Application of Golay codes to distributed optical fiber sensor for long-distance oil pipeline leakage and external damage detection

A new distributed optical fiber sensor system for long-distance oil pipeline leakage and external damage detection is presented. A smart and sensitive optical fiber cable is buried beneath the soil running along the oil pipeline, which is sensitive to soakage of oil products and mechanical deformation and vibration caused by leaking, tampering, and mechanical impacting. The region of additional attenuation can be located based on the optical time domain reflectometry （OTDR）, and the types of external disturbances can be identified according to the characteristics of transmitted optical power. The Golay codes are utilized to improve the range-resolution performance of the OTDR sub-system and offer a method to characterize the transmitted optical power in a wide range of frequency spectrum. Theoretic analysis and simulation experiment have shown that the application of Golay codes can overcome the shortcomings of the prototype based on the conventional single-pulse OTDR.

浅谈配网自动化光纤通信系统施工技术

为了保证配网自动化光纤通信系统的稳定运行和信号的可靠传输,论文简要介绍了配网自动化光纤通信系统,对配网自动化光纤通信技术在施工过程中的施工要求、关键要点和注意事项进行了探究。

基于光纤传感技术的工程监测应用研究

光纤传感技术作为当前热门技术之一,在工程监测领域有着许多重要应用。通过探讨光纤传感技术在工程形变监测中的应用案例,展示了其在工程监测领域的重要性。光纤传感技术利用光纤作为传感元件,可以实现对形变的连续、实时监测,并提供高精度的监测数据。通过布设应变光缆和温度补偿光缆,在合璧津高速公路K134段高架桥上进行了监测实验。结果表明,光纤传感技术能够准确评估结构的变形情况,并通过温度补偿算法消除了温度变化对数据的影响。通过几何方法计算沉降位移,可以实现对沉降位移的估算。

分布式复合缆光纤产出剖面测井工艺在海上油气田的应用

复合光纤测井技术是一种高精度、高可靠性、高分辨率的测井技术,在油气勘探和开发领域得到广泛应用。在现场实施过程中,复合光纤测井技术可以实时监测油气井储层温度、压力、应变等参数,及时发现异常情况,并采取相应措施,保障油气生产的稳定性和安全性。文章详细介绍了复合光纤测井技术的原理、方法和实现方式,与常规技术进行对比,分析了该技术在现场应用中的优点和局限性,并提出了未来研究的方向和建议。

埋入式应变感测光缆-冻土界面渐进破坏机制研究

冻胀融沉作用引起的地基土体变形是冻土地区工程建设的典型地质灾害,光纤传感技术为冻土变形的精细化、分布式实时监测提供了重要的技术手段。为探究分布式光纤应变传感在监测冻土变形方面的可行性,利用自主研制的光缆-冻土界面力学特性试验仪,探究了不同干密度和初始含水率的冻土试样中缆-土界面的破坏机制。试验结果表明,光纤应变监测结果准确地反映出缆-土界面呈现渐进性破坏特征,应变软化模型能够较好地描述界面的力学特性。在冻结过程中,土体内液态水相变成冰,引起了冻结锋面移动和水分迁移,使得界面的力学特性存在显著的差异性。不同深度处缆-土界面剪应力的演化过程反映了在光缆拉拔过程中与冻土的变形协调状态,表明光缆测量范围、界面耦合性与土体干密度、初始含水率密切相关。该研究为光纤传感技术在寒区冻土地基变形监测中的应用提供了参考。

长距离输水管道自动化监控系统的设计与研究

为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖监测子系统的工作原理。在综合管控信息化平台大数据的支撑下,实现了对供水工程内全要素及供水调度管理全过程的精准化、智能化监控,特别是,解决了长距离管网漏损的预警监测、故障定位及阀井井盖的实时状态监测、有限空间监控,对于供水工程的安全运行具有重大意义。

管道入侵报警和泄漏检测的智能化发展

第三方破坏、自然灾害破坏和管道的老化及腐蚀是天然气长输管道线路日常运行的安全隐患。为保障管道的安全运行,综合应用入侵报警、泄漏检测和其他安防技术,搭建综合智能安防监控平台,分析了几种常用的入侵报警和泄漏检测技术,明确了天然气长输管道行业以光纤传感技术作为入侵报警和泄漏检测系统的发展方向。以阿联酋天然气管网为例,分析了各种技术在特定环境中应用的情况,探讨我国输气管道项目实际应用的问题。入侵报警和泄漏检测在天然气管道上的应用越来越多,需要进一步开放平台接口,接入门禁系统、扩音对讲系统、巡更系统、动力环境监测系统,共同组成多系统融合的综合智能安防监控平台。依托5G网络、人工智能、云计算、大数据、物联网等智能技术的优势,推进管道运营体系改革,实现管道行业由传统运行模式逐步向数字化、智能化发展。

