一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置及测温方法与流程

本发明属于温度传感技术领域，尤其涉及一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置及测温方法。

背景技术：

分布式光纤传感技术作为新型传感器，具有大容量、长距离、高精度、抗干扰等先天优势，近年来发展迅速。其中，分布式光纤温度传感系统(dts)是商用化最成功的代表，它是基于温度敏感效应(温度差异)实现对线性资产(如电缆、隧道、管道)的分布式监测，在火灾监测、高温液体泄漏和高压气体泄漏等应用场景发挥作用。

然而，对于常温输送的管线，由于管线内部输送的介质和光缆所处环境的温度无异，管线发生泄漏事故时，由于不存在温度的变化，系统就无法实现对泄漏的探测和定位，系统失效。

中国专利文献中，公开号为cn202471302u、名称为“一种基于主动温控分布式温度监测的海底悬空监测装置”，公开了一种技术方案，包括分布式加热单元，分布式温度传感单元和封装保护层组成；加热单元由线性发热材料(可以是铜、镍、铬、铝、铁等合金材料或碳纤维材料)制成；采用电缆内部的光导纤维(基于光纤布里渊分布式温度传感技术或者光纤喇曼散射分布式温度传感技术)监测热传递过程中的温度变化。

上述技术方案采用电力电缆与光缆并行铺设，对光缆进行预加热从而人为制造温度差的方法，实现常温管线的泄漏监测。但这种方法问题也很多，首先是增加了能源消耗，光纤传感的无源优势不复存在，第二是电力缆增加了安全风险，不具备光纤传感器的本质安全的巨大优势。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置及测温方法，目的是基于被动加热的方式实现了泄漏事件到温升的转化，实现对常温泄漏监测，填补了分布式光纤温度传感器在常温光纤监测应用中的空白。

本发明的技术方案为：

一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置，包括输送常温介质的输送管道，与输送管道并行铺设、位于输送管道下方的感温光缆和加热包，用于将输送管道、感温光缆、加热包密封在封闭空间的外部管道，所述感温光缆与dts主机连接，所述加热包为被动热源。

和现有技术相比，本方案基于被动加热的构思，设计了光纤测温装置，外部管道封装一方面避免外部因素(雨水、溅水、水汽)对加热包的影响，延长其使用寿命，减少误报；另一方面是有利于泄漏液体更快的汇聚到光缆和加热包的位置。被动式加热具有廉价、安全的特性。

基于上述方案，本发明还做出了如下改进：

进一步地，所述外部管道采用套入或c字形嵌入方式包裹输送管道、感温光缆和加热包。本改进方案中，对外部管道包裹方式进行了优选，采用c字形嵌入的方式，需要保证熔接部位的密闭性。

进一步地，所述加热包外部覆盖干燥剂，所述加热包主要成分为生石灰、碳酸钙、铁粉、铝粉、镁粉、炭、盐。本技术改进中，覆盖干燥剂是为防止或减缓加热包的失效，以减少水蒸气对其的影响；被动热源成分的选择保证了加热包遇水时会持续释放热量，短时温度可达70℃。此外，泄漏事件发生后，泄漏区域的加热包4和干燥剂将失效，需在修补管道时一并替换，以实现继续监测。

本发明还涉及一种用于常温输送管线分布式光纤测温方法，包括以下步骤，

1)通过铺设外部管道将输送管道、感温光缆和加热包密封，其中感温光缆和加热包位于输送管道底部；

2)输送管道泄漏时，输送介质由于重力作用汇聚到外部管道底部并将感温光缆和加热包浸没；

3)加热包为被动加热，被输送介质浸没后化学反应并释放热量，该区域的感温光缆加热升温，并将信号传输至dts主机，进行温度解调并输出报警。

本发明的有益效果是由于外部管道对液体的集聚作用以及加热包的快速加热效果，有利于实现更加快速和准确的泄漏探测，大大降低了误报的可能。

附图说明

图1是发明系统结构示意图；

图2是本发明剖面结构示意图。

图中，1、外部管道；2、输送管道；3、感温光缆；4、加热包；5、dts主机。

具体实施方式

如图1所示，一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置，包括输送常温介质的输送管道2，与输送管道2并行铺设、位于输送管道下方的感温光缆3和加热包4，用于将输送管道2、感温光缆3、加热包4密封在封闭空间的外部管道1，所述感温光缆与dts主机连接，所述加热包4为被动热源。所述外部管道1采用套入或c字形嵌入方式包裹输送管道2、感温光缆3和加热包4。所述加热包4外部覆盖干燥剂，所述加热包主要成分为生石灰、碳酸钙、铁粉、铝粉、镁粉、炭、盐，具备较低的价格和安全的反应最高温度(50℃～75℃)。泄漏事件发生后，泄漏区域的加热包4和干燥剂将失效，需在修补管道时一并替换，以实现继续监测。

一种用于常温输送管线分布式光纤测温方法，包括以下步骤，

1)通过铺设外部管道将输送管道、感温光缆和加热包密封，其中感温光缆和加热包位于输送管道底部；

2)输送管道泄漏时，输送介质由于重力作用汇聚到外部管道底部并将感温光缆和加热包浸没；

3)加热包为被动加热，被输送介质浸没后化学反应并释放热量，该区域的感温光缆加热升温，并将信号传输至dts主机，进行温度解调并输出报警。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于常温输送管线分布式光纤测温装置，包括输送常温介质的输送管道，与输送管道并行铺设、位于输送管道下方的感温光缆和加热包，用于将输送管道、感温光缆、加热包密封在封闭空间的外部管道，所述感温光缆与DTS主机连接，所述加热包为被动热源。本发明的有益效果是由于外部管道对液体的集聚作用以及加热包的快速加热效果，有利于实现更加快速和准确的泄漏探测，大大降低了误报的可能。

技术研发人员：刘永利;魏茂安;徐成山;姚彬
受保护的技术使用者：青岛汇安谷科技发展有限公司
技术研发日：2018.07.02
技术公布日：2018.12.07