[发明专利]一种油气管道山洪灾害监测方法

摘要

本发明是一种基于光纤光栅传感技术的油气管道山洪灾害监测方法，涉及线速度的测量、液位的测量、机械振动的测量、一般的安全装置和管道系统技术领域。其流程为：山洪水情和管道分别进行水位监测、流速监测和管线涡激振动监测；波长信号的解调、采集、预处理；信号的远程传输与接收；信号的进一步分析与处理；洪峰流量变化动态显示、管线涡激振动频率动态显示；山洪洪峰流量预报、管线疲劳状态分析；山洪预报、管道安全预警。本发明空间分辨率高、成本低、安全有效。

主权项

一种油气管道山洪灾害监测方法，其特征是监测所用装置为：将金属平板（1）用螺栓（2）固定于河道岸边，在金属平板（1）上安装防护筒（3），并将防护筒（3）向下置于河道中，用螺栓将光纤光栅水位传感器（4）固定于防护筒（3）壁内，在河道底部安装基准桩（5），桩上固定光纤光栅流速传感器（6），在油气管道（7）的监测截面上安装光纤光栅振动传感器（8），然后将水位传感器（4）、流速传感器（6）与振动传感器（8）一并引入光纤接线盒（9），与引至监测站的光缆Ⅰ（10）连接，在监测站里，光缆Ⅰ（10）与光开关（11）连接，光开关（11）与解调仪（12）连接，解调仪（12）与下位机（13）连接，下位机（13）预处理后的数据通过无线通讯模块Ⅰ（14）传输，无线通讯模块Ⅱ（15）接收到上位机（16）;光纤光栅水位传感器（4）、光纤光栅流速传感器（6）和光纤光栅振动传感器（8）将山洪水位、河道流速和管线涡激振动信号经光缆Ⅰ（10）传到光开关（11），光开关（11）后经解调仪（12）解调传至下位机（13）,下位机（13）调用自编的程序，控制光开关（11）和解调仪（12），实现数据的采集并对数据进行预处理;预处理后的数据通过无线通讯模块Ⅰ（14）传输、无线通讯模块Ⅱ（15）接收到到上位机（16），上位机（16）对数据进行进一步的分析处理，通过河道水位和山洪流速计算得到山洪的洪峰流量，判断该区域的洪峰流量是否已达到预报警戒值，并结合管线涡激振动频率与管线自身的固有振动频率的对比分析，判断山洪冲击作用下管道的安全状态；下位机数据预处理主要是将光纤光栅解调仪采集的光波长数据转化为应变数据，上位机在接收数据后，首先将数据分类，根据雨量、水位和流速计算山洪总量和洪峰，并将其与管线涡激振动信号相结合，判断山洪形成的时间、规模及洪水冲刷作用下管道的安全状况。