专利汇可以提供基于光纤的油气管道泄漏监测系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于光纤的 油气管道 泄漏 监测系统,包括:基于时间 门 控光频域反射仪的DAS系统、 信号 处理器以及待测光纤,其中:待测光纤设置于DAS系统的输入端, 信号处理 器设置于DAS系统的输出端。本 发明 将高性能分布式光纤 声波 传感技术和小波降噪 算法 应用于输气管道泄漏的检测,空间 分辨率 由探测 光信号 的扫频范围决定而与光 脉冲持续时间 无关,从而解决了传统 技术中空间分辨率与探测距离之间的矛盾,能够实现米级高空间分辨率、高灵敏度与长传感距离,同时去除环境噪声的影响,显著提升了对微弱泄漏信号的检测灵敏度。,下面是基于光纤的油气管道泄漏监测系统专利的具体信息内容。
1.一种基于光纤的油气管道泄漏监测系统,其特征在于,包括:基于时间门控光频域反射仪的光纤分布式声波传感器系统、信号处理器以及待测光纤,其中:待测光纤设置于光纤分布式声波传感器系统的输入端,信号处理器设置于光纤分布式声波传感器系统的输出端;
所述的光纤分布式声波传感器系统包括:窄线宽激光器以及并联于其输出端的探测光路和本地光路,其中:本地光路的两端分别与窄线宽激光器和信号处理器相连,探测光路由声光调制器、用于增强光功率的掺铒光纤放大器和环形器的第一端口依次连接组成,环形器的第二端口和第三端口分别与待测光纤和信号处理器相连。
2.根据权利要求1所述的油气管道泄漏监测系统,其特征是,所述的声光调制器上进一步设有信号发射器,探测光被声光调制器调制形成线性扫频光脉冲并注入到待测光纤中。
3.根据权利要求1所述的油气管道泄漏监测系统,其特征是,所述的所述的信号处理器包括:依次相连的平衡光电探测器、数据采集卡和信号处理器,其中:平衡光电探测器的输入端与探测光路和本地光路的输出端相连。
4.一种基于上述任一权利要求所述系统的油气管道泄漏监测方法,其特征在于,通过将窄线宽激光调制形成线性扫频光脉冲,通过掺铒光纤放大器进一步增强光功率后注入到待测光纤中,传输产生的后向瑞利散射信号与本地的窄线宽激光发生拍频,通过将拍频后的光信号转化为电信号并解调后实现对管道泄漏的定位。
5.根据权利要求4所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,所述的解调是指:利用旋转矢量平均算法处理以消除相干衰落噪声的影响,然后进行相位空间差分运算消除激光光源相位噪声的影响,得到差分相位信息,差分相位发生显著变化的位置即为油气管道泄露或者外界入侵破坏的位置,实现对管道泄漏的定位。
6.根据权利要求4所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,采用现场可编程逻辑门阵列对数据采集卡输出的数据流进行实时匹配滤波、旋转矢量平均算法和差分相位运算,以实时监测光纤各位置处的差分相位信息。
7.根据权利要求4所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,对解调得到的待测光纤各位置的差分相位信息使用高通滤波器滤除低频漂移。
8.根据权利要求7所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,所述的高通滤波器的截止频率为100 Hz。
9.根据权利要求4所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,采用小波降噪技术进行重构去噪以降低环境噪声带来的影响。
10.根据权利要求9所述的油气管道泄漏监测方法,其特征是,采用Haar小波进行6层分解,选择软阈值处理方式对每分解层的高频分量进行阈值处理,再由这些小波系数重构得到去噪后的信号。
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