分布式光纖管道在位狀態監測

一、方案背景

管道受基礎沉降變形、環境變化等因素的影響，會產生受彎變形。管道受彎變形監測是管道工程安全監測中最基礎、最重要的監測內容之一。分布式光纖傳感技術具有分布式、長距離、實時高精度等特點，已在管道工程領域有著廣泛應用。基于分布式光纖的管道本體三維變形監測系統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變數據，從而能夠計算出管道三維變形和截面受力狀況，具有監測數據更全面、更準確的優勢。

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變數據。采取此種方式可以直接測量管道的應變，通過三點應變采集的方式可以從截面上三點的應變數據得到這個截面的應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”。

用于監測的光纖可以是緊套纖或者鎧裝結構的光纜。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。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，之后使用定制的環氧樹脂膠均勻涂刷在光纜路徑上。

系統的數據采集、分析和展示集中在云服務器的網站中，分為“企業管理”、“項目總覽”、“項目管理”、“賬戶管理”、“3D模型”、“系統首頁”、“應力分析”、“截面受理查詢”、“預警管理”等頁面。通過管道本體監測平臺，管道安全的管理者能夠及時、準確地掌握管道本體的狀態、撓度及應力值。

四、方案功能特點

1）可直接獲得管道本體截面上的三點應變數據，監測數據全面、準確；

2）監測系統連續有效性高，可提供管道完整性危害的實時信息；

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

4）同時具備光纖分布式的優點和截面三點式傳感器直接測量和三維測量的優點。

五、主要監測設備

1）長距離分布式光纖解調儀Vision DITEST

2）應變傳感光纜SMC