新型管道安全防控系统的制作方法

1.本实用新型涉及管道安全防控技术领域，具体为一种新型管道安全防控系统。


背景技术：

2.现在城市里的天然气管道和自来水管道为了方便，主要采用地埋方式，管道绵长，难以全程监控，易受暴力施工破坏，并且管子与管子之间通常采用焊接方式，在长期承受管内高压情况下易发生泄露情况，缺少有效的事前预警手段，只能通过事后弥补的方式解决，给城市安全、企业运营、民众生活带来了诸多隐患。
3.由于城市地下管网分布区域广、沿线地理环境复杂多变，人工巡检的办法成本非常高，不仅浪费大量的人力、物力和财力资源，而且人工检测难度大、精度低，特别在城市燃气地下管网中受到的杂散电流影响更多、电磁干扰更复杂，传统的监测方式监测系统监测长度有限，从而导致监测系统布设成本较高，同时抗干扰效果较差。
4.因此，提出一种新型管道安全防控系统来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题
6.本实用新型的目的在于提供一种新型管道安全防控系统，以解决上述背景技术中提出的现有的监测系统监测长度有限和抗干扰效果较差的问题。
7.（二）技术方案
8.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种新型管道安全防控系统，包括光纤声发射主机、分支盒子和光纤敏感模块，所述光纤声发射主机连接有多个分支盒子，所述分支盒子连接有多个光纤敏感模块，多个所述光纤敏感模块均匀固定在监测管道的外侧。
9.优选的，所述光纤声发射主机配置有光纤声发射轮巡监测系统、光纤自动切换保护系统和信号处理系统，所述光纤声发射轮巡监测系统用于对多组光纤敏感模块进行轮巡测量。
10.优选的，所述光纤自动切换保护系统包括用于监测通信光缆的光功率值的监测模块，用于线路切换的光开关模块，测试光源模块和单片机主控模块。
11.优选的，所述信号处理系统由光调制机构、光电探测器和信号处理器组成。
12.优选的，所述光纤敏感模块可为折射率调制型光纤气体传感器，所述折射率调制型光纤气体传感器的横截面为d形。
13.优选的，所述光纤敏感模块可为光纤声发射传感器。
14.优选的，所述气体传感光纤贴附固定在监测管道的外表面。
15.（三）有益效果
16.与现有技术相比，本实用新型提供了一种新型管道安全防控系统，具备以下有益效果：
17.该新型管道安全防控系统，利用分支盒子可以布设更多的光纤敏感模块，从而可以对较长的管道做到无遗漏点的实时监控，该系统的采用光纤传感的技术，通过将测试光源模块的光接入光纤，光经光调制机构进行调制，当光通过光纤敏感模块时，使光的光学性质发生变化，从而使已调光携带信息，采用光纤对信号进行传输，具有较强的抗干扰能力。
附图说明
18.图1为新型管道安全防控系统的示意图；
19.图2为折射率调制型光纤气体传感器的横截面示意图。
20.图中：1、监测管道；2、分支盒子；3、光纤敏感模块；4、光纤声发射主机。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.实施例一
23.请参阅图1所示，一种新型管道安全防控系统，包括光纤声发射主机4、分支盒子2和光纤敏感模块3，光纤声发射主机4连接有多个分支盒子2，分支盒子2连接有多个光纤敏感模块3，多个光纤敏感模块3均匀固定在监测管道1的外侧，光纤声发射主机4配置有光纤声发射轮巡监测系统、光纤自动切换保护系统和信号处理系统，光纤声发射轮巡监测系统用于对多组光纤敏感模块3进行轮巡测量，光纤自动切换保护系统包括用于监测通信光缆的光功率值的监测模块，用于线路切换的光开关模块，测试光源模块和单片机主控模块，信号处理系统由光调制机构、光电探测器和信号处理器组成。
24.当管道出现裂纹扩展等因素产生声发射信号时，声发射源产生的声发射信号以波的形式通过管道传播，当到达材料表面时声发射波引起材料表面的振动，此时波的能量转换成管道的振动能，而附着在材料表面的声发射传感器可以感受到材料表面的机械振动，测试光源的光经光调制机构进行调制后送入光纤，当光通过光纤敏感模块时，使光的光学性质发生变化，从而使已调光携带振动波的信息，然后，将已调光送入光电探测器和信号处理器处理后即可获得管道振动信号，当出现异常信号时即可判定管道存在异常，从而对管道安全进行监控。
