

当前,我国对于油气管道、电网、水利网等基础设施的监测主要是依据设施自身的一些生产参数(如压力突降、中间站油罐液位的不正常变化)和人工巡视、路人的报告等手段。这些手段技术含量低,普遍存在效率低、实时性差、反应时间长、抗干扰能力差等缺陷。常常是监测设施遭受破坏后才能报警,实用性受自然和人为双重因素的制约。这种“亡羊补牢式”的事后检测技术,只能减少而不能避免损失。 对长距离线路的监测,特别是受电磁干扰的影响,不可能实施依靠电的方式进行传感监测。 因此,光纤传感技术将成为进行电力、水利和油气管道等行业的安全监测和预防人为破坏的主要技术手段。
本成果研制开发了一套以全光纤传感技术为核心的智能监测系统,利用光纤对电网、油气管道、水利工程的运行状况进行全方位实时智能监测;该智能监测系统可以利用现有通讯光缆或者采用多种复合缆对线路多点入侵事件进行定位并形成各种典型振动事件图谱,利用后台状态监测专家诊断系统,对运行线路各种状态进行自动分析识别与判断,以确保被监测线路安全、高效运行。
该项目的主要研究内容如下:后向散射光谱及其干涉效应研究;窄线宽光源的线宽与后向散射光谱干涉效应相关性研究;光脉冲参数与后向散射光谱干涉效应相关性研究;定位型光纤振动传感技术、防区型光纤振动传感技术与光纤温度传感技术融合及在电力、油田管道等领域的应用技术研究
依据国内外的查新报告,本项目成果水平达到国际先进水平,主要创新点如下:
1)实现了光纤传感的最新理论成果Φ-OTDR 技术,并将其进行了高度一体化的系统集成;
2)创新的单芯光纤振动监测技术,并应用超窄线宽激光器、EDFA技术,有效解决国内外三芯光纤技术无法多点同时监测,以及探测精度、灵敏度、误报率等问题,对不同土壤的适应性有显著的提升;
3)实现定位型光纤振动传感技术、防区型光纤振动传感技术与光纤温度传感技术融合应用于油田长距离集输管线的安全预警应用中。
2013-2015年,依托本成果,完成新疆哈拉哈塘集输管线工程,深圳供电局电缆防偷盗工程、深圳供电局美祥甲乙线工程、南水北调中线工程、深圳民田工程、深圳深水工程、深圳仙热工程等共计销售合同额6400万元。在南水北调工程、深圳电网、广州电网、中国石油油田管道等多家应用单位创造间接经济效益4000多万元,同时避免了近3000万元的经济损失。
本项目共授权专利30项,其中已授权发明专利12项,授权实用新型专利12项,登记软件著作权6项;共发表论文16篇,其中核心期刊14篇,他引次数近60次,作为主要参编单位编写了中国公共安全行业标准 GA/T-1217-2015《光纤振动入侵探测器技术要求》等。
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