分布式光纖測溫系統,自來水管道泄漏監測系統

       水是生命之源,我國水資源十分匱乏。供水管道網是輸送自來水的主要方式,我國供水管網的損漏率遠遠高出國際水平,每年因為自來水管道泄漏浪費大量水資源。供水管道的泄漏不但會給工農業生產和居民生活造成非常大的影響,而且還會造成巨大的資源浪費和經濟的損失。因此,對管道實施有效監測十分重要。

       分布式光纖傳感器具有體積小、抗電磁干擾、耐腐蝕和敷設簡單等*的優點,在傳感器領域引起人們廣泛的關注。公司采用分布式光纖拉曼測溫系統對自來水管道泄漏進行監測。這種方法是基于拉曼散射的溫度效應,通過拉曼散射光中的反斯托克斯對溫度敏感,感知光纖沿線溫度信息;利用斯托克斯光作為參考信號光解調測溫信號;根據光時域反射原理定位管道泄漏點。分布式拉曼光纖測溫系統可以實現在線實時監測自來水管道,并且能分布式、大范圍的監測整條自來水管道運行狀況。根據監測自來水管道泄漏的實際情況選擇符合要求的元器件,使整個拉曼測溫系統的主要技術指標溫度分辨率為1℃和空間分辨率為1m。本文采用累加平均法采集光纖沿線溫度信號可使系統信噪比提高180倍。

       通過搭建分布式光纖測溫系統對自來水管道泄漏進行實時監測。得出結論:當泄漏的自來水與光纖周圍環境的溫度相差1℃及以上時,分布式光纖測溫系統能夠辨別是否有自來水泄漏現象并且對泄漏的位置進行定位;當同時有兩處或兩處以上泄漏點且兩泄漏點距離1米以上時,分布式測溫系統能辨別出泄漏點的數量;當泄漏自來水與傳感光纖的接觸長度從1m增加到2m時,測溫系統探測曲線波形變寬且幅值變大。根據監測輸出波形的分析,制定管道泄漏警報系統,并與拉曼測溫系統配套應用到管道泄漏的監測中。得出結論:在功率一定的條件下,隨著距離的增加,警報系統需要更大的溫差才能識別出自來水管道泄漏點的位置。在同一個位置,隨著光源輸出平均光功率的增加,警報系統能識別出自來水管道泄漏點的位置所需要的溫度降低。當自來水與傳感光纖的接觸長度變長,分布式光纖測溫系統探測曲線的溫度包幅值也隨著變大,管道泄漏監測系統能夠識別出水與外界介質的溫度差變小。