長(zhǎng)輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)我國(guó)管道所遭受到的打孔盜油、機(jī)械開(kāi)挖等第三方破壞和自然災(zāi)害威脅,根據(jù)安全運(yùn)營(yíng)需求分別構(gòu)建了相位敏感型分布式光纖預(yù)警系統(tǒng)、管道聲波預(yù)警系統(tǒng)以及光柵光纖地質(zhì)滑坡預(yù)警系統(tǒng),并對(duì)上述三種預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究和分析,在管道實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果。
　　 1、本文在前期本項(xiàng)目組研究的基礎(chǔ)上,提出了一種基于3×3耦合器的相位敏感型分布式光纖長(zhǎng)輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)。從理論上對(duì)這種利用5根光纜纖芯構(gòu)成的雙Mach-Zehnde

2、r干涉儀回路進(jìn)行了分析,運(yùn)用相位解調(diào)算法解調(diào)出外界擾動(dòng)所產(chǎn)生的干涉相位變化,有效的解決了偏振衰落現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)的影響,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。采用基于小波包分析的“頻帶—能量”特征提取方法用于預(yù)警系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)特征提取,運(yùn)用支持向量機(jī)對(duì)威脅事件進(jìn)行了有效識(shí)別。
　　 2、分析了第三方入侵引起的振動(dòng)聲波沿埋地鋼質(zhì)管道傳播的機(jī)理和規(guī)律,針對(duì)現(xiàn)有聲波預(yù)警系統(tǒng)存在的問(wèn)題與不足,發(fā)明了一種新型的PAPS管道聲波預(yù)警系統(tǒng),系統(tǒng)利用GPRS/GSM無(wú)線

3、通訊手段和電池供電方式,設(shè)計(jì)了特殊的休眠喚醒和兩極三次信號(hào)判斷方式,實(shí)現(xiàn)了野外監(jiān)控終端的全部埋地結(jié)構(gòu)。本文重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)、低功耗設(shè)計(jì)、基于兩級(jí)三次的事件識(shí)別方式進(jìn)行了研究和分析,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明,系統(tǒng)報(bào)警準(zhǔn)確率高、響應(yīng)迅速、操作簡(jiǎn)單方便,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程維護(hù),可廣泛的用于管道的安全防護(hù)。
　　 3、針對(duì)穿越的自然災(zāi)害易發(fā)區(qū)的管道安全監(jiān)測(cè),本文提出了一種四位一體的新型光柵光纖地質(zhì)滑坡預(yù)警系統(tǒng),系統(tǒng)采用光纖光柵傳感原理設(shè)計(jì)了管體應(yīng)變、

4、管土壓力、表部位移、深部位移等四種傳感器,并利用上述傳感器陣列構(gòu)建成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端,通過(guò)GPRS無(wú)線模塊遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,監(jiān)控中心在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后便會(huì)根據(jù)所設(shè)定的預(yù)警級(jí)別進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。本文在進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)處理方法基礎(chǔ)上給出了具體的報(bào)警閾值,并對(duì)溫度補(bǔ)嘗問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明。系統(tǒng)具有本質(zhì)防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、靈活方便等特性,預(yù)警示范工程成功監(jiān)測(cè)到了汶川地震對(duì)滑坡及管道所造成的影響,可對(duì)滑坡治理提供科學(xué)指導(dǎo)。
　　 經(jīng)過(guò)港濟(jì)棗成品