[发明专利]一种石化管道应变及温度在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种石化管道应变及温度在线监测系统,包括光源模块(1)、探测光缆(2)、数据处理模块(5)和监测终端(6)，其特征在于：所述光源模块(1)通过光分路器(3)分别连接三根探测光缆(2)，探测光缆(2)上刻写有弱光栅(21)阵列，三根探测光缆(2)上刻写的弱光栅(21)阵列具有一致性；所述探测光缆(2)上设有光环形器(4)，数据处理模块(5)分别连接三个光环形器(4)和监测终端(6)。

2.根据权利要求1所述的石化管道应变及温度在线监测系统，其特征在于：所述三根探测光缆(2)分别设置石化管道的外壁上，三根探测光缆(2)依次沿90°夹角间隔设置。

3.根据权利要求1所述的石化管道应变及温度在线监测系统，其特征在于：所述弱光栅(21)阵列中包含有8～10000个依次间隔分布的弱光栅(21)，相邻两个弱光栅(21)的间距在0.1m-50m之间。

4.根据权利要求1所述的石化管道应变及温度在线监测系统，其特征在于：所述探测光缆(2)的表面涂覆有涂覆层，涂覆层可以是树脂、碳、金属中的任意一种，探测光纤上套有外护套且探测光纤与外护套之间设有非金属的强化层。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种石化管道应变及温度在线监测方法，其步骤如下：

A、光源模块(1)采用连续波长的高速扫频激光器，经过光分路器(3)和环形器将光信号导入三根探测光缆(2),各监测点上的弱光栅(21)产生的反射信号返回光环形器(4)，数据处理模块(5)提取反射信号并通过解调模块获得波长值实现解调；

B、数据处理模块(5)根据各监测点的波长值和温度信号计算温度值T_ix和应变值ε_ix，其中εi由该监测点横截面处获得的三个应变值ε_iA、ε_iB、ε_iC为单元进行计算，并将获取值、轴向应力值与阀值进行比较；

C、监测终端(6)根据数据处理模块(5)提供的实时监测信号输出温度、轴向应力的报表，并对信号进行分析以提供预警信息。