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文檔簡介
1、長途油氣管道具有高溫、高壓、易燃和易爆的特點,一旦發(fā)生泄漏將引發(fā)重大安全事故并造成巨大經(jīng)濟損失。近年來,一些偷油盜油、野蠻施工等破壞行為嚴(yán)重威脅到管道的安全。現(xiàn)有的管道安全監(jiān)測方法僅能在泄漏事故發(fā)生后,被動地檢測泄漏點,不能避免損失。因此,實現(xiàn)對威脅管道安全的破壞行為的預(yù)警,將具有極大的社會效益和經(jīng)濟效益。薩格奈克干涉型分布式光纖傳感預(yù)警系統(tǒng)因其靈敏度高,探測點無限多,安裝、維護方便等優(yōu)點成為研究的重點,但是要使光纖傳感系統(tǒng)能夠預(yù)警定位
2、實際的管道安全威脅,必須從破壞信號特性入手,建立有針對性的預(yù)警系統(tǒng)和解調(diào)方法,本文具體研究了以下幾個系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù):
①為了解破壞行為的特性,從挖掘、鉆孔等破壞行為引起的振動信號的產(chǎn)生及傳播機理入手,分別構(gòu)建了破壞行為引起的震源振動模型、地震動波模型以及在縱波(P波)作用下,管道破壞行為的光纖傳感模型。從時域和頻域測試并分析了典型破壞行為的特性符合理論模型,證明多頻率成分的破壞事件將在光纖傳感器中感應(yīng)出相同頻率成分的相移,并
3、提出對破壞行為類型的識別方法。
②為了提高薩格奈克干涉系統(tǒng)的靈敏度,從光波導(dǎo)的橫向耦合理論推導(dǎo)出2×2耦合器和3×3耦合器的特性,得出使用3×3耦合器替代2×2耦合器可以提高系統(tǒng)的靈敏度。
③為設(shè)計出不依賴于破壞事件頻率特性的解調(diào)方法,提出基于3×3耦合器的薩格奈克原理的改進型干涉預(yù)警系統(tǒng),添加光纖延遲環(huán),采用脈沖光源,通過比較多重響應(yīng)的幅度能夠探測發(fā)生在主環(huán)里因外界破壞事件引起的振動所在的位置,提出了準(zhǔn)確的
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