，基于热力管道的测温测漏光缆网，以热力管网的热力管道为载体沿热力管道全程敷设光缆1形成光缆网，所述光缆网中分布有监测主机9，所述监测主机9包括工控机18，所述工控机18通过监测模式切换装置19分别连接测漏模块15和测温模块21，所述测漏模块15和测温模块21均连接激光发射器14，所述激光发射器14连接光脉冲信号调制器13，所述光脉冲信号调制器13连接主机光纤接口11，所述测漏模块15通过瑞利散射光干涉相位传感信号检测器20连接所述主机光纤接口11，所述测温模块21通过温度传感信号检测器22连接所述主机光纤接口11，所述主机光纤接口11连接所述光缆1。所述测漏模块15通过所述激光发射器14和所述光脉冲信号调制器13向所述光缆1中的光纤注入探测光脉冲信号，所述测漏模块15通过瑞利散射光干涉相位传感信号检测器20从所述光纤中接收瑞利散射光干涉相位信号，通过该瑞利散射光干涉相位信号的幅度变化与泄露导致的温变和/或噪声扰动信号的对应关系，得到该幅度变化及其位置信息以确定管道泄漏点。所述测温模块21通过所述激光发射器14和所述光脉冲信号调制器13向所述光缆1中的光纤注入探测光脉冲信号，所述测温模块21通过温度传感信号检测器22从所述光纤中接收布里渊光散射信号和菲涅尔光反射信号，通过布里渊光散射信号的频移与温度的对应关系并结合利用菲涅尔光反射信息的定位关系，得到沿所述光纤各点对应的温度信息。

所述监测模式切换装置19包括切换开关，所述切换开关的第一定端连接所述工控机，所述切换开关的第二定端连接所述测漏模块，所述切换开关的动端在所述切换开关的第三定端连接所述测温模块，切换开关控制端24连接所述工控机18，所述切换开关的动端在所述第二定端和所述第三定端之间形成切换连接。所述主机光纤接口11采用fc/apc光纤接口；所述工控机18具有显示屏17和远程通信模块16，所述工控机18通过rj45接口与管网综合监控系统23连接。

所述光缆网中包括若干台监测主机9，所述若干台监测主机9以分布式方式部署在所述光缆网中，所述监测主机9中的工控机18具有显示屏17和远程通信模块16，所述工控机18通过rj45接口与管网综合监控系统23连接。所述光缆1具有双层铠装保护结构，所述光缆1采用一芯结构或两芯结构，所述光缆1内的光纤为单模光纤。所述热力管道12包括热力管道主体2和包覆所述热力管道主体2外周面的外部结构层6，所述光缆1设置在所述外部结构层6中，所述光缆1沿所述外部结构层6的轴向延伸。所述外部结构层6包括保温包覆层3，所述保温包覆层3的内表面与所述热力管道主体2的外周面相接触，所述光缆1被敷设在所述保温包覆层3的外表面上并通过光缆固定件7固定，在所述保温包覆层3的外表面上设置玻璃纤维布包覆层4，所述玻璃纤维布包覆层4上设置外护套5。所述外护套5采用镀锌铁皮，所述光缆固定件7为胶带，所述胶带通过粘接将所述光缆1固定在所述保温包覆层3的外表面上，所述光缆1的自由端连接到光缆盘尾收卷装置10中；所述光缆1对所述热力管网中的所有热力管道均形成轴向全程覆盖。所述热力管道主体2内的热力通道8内通过的供热介质是热水或蒸汽等。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。