[发明专利]布里渊分布式光纤在管道中敷设结构

说明书

本发明公开了布里渊分布式光纤在管道中敷设结构，包括：混凝土管壁和管道不锈钢外衬，所述管道不锈钢外衬朝向管道中心线一侧布设有管道不锈钢内衬，所述管道不锈钢外衬和所述管道不锈钢内衬所形成的腔体内设置有长条状的光纤分布条盒，两组所述光纤分布条盒内分别安放有应变测量光纤和温度测量光纤。该布里渊分布式光纤在管道中敷设结构采用八组敷设结构沿着所述管道不锈钢内衬的外壁成环形对称分布，提高了数据采集的样本数，且光纤容纳腔利用两根振幅放大簧分别连接在条盒壳体的内壁和管道不锈钢内衬的外壁上，提高了应变测量光纤的感应力的强度，导温层深入通孔后与管道不锈钢内衬的外壁抵接，使得温度测量光纤的感温效果得到增强。

技术领域

本发明涉及布里渊分布式光纤技术领域，具体为布里渊分布式光纤在管道中敷设结构。

背景技术

布里渊散射是光在不均匀介质中传播时发生的一种散射现象，它的频率和强度相对入射光均发生变化，布里渊散射相对于入射光频率的变化量称为布里渊频移。布里渊光时域分析仪用于管道在位状态监测与预警，将感应光纤直接嵌入在修复的混凝土结构内，实现结构全线的全覆盖实时状态监测口系统采用布里渊光学传感技术，利用光在光纤中传输时，产生的自发布里渊散射信号，通过分析布里渊散射光的频移来获得光纤沿线的温度及应变分布，从而监测管道应力异常、管道收敛、管道开裂、管道沉降、管道外力冲击〔水锤或荷载)等情况，第一时间识别并提示报警信息实现对管道结构健康的管理。

现检索到CN201821616524.3一种管道在线监测装置，管道在线监测装置包括传感光缆、测量单元和监测单元；传感光缆包括双芯光纤，第一光纤的第二端与第二光纤的第二端连接。通过测量单元获取光功率信号，并根据受激布里渊散射光的光功率信号确定受激布里渊散射光的频谱，并根据受激布里渊散射光的峰值确定受激布里渊散射光的频移，监测单元根据历史数据分析和特征信号提取与智能识别，实现在线监测管道的服役情况，实现对管道第三方破坏、管道泄漏、管道沉降形变和地质灾害等进行事前预警，事前预知事件发生的时间、地点、事件趋势等，并准确定位，便于管道维护人员及时检修与处理，避免重大事故发生。

上述管道在线监测装置，仅设置常规型的传感光缆，传感光缆采用单组设置，对于数据采样的容错率而言，因为单组数据不具有对比性，容易因为数据误差造成误报，且没有对温度测量光纤的感温效果和应变测量光纤的感应力的强度进行加强，使得数据采集后峰值较小。于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出布里渊分布式光纤在管道中敷设结构。

发明内容

本发明的目的在于提供布里渊分布式光纤在管道中敷设结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：布里渊分布式光纤在管道中敷设结构，包括混凝土管壁和管道不锈钢外衬，所述混凝土管壁和所述管道不锈钢外衬的中间位置采用混凝土注浆处理，所述管道不锈钢外衬朝向管道中心线一侧布设有管道不锈钢内衬，所述管道不锈钢外衬和所述管道不锈钢内衬所形成的腔体内设置有长条状的光纤分布条盒，所述光纤分布条盒设置有两组，两组所述光纤分布条盒内分别安放有应变测量光纤和温度测量光纤。

进一步的，所述刷毛固定扣包括固定头、集污口和通管；所述固定头插入所述刷毛的内腔，且刷毛与集污口和通管构成一个具有内部空腔的通路，所述刷毛固定扣利用所述固定头与所述刷毛之间形成一个安装于所述下卡接盘上的集污结构。

进一步的，所述管道不锈钢外衬和所述管道不锈钢内衬相邻的表面与两组所述光纤分布条盒的外表面之间的空隙由发泡棉进行填充，并且填充的所述发泡棉预留有通孔。

进一步的，所述应变测量光纤和所述温度测量光纤的外周设置有与其同步进行铺设的光纤容纳腔，所述光纤容纳腔利用两根振幅放大簧分别连接在条盒壳体的内壁和所述管道不锈钢内衬的外壁上。

进一步的，布里渊频移与环境温度、光纤应变成线性关系：