一种管道泄漏检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管道泄漏检测系统。系统中环境温度探测器和密封区域温度探测器与工业控制计算机相连，工业控制计算机通过冷源驱动电路、热源驱动电路分别与冷源、热源相连，工业控制计算机依次与激光光源驱动器、脉冲激光器、波分复合器和感温光纤相连；波分复合器分离出的斯托克斯光依次通过斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集，另一路反斯托克斯光依次通过反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集。本实用新型专利技术利用分布式光纤温度场测量技术对管道泄漏进行检测，还可以对检测数据进行因温度变化引起的自动补偿，从而提高了系统的检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于检测
，具体涉及一种管道泄漏检测系统。
技术介绍
化工行业之间，以及化工行业与民用行业之间，存在着大量的管道，这些管道用于输送原油、丙烯、石油苯等化工产品。管道有埋在地下、架空、海底等类型，特别是架空管道，部分沿主要道路铺设，一旦泄漏，后果非常严重。因此，有必要采取有效措施对管道的泄漏进行实时监测。目前，为了解决管道的泄漏问题，往往在管道两端安装流量计，这种检测方法，除非出现重大泄漏导致两端有明显的压强差，基本上无法探测到整个管道沿线的微小泄漏，而这些微小泄漏迹象，如果在其升级为重大泄漏之前，没有被及时发现，照样会造成严重的后果。鉴于此，技术了一种管道泄漏检测系统及其方法。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种管道泄漏检测系统。本技术所采用的具体技术方案如下:管道泄漏检测系统，包括工业控制计算机、环境温度探测器、双路A/D采集卡、激光光源驱动器、密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路和感温光纤；双路A/D采集卡、环境温度探测器和密封区域温度探测器与工业控制计算机相连，工业控制计算机依次与激光光源驱动器、脉冲激光器、波分复合器和感温光纤相连；波分复合器分离出的斯托克斯光依次通过斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集，另一路反斯托克斯光依次通过反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集；所述的密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路均设置于密封区域内。作为优选方式，所述的密封区域内还设有热源，热源依次通过热源驱动电路、多路I/O卡后与工业控制计算机相连。热源驱动电路、多路I/O卡设置于密封区域外。作为上述两种方式的进一步优选，所述的密封区域内还设有冷源，冷源依次通过冷源驱动电路、多路I/O卡后与工业控制计算机相连。冷源驱动电路、多路I/O卡也设置于密封区域外。作为优选方式，所述的密封区域采用隔温材料。作为优选方式，所述的环境温度探测器包括环境温度探测器1和环境温度探测器2。上述管道泄漏检测系统中，感温光纤设置从室内到室外，室外的感温光纤安装在管道附件，而环境温度探测器2和管道泄漏检测系统的其他部件设置于室内。环境温度探测器1和环境温度探测器2分别探测室外和室内的温度。本技术相对于现有技术而言，具有以下优点：1、输送液体或气体的管道，在泄漏处大部分伴随着温度的变化，结合不同液体或气体泄漏的特点，利用分布式光纤温度场测量技术对管道泄漏进行检测，因感温光纤不仅是温度场的检测元件，而且是信号的传输载体，从而使检测系统变得简洁，并且提高了系统的安全性能。2、设定一个相对独立的密封空间，将部分器件置于该空间中，一方面，防止粉尘、湿度对光学器件、光路的影响；另一方面，实现密封空间温度可控，方便寻找有利于检测的最佳温度值。3、密封空间内，包含有斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路等部件，这些部件受温度影响明显，因配有密封区域温度探测器，可以对检测数据进行因温度变化引起的自动补偿，从而提高了系统的检测精度。附图说明图1为一种管道泄漏检测系统硬件框图；图2为一种管道泄漏检测方法的流程图；图3为本技术中数字信号处理方法的流程图；图4为本技术中温度分布曲线进行校正流程图；图5为本技术中管道泄漏报警示意图；图6为本技术中第二类泄漏报警示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步阐述，以便更好的理解本技术。管道内气体或者液体的泄漏，大部分会引起周围温度场的变化。本技术借助分布式光纤拉曼测温的原理，结合管道、保护层以及周围环境，通过计算、仿真并且拟实化，得出传送不同介质时泄漏量、泄漏点与周围温度场之间关系，最后通过检测管道周围温度场的变化来确定管道内气体或者液体的泄漏量，并且定位泄漏的位置。