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放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)，其將光纖穿設(shè)在套管內(nèi)并整體埋入土層中，由套管的空腔振動放大振動信號，并傳遞給自然落在管道內(nèi)的光纖，光纖感應(yīng)振動信號的同時，自身也會發(fā)生較大輻度的振動，從而進一步放大了振動信號。本實用新型提供的方案利用光纜選型及布設(shè)方式的改變，放大光纜感應(yīng)入侵事件的振動信號，使得入侵事件發(fā)生時的機械振動、沖擊量等振動信號，不但沒有被減弱，反而得到了增強，從而達到，在事件發(fā)生的早期，系統(tǒng)就能感應(yīng)到振動信號并且及時進行警報的目的。
【專利說明】放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光纖傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種放大光纖感應(yīng)振動信號的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]維護基礎(chǔ)設(shè)施的安全是社會穩(wěn)定、經(jīng)濟快速發(fā)展的一個基本要求。對通信光纜(包括海底光纜)、高壓電網(wǎng)、輸油管道、輸氣管道、電纜溝等基礎(chǔ)設(shè)施進行安全監(jiān)測，不僅是這些設(shè)施實現(xiàn)技術(shù)性功能的保障，更是避免造成重大經(jīng)濟損失、維護社會穩(wěn)定發(fā)展的有效手段。特別是隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，呈現(xiàn)出區(qū)域分布廣、復(fù)雜程度高、重要性進一步提高的新特點，這就使得基礎(chǔ)設(shè)施受到危害的范圍、頻率也隨之增加，安全監(jiān)測的難度、重要性也相應(yīng)增加。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅中國每年因外界破壞而造成的管道泄漏或爆炸上千余次，直接經(jīng)濟損失達幾億元。由此帶來的環(huán)境污染、商業(yè)信用等損失更是難以估量。
[0003]為了維護干線的完整性，防止第三方破壞，直接負責(zé)管道、電網(wǎng)、通信網(wǎng)等運營部門已經(jīng)投入了巨大的人力和財力。各級政府和社會各界也非常關(guān)注，從專項立法到具體防范、輿論宣傳、專項治理等方面都做了大量的工作。國務(wù)院曾召開電視電話會議，部署開展輸油管道生產(chǎn)治安秩序?qū)ｍ椥袆?，公安部也加大了打擊盜油犯罪的力度，并收到了一定的成效。
[0004]各種管道運輸安全監(jiān)測技術(shù)在這種強烈的市場需求中應(yīng)運而生并不斷發(fā)展，目前已有的管道安全生產(chǎn)監(jiān)測技術(shù)主要有“管內(nèi)流體力學(xué)狀態(tài)檢測技術(shù)”、“分布式光纖溫度和應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)”、“聲波監(jiān)測技術(shù)”、“M - Z光纖干涉技術(shù)”、“0TDR光時域反射技術(shù)”、“單芯反饋式光纖干涉技術(shù)”等。
[0005]由于長距離干線的監(jiān)測，容易受電磁干擾的影響且長距離供電的困難性，因此，光纖類技術(shù)成為了進行電力、通信和油氣管道等行業(yè)的安全監(jiān)測和預(yù)防人為破壞的主要技術(shù)手段。光纖傳感器是以光學(xué)理論為基礎(chǔ)，將非光量轉(zhuǎn)化為光量進行測量。以光纖作為信息傳遞媒介的傳感器具有一系列其它傳感器無法比擬的優(yōu)點:不受電磁場干擾，能應(yīng)用在強電磁場的場合；不會產(chǎn)生電磁騷擾；感應(yīng)端無需供電，使用、維護方便；耐腐蝕、本質(zhì)安全等等。而且光纖定位監(jiān)測能夠?qū)ν{管道安全的各種行為進行早期監(jiān)測、定位和預(yù)警，“未雨綢繆”，給管道維護者留出足夠時間來制止破壞或強化防范的話，就會徹底扭轉(zhuǎn)運營部門當(dāng)前這種被動堵漏的不利局面，從根本上避免損失。
[0006]目前已有的光纖類長距離定位監(jiān)控技術(shù)主要包括“分布式光纖溫度和應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)”、“M — Z光纖干涉技術(shù)”、“0TDR光時域反射技術(shù)”、“單芯反饋式光纖干涉技術(shù)”，各類技術(shù)原理相異，達到的效果也各有不同。但基本的原理都是通過光纖感應(yīng)直接觸及光纜，或通過土壤、構(gòu)筑物等介質(zhì)傳遞的機械振動、沖擊量、聲音等振動信號。需要進行安全監(jiān)控的油氣管道、通信干線光纜、電纜等物質(zhì)往往埋于地下，所以用于安全監(jiān)測的光纜也需沿監(jiān)護管線進行埋設(shè)。傳統(tǒng)的布設(shè)方法是將鎧裝光纜沿防護物周邊進行直接布設(shè)，光纜是通過土壤傳遞的機械振動、沖擊量來進行入侵振動判斷。而土埋對于機械振動、沖擊量等振動信號會形成一個極大的消振作用，造成入侵行為發(fā)生時間很長一段時間內(nèi)，系統(tǒng)還不能感應(yīng)到足夠的振動信號，進行安全警報。而直埋的鎧裝光纜自身為保護光纖而加裝的聚乙烯護套、鎧裝鋼絲、纜膏、填充特等自身也會對振動信息起到一個減振作用。因此在現(xiàn)實應(yīng)用過程當(dāng)中，往往要入侵行為確實已經(jīng)很接近防護物，甚至已經(jīng)觸及到光纜的時候，系統(tǒng)才發(fā)出警報，給出警留出了極為有限的時間。