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长距离管道结构，如输油管道、盐水运输管道、输气管道等经；岽┰轿Ｏ涨樾吻，易受自然灾难（滑坡、地动）和第三方入侵（居心破损、壅闭）影响，这些危险会导致管道自身结构稳固性爆发改变，影响使用功效，继而可能导致管道损坏、泄露和故障，造成严重的经济和生态效果。别的，管线的运营情形也会造成自身磨损甚至损毁。管道结构功效监测可以按期提供液体管道的结构和功效转变信息，能够有用降低治理难度提高清静性。

长距离管道监测系统组成：

• 漫衍式应变丈量系统监测管道结构应力漫衍状态，保管道结构的稳固

• 局部应变丈量系统接纳高精度光纤传感器探测细微走漏，早发明早处置惩罚，避免故障

• 漫衍式温度丈量系统用于定位液体渗漏部位，实时保养和维修

• 古板传感器（振弦/差阻/电压/电流/电容等）、热成像仪监测用于预判点监测。

长距离管道监测系统光纤监测计划

漫衍式光纤传感系统原理是同时使用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质，接纳BOTDR/BOTDA手艺，探测出沿着光纤差别位置的温度和应变的转变，实现漫衍式的丈量，以经济的方法获得较大工程效益。

漫衍式光纤监测系统示意图

监测参数

重点关注的功效参数：结构温度漫衍、结构应变漫衍、局部应变与温度的转变（量化）

光纤传感器测得沿管道的温度漫衍曲线，通过温度异常来剖析管道的走漏。

• 温度变低时可能由于液态蒸发（如氨）

• 温度变低时可能由于气体膨胀（如压缩自然气）

• 温度转变时可能由于高温液体走漏（如原油）

• 热容量转变可能由于液体释放（如水）

基于情形条件差别或焦耳汤普森效应的缘故原由，当管道爆发走漏时将导致温度的转变。

提供沿管道的应变转变信息
？梢约嗖獾囟⒒隆⒊两的橙死嗷疃鸬墓艿辣湫我贫。同时可以监测潜在的危险应变情形和因侵蚀或磨损造成的管道壁厚的转变，实现早侦测早预防，阻止现实损坏爆发造成的损失。

因渗漏、第三方入侵，识别结构局部的应变、温度转变量，预判危害可控性，制订响应调解步伐，小化歇工影响和情形影响。

典范应用

在自然气贮存设施中，将饱和盐水运送至化学处置惩罚场合或注入指定的土体中，由于盐水对情形是有害的，以是管道须装置一套泄露监测系统。系统组成及项目现场图如下所示：

温度传感光纤埋设于管道以下10cm的沟渠砂层中，温度数据由读数单位收罗，每30分钟向中央盘算机传输一次数据做进一步处置惩罚。在泄露监测历程中，通过比照温度纪录情形，发明突发的温度转变，判断泄露爆发，并自动发送警报、天生报告。监测系统能够按期复位并恒久丈量，险些不需要维护。

泄露爆发前后测得的曲线

管道处于不稳固区域，如斜坡、山地等，滑坡征象会导致管道变形、损坏，最终阻止使用，造成经济损失。位于这类区域的气体管道接纳应变光纤传感器、温度光纤传感器及应变传感器组合的方法，提供平均应变、平均曲率和管道变形形状的恒久监测，实现管道清静的清静监控。

应变光纤传感器装置于管道轴线0°（顶部）、120°和-120°的位置，温度光纤传感器装置于管道顶部（0°）用于应变丈量的温度赔偿。应变传感器由传感光纤集成在纤维增强塑料线内，装置于地下，用于监测管道下方土壤中的应变转变。传感器通过电缆和毗连盒与光纤传感器一起毗连到中央控制单位，举行读数单位。由于滑坡转变相对缓慢，通常每月举行一次读数，如遇地动等突发情形需实时读取最新的丈量数据。

管道监测部位应变漫衍

横断面应变和弯曲度漫衍

泄露实验：温度转变判断泄露爆发