分布式光纖管道在位狀態(tài)監(jiān)測

一、方案背景

管道受基礎(chǔ)沉降變形、環(huán)境變化等因素的影響，會產(chǎn)生受彎變形。管道受彎變形監(jiān)測是管道工程安全監(jiān)測中最基礎(chǔ)、最重要的監(jiān)測內(nèi)容之一。分布式光纖傳感技術(shù)具有分布式、長距離、實時高精度等特點，已在管道工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用?；诜植际焦饫w的管道本體三維變形監(jiān)測系統(tǒng)在管道外壁的三個方向上粘貼光纖，可以直接獲得管道本體截面上的三點應(yīng)變數(shù)據(jù)，從而能夠計算出管道三維變形和截面受力狀況，具有監(jiān)測數(shù)據(jù)更全面、更準(zhǔn)確的優(yōu)勢。

二、方案概述

采用一根光纖緊密粘貼在管道截面的3點、9點、12點方向，在管道長度方向上來回纏繞，能夠同時獲得這三點的應(yīng)變數(shù)據(jù)。采取此種方式可以直接測量管道的應(yīng)變，通過三點應(yīng)變采集的方式可以從截面上三點的應(yīng)變數(shù)據(jù)得到這個截面的應(yīng)力信息和這個截面中心點的撓度，從而測量管道的“三維變形”。

用于監(jiān)測的光纖可以是緊套纖或者鎧裝結(jié)構(gòu)的光纜。其中O段光纖可借助使用通信光纜中閑置光纖而不必額外鋪設(shè)。在粘貼光纜時，用PP/PE膠水在光纜路徑上點刷，將光纜通過點刷的膠水臨時固定到管道表面，保持拉直和輕微繃緊，之后使用定制的環(huán)氧樹脂膠均勻涂刷在光纜路徑上。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析和展示集中在云服務(wù)器的網(wǎng)站中，分為“企業(yè)管理”、“項目總覽”、“項目管理”、“賬戶管理”、“3D模型”、“系統(tǒng)首頁”、“應(yīng)力分析”、“截面受理查詢”、“預(yù)警管理”等頁面。通過管道本體監(jiān)測平臺，管道安全的管理者能夠及時、準(zhǔn)確地掌握管道本體的狀態(tài)、撓度及應(yīng)力值。

四、方案功能特點

1）可直接獲得管道本體截面上的三點應(yīng)變數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)全面、準(zhǔn)確；

2）監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)有效性高，可提供管道完整性危害的實時信息；

3）專有的監(jiān)測軟件確保對檢測到的事件進行智能分析，建立有效的通信預(yù)警，并最小化誤報；

4）同時具備光纖分布式的優(yōu)點和截面三點式傳感器直接測量和三維測量的優(yōu)點。

五、主要監(jiān)測設(shè)備

1）長距離分布式光纖解調(diào)儀Vision DITEST

2）應(yīng)變傳感光纜SMC