不同地形管道光缆信号综合分析研究

曹文琛; 张涛; 郑宇恒; 沈忱; 孙啸; 冯兰婷; 高建章; 杨新; 刘晨

doi:10.13756/j.gtxyj.2022.02.008

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不同地形管道光缆信号综合分析研究

光纤光缆技术与应用 | 更新时间：2022-06-15

- 不同地形管道光缆信号综合分析研究
- Synthetic Analysis and Research of Pipeline Optical Cable Signal in Different Terrain
- 光通信研究 2022年第2期页码：35-39,68
- 作者机构：
  
  国家管网集团　西南管道有限责任公司，成都　610000
- 作者简介：
  
  曹文琛，工程师。E-mail：547757761@qq.com
- 基金信息：
- DOI：10.13756/j.gtxyj.2022.02.008
  中图分类号： TN253
- 纸质出版日期：2022-04-10，
  
  收稿日期：2021-08-30，
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曹文琛, 张涛, 郑宇恒, 等. 不同地形管道光缆信号综合分析研究[J]. 光通信研究, 2022,(2):35-39,68.

CAO Wen-chen, ZHANG Tao, ZHENG Yu-heng, et al. Synthetic Analysis and Research of Pipeline Optical Cable Signal in Different Terrain[J]. Study on Optical Communications, 2022,(2):35-39,68.
曹文琛, 张涛, 郑宇恒, 等. 不同地形管道光缆信号综合分析研究[J]. 光通信研究, 2022,(2):35-39,68. DOI： 10.13756/j.gtxyj.2022.02.008.

CAO Wen-chen, ZHANG Tao, ZHENG Yu-heng, et al. Synthetic Analysis and Research of Pipeline Optical Cable Signal in Different Terrain[J]. Study on Optical Communications, 2022,(2):35-39,68. DOI： 10.13756/j.gtxyj.2022.02.008.

摘要

西南山区管道光缆穿越许多复杂区域(山地、河流、隧道和农田等)，地质变形和人为破坏等常导致光纤断芯发生，严重影响了管道的安全生产运输。基于光的瑞利散射原理，检测散射光返回时间，判断故障点位置，同时可以采集分析光缆周围的振动信号特征。不同区域由于表层结构差异和背景噪声不同等因素影响，采集到的信号各不相同。文章对不同地形光缆信号进行处理分析后，归纳总结了不同区域下光缆接收到的外界信号特征，有助于感知复杂环境下的管道光缆线路状态，为管道安全运行提供了决策支持，达到了预警的目的，利于后续管道安全预警系统的搭建。

Abstract

Pipeline cable in southwest mountainous areas goes through many complex areas (mountains

rivers

tunnels

farmland

etc.). By geological deformation

man-made damage often leads to fiber core broken

and seriously affects the safety of pipeline production and transportation. Based on the Rayleigh scattering principle of light

the return time of scattered light can be detected

and the position of fault points can be judged. Finally

the vibration signal characteristics around the cable can be collected and analyzed. Due to the difference of surface structure and background noise in different areas

the collected signals are different. In this paper

after processing and analyzing the optical cable signals with different terrain

the external signal characteristics received by the optical cable in different regions are summarized

which helps to perceive the status of the pipeline optical cable line in a complex environment. The results in this paper can provide decision support for the safe operation of the pipeline

and achieve the purpose of early warning

which facilitates the construction of the pipeline safety early warning system in the future.

关键词

光纤传感长输管道信号分析

Keywords

optical fiber sensinglong-distance pipelinesignal analyses

references

蔡永军, 杨士梅, 李妍, 等. 基于光纤传感的管道线路复杂状态监测技术[J]. 油气储运, 2020, 39(4): 434-440.

李超. 石油运输管道检测技术的研究和应用现状[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 39(20): 36-37.

邹永胜, 李双琴, 高建章, 等. 天地联合的区域山地管道地质灾害监测预警体系研究[J]. 中国管理信息化, 2020, 23(15): 192-196.

沈光霁, 李青春, 庞笑, 等. 油气管道通信光缆的定位检测方法[J]. 油气储运, 2015, 34(7): 764-767.

吴文婧. 基于分布式光纤监测的管道结构状态识别方法研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2018.

张昕, 申雅峰, 薛景峰. 基于瑞利散射的分布式光纤传感器的研究现状[J]. 光学仪器, 2014(4): 184-188.

Shentu G L, Sun Q C, Jiang X, et al. 217 km Long Distance Photon-Counting Optical Time-Domain Reflectometry based on Ultra-Low Noise up-Conversion Single Photon Detector[J]. Optics Express, 2013, 21(21): 24674-24679.

Li B, Zhou Q, Zhang R, et al. Cost-effective High-spatial-resolution Photon-counting Optical Time-domain Reflectometry at 850 nm[J]. Applied Optics, 2018, 57(30): 8824-8828.

Zhao Q, Xia L, Wan C, et al. Long-haul and High-resolution Optical Time Domain Reflectometry Using Superconducting Nanowire Single-photon Detectors[J]. Scientific Reports, 2015, 5(1): 2112-2115.

Nikles M. Long-distance Fiber Optic Sensing Solutions for Pipeline Leakage, Intrusion, and Ground Movement Detection[C]//Fiber Optic Sensors and Applications VI. Orlando, FL, US: SPIE, 2009: 731602.

李苏. 油气管道监测技术发展现状[J]. 油气储运, 2014, 33(2): 129-134.

常飞, 朱宇琛. 光缆监测系统在石油管道通信传输中的应用[J]. 电信技术, 2014(7): 84-87.

郑洪龙, 黄维和. 油气管道及储运设施安全保障技术发展现状及展望[J]. 油气储运, 2017, 36(1): 1-7.

杨洋, 封皓, 王宗和, 等. 光纤传感技术在管道检测中的应用与发展[J]. 光电技术应用, 2016, 31(6): 1-9.

张在宣, 金尚忠, 王剑锋, 等. 分布式光纤拉曼光子温度传感器的研究进展[J]. 中国激光, 2010, 37(11): 2749-2761.

佟敬阔, 靳宝全, 王东, 等. 面向管道安全监测的R-OTDR分布式光纤测温系统[J]. 传感技术学报, 2018, 31(1): 158-162.

冯新, 张宇, 刘洪飞, 等. 基于分布式光纤传感器的埋地管道结构状态监测方法[J]. 油气储运, 2017, 36(11): 1251-1257.

庞洪晨, 范锋, 孙奇北, 等. 基于分布式光纤声波传感的油气管道侵入事件判断方法[J]. 石油工程建设, 2020(2): 54-58.

王青山, 王伟杰, 郭旭, 等. 分布式拉曼光纤温度传感器的误差修正方法[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(17): 170602.

罗丹, 李银燕, 关贵兴, 等. 油气管道清管作业安全技术[J]. 当代化工, 2014, 43(9): 1813-1815.

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