基于分布式光纖傳感的自來水管道泄漏檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、水是生命之源，我國水資源十分匱乏。供水管道網(wǎng)是輸送自來水的主要方式，我國供水管網(wǎng)的損漏率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出國際水平，每年因?yàn)樽詠硭艿佬孤├速M(fèi)大量水資源。供水管道的泄漏不但會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成非常大的影響，而且還會造成巨大的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)的損失。因此，對管道實(shí)施有效監(jiān)測十分重要。
　　分布式光纖傳感器具有體積小、抗電磁干擾、耐腐蝕和敷設(shè)簡單等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在傳感器領(lǐng)域引起人們廣泛的關(guān)注。本文采用分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng)對自來水管道泄漏進(jìn)

2、行監(jiān)測。這種方法是基于拉曼散射的溫度效應(yīng)，通過拉曼散射光中的反斯托克斯對溫度敏感，感知光纖沿線溫度信息；利用斯托克斯光作為參考信號光解調(diào)測溫信號；根據(jù)光時(shí)域反射原理定位管道泄漏點(diǎn)。分布式拉曼光纖測溫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測自來水管道，并且能分布式、大范圍的監(jiān)測整條自來水管道運(yùn)行狀況。根據(jù)監(jiān)測自來水管道泄漏的實(shí)際情況選擇符合要求的元器件，使整個(gè)拉曼測溫系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)溫度分辨率為1℃和空間分辨率為1m。本文采用累加平均法采集光纖沿線溫度

3、信號可使系統(tǒng)信噪比提高180倍。
　　本論文通過搭建分布式光纖測溫系統(tǒng)對自來水管道泄漏進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。得出試驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)泄漏的自來水與光纖周圍環(huán)境的溫度相差1℃及以上時(shí)，分布式光纖測溫系統(tǒng)能夠辨別是否有自來水泄漏現(xiàn)象并且對泄漏的位置進(jìn)行定位；當(dāng)同時(shí)有兩處或兩處以上泄漏點(diǎn)且兩泄漏點(diǎn)距離1米以上時(shí)，分布式測溫系統(tǒng)能辨別出泄漏點(diǎn)的數(shù)量；當(dāng)泄漏自來水與傳感光纖的接觸長度從1m增加到2m時(shí)，測溫系統(tǒng)探測曲線波形變寬且幅值變大。根據(jù)監(jiān)測輸出波形的