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山西燃气有限责任公司

管道沉降监控系统

解 决 方 案

成都千嘉科技有限公司

2011

年7月

目 录

第1章 项目总体概述 ..................................................................................................................... 3

1.1 现状分析 ............................................................................................................................ 3 1.2 系统特点 ............................................................................................................................ 4 第2章 需求分析 ............................................................................................................................. 5

2.1.1 项目概况 ................................................................................................................. 5 2.2 实现目标 ............................................................................................................................ 5 第3章 方案设计 ............................................................................................................................. 5

3.1 系统结构 ............................................................................................................................ 5

3.1.1 系统总体框架 ......................................................................................................... 5 3.1.2 光纤安全防御系统示意图 ..................................................................................... 6 3.2 系统原理 ............................................................................................................................ 7 3.3 系统组成 ............................................................................................................................ 8 3.4 系统工作流程 .................................................................................................................... 9 第4章 详细设计 ............................................................................................................................. 9

4.1 与管理中心通信 .............................................................................................................. 10 4.2 安装、调试 ...................................................................................................................... 11

4.2.1 设备安装 ............................................................................................................... 11 4.2.2 施工技术要求 ....................................................................................................... 12 4.3 现场调试 .......................................................................................................................... 13 4.4 系统升级、维护 .............................................................................................................. 13

4.4.1 系统维护措施 ....................................................................................................... 13 4.4.2 系统特点 ............................................................................................................... 13

第5章 系统配置清单 ................................................................................................................... 14

第1章项目总体概述

1.1现状分析

长距离管道的位移，沉降形变将对燃气管线的正常输气，以及运行的安全与管道寿命造成巨大的影响。目前国内外对长管线进行移监测主要采用精密的大地测量方法，这种方法精度虽然可以很高，但是仅对长线上各点在不同时间上逐点测量，不是在同一时间获取。因此获取位移信息的安全性不高，且时间较长，达不到实时监控的目的。另一种是比较简单的力学方法，即通过测量管线轴向应力或微形变推测管线的位移值。这种方法只有当管线的支撑点比较确定的情况下可以使用且精度不高。因此当管线较长时，计算出的数据有时会造成很大误差，无法使用。

管道沉降不仅影响燃气的正常运输，还可能导致管道泄漏，管道泄漏不仅会造成资源损失和环境污染,石油、天然气等易燃易爆品输送管道的泄漏甚至会产生火灾爆炸,因此对管道进行实时监测,及时发现泄漏和预报隐患就显得十分重要。 目前管道泄漏的监测方法主要有基于管内压力、流量、温度和管壁完好程度检测的管内智能爬行机法;基于泄漏产生的物理现象检测的声波、负压波、应力波检测法;利用热红外成像、气体成像、探地雷达的地面间接检测法。 这些方法存在或者定位难,或者不能提前预报泄漏隐患等缺点。针对上述问题,我公司提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道的位移及泄漏进行实时在线监测的技术。

光纤传感器是一种传感型光纤传感器,它具有同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力。 利用这一特性,在输送管道铺设的同时铺设一条或几条光缆,利用光纤作为传感器,拾取管道周围的压力、温度和振动信号,通过对信号的分析和处理,对