光纖傳感管網(wǎng)泄漏監(jiān)測系統(tǒng)偏振控制及現(xiàn)場實驗研究.pdf

1、管道作為石油、天然氣、自來水等的主要運輸工具，其運行安全性已受到廣泛關(guān)注。管道老化或工作環(huán)境導(dǎo)致管道腐蝕穿孔引起的持續(xù)性小規(guī)模泄漏的及早發(fā)現(xiàn)與準確定位是管道運行安全的主要問題和難題。液壓系統(tǒng)復(fù)雜管網(wǎng)的泄漏檢測更是液壓系統(tǒng)急需解決的重點和難點之一。其管線分布復(fù)雜，空間狹小，監(jiān)測設(shè)備安裝不方便；泄漏量小，傳統(tǒng)的流量和壓力法不易于檢測；且鄰近管路之間多有干擾。因此研究管道管網(wǎng)泄漏的檢測理論、檢測方法，實現(xiàn)對小泄漏的快速檢測及準確定位，對于維護

2、管道的安全運行，避免資源浪費，有著重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　 干涉型分布式光纖傳感技術(shù)具有高靈敏度、大動態(tài)范圍、耐腐蝕等特點，因此在實現(xiàn)管線小泄漏檢測方面具有極大的潛力。本文利用基于Sagnac干涉儀原理的分布式光纖傳感技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代信號分析處理技術(shù)，對充液管道的泄漏檢測與定位問題進行了理論分析和實驗研究，主要工作如下：
　　 1.對直線型分布式光纖傳感管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)進行了優(yōu)化，分析了偏振控制的原理，利用遺傳算法和

3、模擬退火算法，結(jié)合偏振控制模塊，實現(xiàn)了系統(tǒng)中光波偏振態(tài)的動態(tài)跟蹤控制，提高了系統(tǒng)檢測的靈敏度，降低了監(jiān)測操作的復(fù)雜性；
　　 2.完成了光纖傳感管網(wǎng)泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和搭建，包括硬件性能分析和軟件設(shè)計，開發(fā)并實現(xiàn)了基于Labview和FoxPro的泄漏監(jiān)測定位程序，提出了泄漏檢測定位算法，增設(shè)了數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了泄漏檢測數(shù)據(jù)的實時報警、檢索和存儲，智能化程度較高；
　　 3.對復(fù)雜液壓管網(wǎng)的泄漏進行了實驗研究，從聲發(fā)射機理的