[发明专利]利用DTS和自加热铠装光纤监测地下管线渗漏的方法

说明书

本发明涉及一种利用DTS和自加热铠装光纤监测地下管线渗漏的方法，包括以下步骤：S1：在地下管道安装过程中，将自加热光纤沿管道长度方向与管道平行连接在一起；S2：进行渗透检测时，将自加热光纤与直流电源连接，并与DTS光纤解调仪连接；S3：利用直流电源对自加热光纤进行加热，利用DTS光纤解调仪获取自加热光纤的光纤温度沿程变化，并利用温度的异常变化确定渗漏点。本发明将DTS自加热光纤可以测到温度异常的原理引入地下管线渗漏的检测，并通过实验准确确定自加热光纤的温度变化与地下管线渗漏点的关系，实现对地下管线渗漏的精准监测和地面沉降的精准预测。

技术领域

本发明涉及地下管线渗漏监测技术领域，尤其涉及一种利用DTS和自加热铠装光纤监测地下管线渗漏的方法。

背景技术

目前，我国城市化进程越来越快，但是，经常会听到有些道路塌陷灾害的报道。地面塌陷导致地面陷落、交通中断、煤气-燃气-自来水管道破裂、行人、车辆掉入陷坑、房屋变形和倒塌等，严重影响社会的安全并造成严重损失。经过调研，地面塌陷分为很多种类型，其中城市地面塌陷的主要诱因是地下管线的渗漏。地下水渗漏导致潜蚀和水土流失，冲蚀土体后，在地下形成空洞，空洞顶板在外界作用下可能塌落，由此造成塌陷。可见，预测地下管线渗漏是预测塌陷的最重要的手段。

地下管线埋设在地下，管线长度很长，肉眼等很难发现渗漏水和地下空洞。目前通常采用CCTV管道机器人、路面变形监测、探地雷达监测、路面开挖检测等手段探测这些地下的洞穴，但探地雷达监测等手段无法探测地下管线的渗漏。同时，这些探测往往每年做一次，无法监测之后出现渗漏的地下管线。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用DTS和自加热铠装光纤监测地下管线渗漏的方法，本发明通过实验准确确定自加热光纤的温度变化与地下管线渗漏点的关系，实现对地下管线渗漏的精准监测和地面沉降的精准预测。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种利用DTS和自加热铠装光纤监测地下管线渗漏的方法，包括以下步骤：

S1：在地下管道安装过程中，将自加热光纤沿管道长度方向与管道平行连接在一起；

S2：进行渗透检测时，将自加热光纤与直流电源连接，并与DTS光纤解调仪连接；

S3：利用直流电源对自加热光纤进行加热，利用DTS光纤解调仪获取自加热光纤的光纤温度沿程变化，并利用温度的异常变化确定渗漏点。

其中，自加热光纤的温度变化与地下管线渗漏点的关系通过实验具体确定。

本发明将DTS(分布式光纤测温系统)自加热光纤可以测到温度异常的原理引入地下管线渗漏的检测，提出采用地下自加热光纤来实时监测管线渗漏的思路。地下管线渗漏会导致水的流动，水流动中会带走周边物体和土体的热量，导致温度降低，由温度降低点可以预测地下管线渗漏点，从而实现对地下管线渗漏的监测和地面沉降的预测。

进一步地，所述的管道为供水管道。

进一步地，所述的自加热光纤通过固定件的方式设置在待监测的地下管线上。

进一步地，所述的自加热光纤采用市售的自加热铠装光纤。

进一步地，温度的异常变化与渗漏点的对应关系通过以下试验方法建立：

a：将自加热光纤与地下水管绑扎在一起，进行光纤加热，用测温仪和DTS光纤解调仪同时测量光纤的温度；

b：刺破水管，让水管流水，同时用测温仪和DTS光纤解调仪测量渗漏点的温度变化；

c：在带有土体的试验箱中，将自加热光纤与水管绑在一起，埋入土体中，进行光纤加热，用DTS光纤解调仪测量光纤的温度；