如果出警不及時，防護物就可能已經(jīng)被破壞，達不到“未雨綢繆”、“事前監(jiān)控”的效果。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對現(xiàn)有光纖類長距離定位監(jiān)控技術(shù)中光纜不能及時感應(yīng)到足夠的振動信號的問題，本實用新型的目的在于提供一種放大光纖感應(yīng)振動信號的光纖結(jié)構(gòu)。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0009]放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括光纖，所述結(jié)構(gòu)還包括一套管，所述光纖穿設(shè)在套管內(nèi)，并自然落于管道內(nèi)。
[0010]在該結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案中，所述光纖為0.5-1.5mm外徑的緊包光纖。
[0011]進一步的,所述套管為Φ25-Φ35mm的娃芯管或鍍鋅管。
[0012]本實用新型提供的方案利用光纜選型及布設(shè)方式的改變，放大光纜感應(yīng)入侵事件的振動信號，使得入侵事件發(fā)生時的機械振動、沖擊量等振動信號，不但沒有被減弱，反而得到了增強，從而達到，在事件發(fā)生的早期，系統(tǒng)就能感應(yīng)到振動信號并且及時進行警報的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0014]圖1為本實用新型中放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0015]圖2為本實用新型中穿管式光纖中光纖的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型進行實施的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0018]本實用新型通過利用光纜選型及布設(shè)方式的改變，放大光纜感應(yīng)入侵事件的振動信號，使系統(tǒng)達到預(yù)期的安全監(jiān)控目的。
[0019]參見圖1，其所示本實用新型中可放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)截面示意圖。由圖可知，穿管式光纖結(jié)構(gòu)100主要包括光纖101和套管102組成。該光纖101穿設(shè)在套管102內(nèi)，并自然落于管道102內(nèi)，套管102利用其自身的空腔對外界的振動信號振動放大，使得套管作為振動信號放大的介質(zhì)物，同時還對內(nèi)部穿套的光纖起到很好的保護作用。
[0020]由此該穿管式光纖結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用時，光纖101選用0.5-1.5mm外徑的緊包光纖，作為舉例可選用0.8、0.9、Imm等外徑的緊包光纖。如圖2所示，該緊包光纖101由內(nèi)部的纖芯IOla和包裹在纖芯IOla上的緊套覆層IOlb組成。由于光纖外部用于保護的涂層簡單，這些光纖對于振動信號有著很好的敏感性。
[0021]對于套管102選用Φ25-Φ35πιπι的硅芯管或鍍鋅管(作為舉例，可選用Φ32πιπι的硅芯管或鍍鋅管)，并將緊包光纖穿于該套管內(nèi)。光纖在套管內(nèi)不做固定，僅自然落于管道內(nèi)。此時套管不僅作為振動信號放大的介質(zhì)物，同時對內(nèi)部穿套的光纖起到很好的保護作用。
[0022]參見圖3，將設(shè)置好的套管102和緊包光纖101(即穿管式光纖結(jié)構(gòu)100)埋入土層200中。當(dāng)外界的入侵事件發(fā)生時，外界的機械振動、沖擊量通過土壤傳遞作用在套管上，套管自身形成的空腔將這類振動信號甚至包括聲音的振動信號經(jīng)空腔振動進行了放大。
[0023]而自然落在管道內(nèi)的緊包光纖，將及時感應(yīng)到經(jīng)過放大的振動信號。進一步的，緊包光纖在感應(yīng)振動信號的同時，自身也會發(fā)生較大輻度的振動，更進一步放大了振動信號。
[0024]由此，本實用新型通過套管以及緊包光線配合對外界的振動信號進行雙重振動放大，使得入侵事件發(fā)生時的機械振動、沖擊量等振動信號，不但沒有被減弱，反而得到了增強，從而達到，在事件發(fā)生的早期，系統(tǒng)就能感應(yīng)到振動信號并且及時進行警報的目的。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括光纖，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)還包括一套管，所述光纖穿設(shè)在套管內(nèi)，并自然落于管道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖為0.5-1.5mm外徑的緊包光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大光纖感應(yīng)振動信號的穿管式光纖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述套管為Φ25-Φ35mm的硅芯管或鍍鋅管。
【文檔編號】G01H9/00GK203502107SQ201320534956
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】繆璇, 肖倩 申請人:上海復(fù)旦智能監(jiān)控成套設(shè)備有限公司