[发明专利]一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测系统及方法

权利要求书

1.一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测系统，所述天然气管道敷设在地上或地下，其特征在于：包括应变测量装置、信号中转接收器和监测平台，

天然气管道上设置有多个测点；

应变测量装置包括固定设置在每个测点上的多个电阻应变片，每个电阻应变片用于测量相应测点的管道变形；

信号中转接收器与每个电阻应变片之间导线连接；

监测平台设置在室内，监测平台包括处理器、显示器和用于发出警报的报警器，处理器和信号中转接收器之间无线连接，显示器和报警器均与处理器的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测系统，其特征在于：每个电阻应变片粘贴在相应测点的天然气管道上。

3.一种采用权利要求1-2任一所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

每个测点上的电阻应变片因受力发生电阻变化，产生电信号，并将电信号传输至信号中转接收器；

信号中转接收器接收电信号，并将电信号转化为光纤信号，然后通过无线网络将光纤信号传输到监测平台的处理器；

处理器接收并处理光纤信号，得到管道的非均匀沉降应力值，然后结合预设的管道应力风险等级，得到管道应力的风险级别，并把应力值和风险级别发送至显示器，其中，若应力值超出阈值，处理器激活报警器报警；

显示器显示应力值和风险级别。

4.根据权利要求3所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测方法，其特征在于，还根据管道应力风险等级中的每个等级预设有相应的安全措施，当风险级别显示在显示器上时，与该风险级别相应的安全措施也将显示在显示器上。

5.根据权利要求3所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测方法，其特征在于，所述预设的管道应力风险等级的设立方式为：根据管道材料计算管道许用应力，根据管道极限许用应力进行风险等级划分。

6.根据权利要求5所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测方法，其特征在于，所述若应力值超出阈值中，所述阈值为超出管道许用应力的60％。

7.根据权利要求5所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测方法，其特征在于，所述根据管道许用应力进行风险等级划分，具体为：以管道许用应力的20％、40％、60％、80％、100％为限，设置五个风险等级。

8.根据权利要求3-7任一所述的一种天然气管道非均匀沉降应力无线实时监测方法，其特征在于，所述处理器接收并处理光纤信号，得到管道的非均匀沉降应力值中，具体是根据管道应变-应力换算公式计算得到应力值。