一种冻土区油气管道监测系统

摘要

本发明是一种基于光纤光栅传感技术的冻土区油气管道监测系统。在冻土区(1)的油气管道a(2)表面及其周围安装温度传感器组，在油气管道a(2)周围安装含水量传感器组，在油气管道a(2)一侧安装光纤光栅位移传感器组，所有传感器串联熔接，由光缆(12)引到监测站里，光缆(12)与光开关(13)连接，光开关(13)与光纤光栅解调仪(14)连接，光纤光栅解调仪(14)与下位机(15)连接，下位机(15)预处理后的数据通过卫星通信模块a(16)传输至低轨道卫星(17)，低轨道卫星(17)将数据转发至卫星通信模块b(18)，卫星通信模块b(18)将接收到的数据传输到上位机(19)进行分析和处理。本发明精度高、稳定性高、低成本。

主权项

一种冻土区油气管道监测系统，其特征是该系统分为现场数据采集传输子系统和数据分析显示子系统，具体包括光纤光栅位移传感器组、光纤光栅温度传感器组、光纤光栅含水量传感器组、现场监测站、远程监控中心；其中，光纤光栅位移传感器组的构成是：在管道b(20)附近，安装固定杆(21)，固定杆(21)深入到永冻土层一定深度；在固定杆(21)上安装滑块(22)，滑块(22)与细伸缩杆(23)连接方式为焊接，细伸缩杆(23)伸入粗伸缩杆(24)中，粗伸缩杆(24)内填充黄油；粗伸缩杆(24)与管道b(20)通过管卡(25)连接在一起，粗伸缩杆(24)与管卡(25)连接方式为焊接；滑块(22)与光纤光栅位移传感器c(26)连接，其中光纤光栅位移传感器c(26)为大位移传感器，在安装时需要施以一定的预拉力；光纤光栅位移传感器c(26)通过光缆接线盒a(27)与数据采集装置连接；冻土区油气管道监测系统的总体构成为：在冻土区(1)的油气管道a(2)表面及其周围安装多个光纤光栅温度传感器a(3)、光纤光栅温度传感器b(4)、光纤光栅温度传感器c(5)组成的温度传感器组，在油气管道a(2)周围安装多个光纤光栅含水量传感器a(6)、光纤光栅含水量传感器b(7)、光纤光栅含水量传感器c(8)、光纤光栅含水量传感器d(9)组成的含水量传感器组，在油气管道a(2)一侧，安装多个光纤光栅位移传感器a(10)、光纤光栅位移传感器b(11)，所有传感器串联熔接，然后通过光缆(12)引到监测站里，光缆(12)与光开关(13)连接，光开关(13)与光纤光栅解调仪(14)连接，光纤光栅解调仪(14)与下位机(15)连接，下位机(15)预处理后的数据通过卫星通信模块a(16)传输至低轨道卫星(17)，低轨道卫星(17)接收到数据后将数据转发至卫星通信模块b(18)，卫星通信模块b(18)将接收到的数据传输到上位机(19)进行分析和处理，从而实现对冻土区油气管道的安全监测；多个光纤光栅温度传感器a(3)、光纤光栅温度传感器b(4)、光纤光栅温度传感器c(5)、光纤光栅含水量传感器a(6)、光纤光栅含水量传感器b(7)、光纤光栅含水量传感器c(8)、光纤光栅含水量传感器d(9)、光纤光栅位移传感器a(10)、光纤光栅位移传感器b(11)分别将管道周围的温度、水分及管体位移信号经光缆(12)传到光开关(13)，经光纤光栅解调仪(14)解调传至下位机(15)，下位机(15)调用自编的程序，控制光开关(13)和光纤光栅解调仪(14)，实现数据的采集并对数据进行预处理；预处理后的数据通过卫星通信模块a(16)传输至低轨道卫星(17)，低轨道卫星(17)接收到数据后将数据转发至卫星通信模块b(18)，卫星通信模块b(18)将接收到的数据传输到上位机(19)进行分析和处理，判断冻土区管道的安全状态。