如图1所示，一种管道泄漏检测系统，包括工业控制计算机、环境温度探测器、双路A/D采集卡、激光光源驱动器、多路I/O卡、冷源驱动电路、热源驱动电路、热源、冷源、密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路和感温光纤；双路A/D采集卡、环境温度探测器和密封区域温度探测器与工业控制计算机相连，工业控制计算机通过多路I/O卡分别与冷源驱动电路、热源驱动电路相连，冷源驱动电路、热源驱动电路再分别与冷源、热源相连；工业控制计算机依次与激光光源驱动器、脉冲激光器、波分复合器和感温光纤相连；波分复合器分离出的斯托克斯光依次通过斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集，另一路反斯托克斯光依次通过反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集。热源、冷源、密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路均设置于同一个密封区域内。密封区域的外壁最好采用隔温材料，以便调整内部的温度。上述系统中，冷源和热源还可以选择性设置成另外两种方式。第一种情况：只有一路控制，比如有热源、热源驱动电路、多路I/O卡，热源依次通过热源驱动电路、多路I/O卡后与工业控制计算机相连，而不设置冷源、冷源驱动电路。该情况适用于主机放在空调房，而要求密封区域温度比空调房温度稍高的情况。当然，也可以仅设置冷源、冷源驱动电路、多路I/O卡，而不设置热源和热源驱动电路。第二种情况：当放置主机的环境温度比较稳定时，冷源和热源二路都可以不要，即不设置冷源、冷源驱动电路、热源、热源驱动电路和多路I/O卡，该情况适用于当放置主机的环境温度变化不是特别大的情况，此时温度补偿效果较好。上述各设置方式中，当具有热源驱动电路、冷源驱动电路、多路I/O卡时，需要设置于密封区域外。管道泄漏检测系统的光源采用脉冲激光器，脉冲光经波分复用器进入感温光纤，传感光纤置于待测管道周围，感应因气体或液体泄漏引起温度场的变化。光脉冲在光纤中各点位置上引发包含拉曼成分的散射光，其背向散射光沿感温光纤向后传播，经波分复用器分离出斯托克斯光和反斯托克斯光，由于斯托克斯光相对反斯托克斯光而言，对温度不敏感，因此，把斯托克斯光作为参考光，把反斯托克斯光作为检测光。斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路将斯托克斯光转化成电信号并进行放大、滤波，反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路将反斯托克斯光转化成电信号并进行放大、滤波，然后由双路A/D采集卡采集。由于粉尘、湿度对光学器件、光路的影响较大，而温度对斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路的影响也较大，因此，本技术利用一个相对独立的密封空间，包含有斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路、密封区域温度探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道泄漏检测系统，其特征在于，包括工业控制计算机、环境温度探测器、双路A/D采集卡、激光光源驱动器、密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路和感温光纤；双路A/D采集卡、环境温度探测器和密封区域温度探测器与工业控制计算机相连，工业控制计算机依次与激光光源驱动器、脉冲激光器、波分复合器和感温光纤相连；波分复合器分离出的斯托克斯光依次通过斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集，另一路反斯托克斯光依次通过反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集；所述的密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路均设置于密封区域内。

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏检测系统，其特征在于，包括工业控制计算机、环境温度探测器、双路A/D采集卡、激光光源驱动器、密封区域温度探测器、脉冲激光器、波分复合器、斯托克斯光信号探测器、反斯托克斯光信号探测器、斯托克斯信号调理电路、反斯托克斯信号调理电路和感温光纤；双路A/D采集卡、环境温度探测器和密封区域温度探测器与工业控制计算机相连，工业控制计算机依次与激光光源驱动器、脉冲激光器、波分复合器和感温光纤相连；波分复合器分离出的斯托克斯光依次通过斯托克斯光信号探测器和斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集，另一路反斯托克斯光依次通过反斯托克斯光信号探测器和反斯托克斯信号调理电路后被双路A/D采集卡采集；所述的密封区域温度探...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡旭晓，杨克己，李立强，
申请(专利权)人：杭州永慧科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33