25.设置分支盒子2、光纤声发射轮巡监测系统和光纤自动切换保护系统可以对与分支盒子2连接的多组光纤敏感模块3进行轮巡测量，提高管道的监测长度，对较长的管道可以做到无遗漏点的实时监控，同时可以确保系统运行的稳定性。
26.实施例二
27.具体是，光纤敏感模块3可为折射率调制型光纤气体传感器，折射率调制型光纤气体传感器的横截面为d形。
28.具体的，气体传感光纤贴附固定在监测管道1的外表面。
29.折射率调制型光纤气体传感器是利用特定材料的体积或折射率对气体的敏感性，将它代替光纤包层或者涂敷于光纤端面，通过测量折射率变化引起的光纤波导参数，如有效折射率、双折射和损耗的变化，可获得气体浓度的信息。例如，对于天然气管道监测时，将
钯膜沉积于光纤端面，光纤-膜及膜-空气二界面形成一个光纤的fabry-perot腔，形成d形光纤（如图2所示）。钯膜遇到天然气时会发生膨胀，使得fabry-perot腔发生变化，通过测量输出干涉光的变化，即可获得天然气的浓度数据。针对所监测的恶劣环境，对此传感器可采用plc封装技术，以保证其长期可靠性。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种新型管道安全防控系统，包括光纤声发射主机（4）、分支盒子（2）和光纤敏感模块（3），其特征在于：所述光纤声发射主机（4）连接有多个分支盒子（2），所述分支盒子（2）连接有多个光纤敏感模块（3），多个所述光纤敏感模块（3）均匀固定在监测管道（1）的外侧。2.根据权利要求1所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述光纤声发射主机（4）配置有光纤声发射轮巡监测系统、光纤自动切换保护系统和信号处理系统，所述光纤声发射轮巡监测系统用于对多组光纤敏感模块（3）进行轮巡测量。3.根据权利要求2所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述光纤自动切换保护系统包括用于监测通信光缆的光功率值的监测模块，用于线路切换的光开关模块，测试光源模块和单片机主控模块。4.根据权利要求2所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述信号处理系统由光调制机构、光电探测器和信号处理器组成。5.根据权利要求1所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述光纤敏感模块（3）可为折射率调制型光纤气体传感器，所述折射率调制型光纤气体传感器的横截面为d形。6.根据权利要求1所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述光纤敏感模块（3）可为光纤声发射传感器。7.根据权利要求5所述的新型管道安全防控系统，其特征在于：所述气体传感光纤贴附固定在监测管道（1）的外表面。

技术总结
本实用新型公开了一种新型管道安全防控系统，涉及管道安全防控技术领域。该新型管道安全防控系统，包括光纤声发射主机、分支盒子和光纤敏感模块，所述光纤声发射主机连接有多个分支盒子，所述分支盒子连接有多个光纤敏感模块，多个所述光纤敏感模块均匀固定在监测管道的外侧，该新型管道安全防控系统，利用分支盒子可以布设更多的光纤敏感模块，从而可以对较长的管道做到无遗漏点的实时监控，该系统的采用光纤传感的技术，通过将测试光源模块的光接入光纤，光经光调制机构进行调制，当光通过光纤敏感模块时，使光的光学性质发生变化，使已调光携带与管道状况相关的信息，采用光纤对信号进行传输，同时具有较强的抗干扰能力。同时具有较强的抗干扰能力。同时具有较强的抗干扰能力。


技术研发人员：邱德才 范鑫烨 邱德武 邱德全
受保护的技术使用者：中企科信技术股份有限公司
技术研发日：2022.01.05
技术公布日：2022/7/12