分布式光纖傳感技術在管道完整性監測上的應用

南京嘉兆儀器設備有限公司

分布式光纖傳感技術是20世紀80年代迅速發展起來的一種新型傳感技術，因其能夠實現對管道任意位置的應變和溫度的分布式測量，而在油氣管道安全監測中開始得到應用。南京嘉兆儀器設備有限公司為重慶武陵山64km天然氣輸送管道提供了泄漏、地災監測、第三方入侵的分布式光纖監測系統，為天然氣管道輸送任務的順利進行提供保障。 

南京嘉兆儀器設備有限公司成立于2011年，致力于為客戶提供專業的光纖傳感技術能源資產完整性解決方案。 我們為石油石化、電力電纜、結構健康等領域客戶提供基于光纖傳感技術的地災、泄漏、入侵、變形等安全監測方案，業務范圍涵蓋監測方案設計、設備供應、項目管理、數據解讀、技術支持等，是國內該業務領域的領先者。

聯系方式：陳經理 13621595982   025-85526088 

1、技術原理

分布式光纖傳感技術是將光纖本體作為傳感器，通過與解調儀連接對光纖中傳輸激光的各項屬性進行實時分析，從而對外界信號進行監控。當管道周圍地理環境中出現滑坡等地質災害或管道發生泄漏，光纖會因拉扯而發生變形或者內部二氧化硅的密度因溫度而發生變化，由此帶來光纖內部激光在各項波屬性（頻率、波長等）上的變化，應變、溫度等中間參數的變化得以直觀的在波形圖上得到體現。通過對波形圖的分析和判斷，現場管理人員得以及時了解發生事件的類型、強度以及位置，從而派遣人員及時處理以避免事件進一步發展帶來的嚴重后果。

2、系統構成

Lynx分布式光纖監測系統，利用光纖作為傳感介質，能夠實時連續地監測、定位及描繪出感應光纖整個監測范圍內細微的溫度、應變和振動變化，這些變化即表示發生了泄漏、地層移動或侵入事件。通過專業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。

3、系統優勢

Lynx分布式光纖監測系統的主要優勢如下：

（1） 測量距離長，一套主機可測量單向60km, 雙向120km，通過多臺主機的組網，可對數千公里的管道進行監測；

（2） 測量精度高，光纖即傳感器，以米級的空間分辨率和定位精度，對長輸管道實行無死角的全線監測；

（3） 連續測量，系統7×24小時全天候運行，提供實時的測量數據；

（4） 適應性強，光纖耐腐蝕、抗電磁波和外界干擾能力突出，能夠適應嚴苛的環境；

（5） 使用壽命長，光纖使用壽命可達20-30年。

4、項目應用

Lynx分布式光纖監測系統，目前已在多個項目上得以應用，包括重慶武陵山頁巖氣管道（64km）項目、中俄東線天然氣管道工程（黑河-長嶺）管道泄漏檢測項目、中俄東線天然氣管道工程（長嶺－永清）泄漏檢測、光纖應變監測項目等。

2020年重慶武陵山頁巖氣管道項目中，為了檢驗分布式光纖監測系統的有效性，項目竣工驗收時分別進行了溫度、應變、第三方入侵試驗。溫度試驗地點選在樁號YY193-10+330米附近處的公路邊，用冰敷降溫的方式制造溫度事件，軟件報警位置與現場實測誤差僅為5m。應變試驗選在樁號YY211+3m附近管道穿越公路處，對應變光纜施加應變，軟件報警位置偏差4m。在酉陽末站前一個樁號位置的人手孔附近進行人為入侵測試，軟件報警偏差為10m。

項目交付運營后，2020年6月15日上午8點，監測系統發出應變預警，現場實地探查發現，因公路修繕和雨水積留，導致發生山體滑坡。系統的及時預警得以在現場情況惡化前及時處理，避免了資產損失。

 分布式光纖傳感技術能夠實現對數千公里管道的應變和溫度的分布式測量，具有高精度、連續性、長距離和高成本效益的特性。嘉兆儀器不僅提供成熟的分布式光纖監測系統，更提供完善的技術支持和項目解決方案，為管道安全運行保駕護航。