由于我國油氣能源分布不平衡，并主要依賴于管道運輸，如何保證油氣管道的安全，成為油氣企業(yè)面臨的重要任務。在傳統(tǒng)的油氣管道監(jiān)測中，使用的電傳感器具有安全隱患，同時也存在其他缺陷。因此，亟需采取新的監(jiān)測技術，對管道的壓力、溫度以及油氣的濃度進行實時監(jiān)測，確保輸送管道的安全。光纖傳感技術的出現(xiàn)，很好的解決了這一難題，光纖傳感器在油氣輸送管道中得到推廣應用。

 

一、光纖傳感器概述

 

二十一世紀七十年代，光纖傳感技術得到發(fā)展應用，其以光纖為媒介，以光波為載體，感知和傳輸外界信號（被測量）的新型傳感技術。這一技術具有很多優(yōu)點，因此在普及過程中發(fā)展迅速，得到人們和企業(yè)的廣泛認可。

 

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光纖傳感器在油氣管道中的應用，主要應用在防止人為造成的管道破壞，保證油氣管道的安全運行，具有預警功能。當油氣管道出現(xiàn)泄露問題時，光纜測溫系統(tǒng)能夠判斷發(fā)生問題的線路地段，及時通知企業(yè)進行故障排除和修補。

 

二、光纖傳感系統(tǒng)的應用

在油氣輸送管道中的應用，光纖傳感系統(tǒng)包括多個組成部分，具體來說，包括光纖偵聽管道監(jiān)測系統(tǒng)、光纖溫度傳感系統(tǒng)、信號解調(diào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)五部分。

 

 

1. 光纖偵聽管道監(jiān)測系統(tǒng)

光纖偵聽管道監(jiān)測系統(tǒng)已實現(xiàn)聲音還原具有預警功能，可監(jiān)測管道周圍的施工作業(yè)環(huán)境及管道泄漏聲音，適合長距離監(jiān)測，在油氣管道遠程監(jiān)測中使用，能夠做到現(xiàn)場無電檢測、傳輸和控制，使采樣數(shù)據(jù)的處理和分析在場外完成，從而確保系統(tǒng)的安全；由于系統(tǒng)是實時監(jiān)測的，如發(fā)生油氣管道泄漏或入侵破壞行為，系統(tǒng)會立刻告警工作人員，并提供精準故障位置，盡早采取相應的措施，將損失危險降到最小程度；同時減少了巡線壓力，降低了職工勞動強度，提高工作效率。

 

 

2. 光纖溫度傳感系統(tǒng)

光纖溫度傳感系統(tǒng)可以實現(xiàn)利用原有的通訊光纜其中一芯，對管道周圍的溫度物理量的直接測量。在對輸油氣管道進行監(jiān)測時，一旦管道發(fā)生泄漏事故，泄漏點附近的溫度會降低或升高，通過光纖溫度傳感系統(tǒng)能夠測定該地段溫度變化，從而準確定位泄漏管道地點。

 

 

3. 信號解調(diào)系統(tǒng)

對傳送回的光波信號需要光纖傳感分析儀器，其可以自動解調(diào)調(diào)制過的光波信號，進行高分辨率和高精度的能量相位以及偏振測量。系統(tǒng)中光波信號的解調(diào)，時域反射距離的測量，以及信號的初步分析，即硬件監(jiān)測功能，都由該設備實現(xiàn)。在油氣管道沿線可以根據(jù)需要設置信號解調(diào)和分析站，主要考慮系統(tǒng)精度要求，以及光纜傳輸質(zhì)量和耦合效果。若光纜傳輸損耗較大，則需要近距離設置。反之，則增大設置距離。

 

 

4. 數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)

在光纖傳感系統(tǒng)的組成中，數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)是重要的一個部分。它是遠程監(jiān)測的信息傳輸通道，負責各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，從而保障對油氣管道的實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)故障等變化，能夠及時將這些變化傳輸?shù)奖O(jiān)測終端，技術人員根據(jù)變化做出科學判斷。另外，數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)帶有標準的以太網(wǎng)接口，能夠很好的將監(jiān)測信息輸送到局域網(wǎng)，形成安全監(jiān)測信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。

 

 

5. 數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)

在對油氣管道監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮芙K端后，需要對數(shù)據(jù)進行處理和分析，該系統(tǒng)主要由計算機、網(wǎng)絡和軟件組成。需要使用解碼技術將接收到的編碼數(shù)據(jù)還原為物理參量，通過處理分析后，才能直觀的轉為油氣管道所處的狀態(tài)，并對危險狀態(tài)報警，及時通知企業(yè)進行故障排除和修補。另外，技術工作人員能夠?qū)崟r看到監(jiān)測結果，及時作出相應的決策。光纖傳感系統(tǒng)是由多個系統(tǒng)組成的，只有密切配合，才能發(fā)揮出應有的作用。