[发明专利]一种基于布里渊散射的地下管道涌动监测系统

说明书

本发明公开了一种基于布里渊散射的地下管道涌动监测系统，其中，所述系统包括：管道、设置在所述管道外壁上的光纤，设置在所述管道上的多个振动传感器和多个GPRS模块，与所述光纤输入端的相连接的激光入射设备，所述布里渊散射光采集设备耦合在设在所述管道外壁的所述光纤的沿线上，云端服务器基于通信基站与所述GPRS模块相连接，以及与所述云端服务器相连接的管理终端。在本发明实施例中，通过设置振动传感器采集振动信号触发布里渊散射光采集设备启动采集布里渊散射光来进行地下管道涌动监测，降低监测成本，延长布里渊散射光采集设备的寿命，并且能实现实时对管道涌动的监测。

技术领域

本发明涉及地下管道监测技术领域，尤其涉及一种基于布里渊散射的地下管道涌动监测系统。

背景技术

管道运输已成为一种重要的运算方式，随着城市化的进程，以及管道运输在城市的广泛运用，几乎所有的管道均深埋地下，对于地下的管道的监测管理，现在大多采用人工巡检或者采用信息化监测；如何解决管道的低成本的信息化监测已成为重要的研究对象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于布里渊散射的地下管道涌动监测系统，通过设置振动传感器采集振动信号触发布里渊散射光采集设备启动采集布里渊散射光来进行地下管道涌动监测，降低监测成本，延长布里渊散射光采集设备的寿命，并且能实现实时对管道涌动的监测。

为了解决上述技术问题，本分实施例提供了一种基于布里渊散射的地下管道涌动监测系统，其特征在于，所述系统包括：管道、设置在所述管道外壁上的光纤，设置在所述管道上的多个振动传感器和多个GPRS模块，与所述光纤输入端相连接的激光入射设备，所述布里渊散射光采集设备耦合在设在所述管道外壁的所述光纤的沿线上，云端服务器基于通信基站与所述GPRS模块相连接，以及与所述云端服务器相连接的管理终端；其中，

所述振动传感器用于实时采集所述管道周边地下环境的振动信号并汇聚至所述GPRS模块中；所述GPRS模块将所述振动信号封装后基于通信基站发送至所述云端服务器；所述云端服务器基于所述封装后的振动信号生成分别用于启动所述激光入射设备打入激光的指令和布里渊散射光采集设备采集散射光的指令；所述布里渊散射光采集设备将采集到的布里渊散射光汇聚到所述GPRS模块中，所述GPRS模块将汇聚的所述布里渊散射光封装后基于通信基站发送至所述云端服务器；所述云端服务器将该封装后的布里渊散射光进行分析后，并基于分析结果产预警指令发送至所述管理终端进行预警。

可选的，所述振动传感器内置了无线传感节点以及电源模块；所述电源模块用于为所述振动传感器供电；所述无线传感节点用于将振动传感器采集的振动信号汇聚至所述GPRS模块；以及协助其他振动传感器内置的无线传感节点将采集到的振动数据汇聚至所述GPRS模块。

可选的，所述多个振动传感器中的振动传感器与所述GPRS模块的距离不超过预设的距离下限S_min时，所述多个振动传感器中的振动传感器直接将所采集到的振动信号汇聚至所述GPRS模块；所述多个振动传感器中的振动传感器与所述GPRS模块的距离超过预设的距离下限S_min时，所述多个振动传感器中的振动传感器将所采集到的振动信号通过多跳的形式汇聚至所述GPRS模块；其中，

所述多个振动传感器中的无线传感节点将所采集到的振动信号通过多跳的形式汇聚至所述GPRS模块的总跳数X：

其中，B表示振动传感器内的无线传感节点每一预设时间内的最大数据传输量；A表示振动传感器的每一预设时间内的最大数据采集量；int[.]表示取整函数。

可选的，所述振动传感器设置在所述管道沿线数量Y的约束条件为：

其中，Y表示管道沿线上设置的振动传感器的数量；S为管道的总长度；a为振动传感器的有效探测距离；int[.]表示取整函数。