跨河输水管桥施工技术研究

输水管桥施工质量是保障其安全运营的基础,本文以渭河管桥主桥部分施工为例,结合相应的地质勘察资料,对该工程施工进行深入分析研究,所得结论如下:(1)该工程工期紧、任务重,应在进场前做好充足的调研和准备。(2)应针对施工区地质和水文情况,因地制宜地设计施工方案,并提前做好调度安排。(3)施工以工程设计要求为基准,根据工程实际情况进行实时的计算与调整,以确保管桥各结构受力符合要求。(4)针对输水管道安装的特殊性,提出相应的施工方案,以保证施工质量与运营安全。

基于光纤光栅感测技术的桥梁挂篮施工期应力应变监测方法

针对桥梁内部应力与应变传统监测技术耐久性差、测量繁琐等技术不足,提出1种基于光纤光栅感测技术的桥梁挂篮施工结构健康监测方法。以跨常合高速分离式立交桥为研究对象,选取施工期活载作用下桥梁受力最不利截面,在桥墩处起步梁段的箱梁顶板、底板与腹板中心线交汇点植入光纤传感器监测其应力、应变,分析起步梁段箱梁在挂篮施工期的应力、应变的变化规律,评估桥梁挂篮施工期的内部结构健康状态。结果表明:提出的方法可用于监测桥梁内部受力变化,起步梁段顶板应力、应变增长主要受预应力张拉影响,底板应力、应变增大主要受混凝土浇筑影响;中跨合拢段箱梁浇筑后,中跨梁段不再呈现上拉下压现象;顶板应力、应变均在边跨合拢段前一个梁段预应力张拉后达到峰值,底板应力在边跨合拢段前一个梁段浇筑后达到峰值,而底板应变在边跨合拢段预应力张拉后达到峰值。建议桥梁挂篮施工过程中,应重点监测边跨合拢前一个梁段施工至施工结束这几个阶段的应力、应变变化。

光缆技术在智慧城市发展中的应用

智慧城市的发展推动了光缆技术的广泛应用。文中从光缆技术的概念、传输特性出发,探讨了光纤通信系统、光纤接入网、光纤到户、光纤宽带接入网、光纤专线等在智慧城市中的关键光缆技术。同时,分析了光缆线路规划、光缆资源管理、光缆设备选型、光缆运维管理等智慧城市中光缆技术应用的关键问题,并阐述了智慧城市中光纤通信系统、光纤接入网、光纤传感网、光纤通信网络等光缆技术的具体应用,以供参考。

传输技术在有线通信接入网工程中的应用

在信息时代,作为连接用户与网络世界的桥梁,有线通信接入网也在快速发展,其面临着巨大的挑战。文中系统阐述了接入网技术的分类与发展历程,解析了电缆和光纤的物理基础及调制解调技术的应用,并深入研究了DSL,Cable Modem等宽带接入技术以及GPON等下一代网络技术。

基于人工智能的电缆智能防外破系统设计与应用

流动施工是造成电缆外破的重要原因,也是电缆外破管控的难点。通过分析电缆防外破工作面临的严峻形势,结合可视化监拍技术、光纤振动技术和四维可视化技术等,构建基于人工智能的电缆智能防外破系统,促进电缆防外破工作从“人防”向“技防”转变,实现电缆外破隐患可防、可控,提升电缆防外破工作智能管理水平。

浅谈高速公路通信光缆的迁改实施及智能交通的信息化应用

近些年,随着我国经济的快速发展,高速公路的修建速度逐年递升,随着路网的加速布局,光缆的迁改割接愈发频繁,时间紧任务重的局面使得很多工程的迁改质量、施工工艺有所下降,从而影响其使用寿命。鉴于此,本文以高速公路沿线作为分析场景,分析通信光缆线路迁改的特点、原则及实施步骤,梳理迁改施工的技术现状与应用场景,期望能够为从事相关工程的技术人员提供一些技术参考与理论价值。

李家峡400 MW蒸发冷却水轮发电机定子新型光纤测温实施

李家峡5号机在设计施工时采用了大量创新性技术。在机组定子绕组、铁芯等关键区域采用了光纤温度监测,实现了水轮发电机定子区域从“电测温”到“光测温”的升级,尤其是定子绕组全部采用了新型可更换式测温结构,在行业中尚属首次。介绍了李家峡5号机光纤温度监测的技术方案及施工工艺,并总结了大型水轮发电机组采用光纤测温实施调试过程中须注意的要点,可为后续项目采用此类技术提供参考。

光纤传感技术在管道泄漏检测中的应用与进展

快速发现并定位管道泄漏对管道运输的安全至关重要,开发永久的、分布式、实时在线的管道检测传感系统是管道安全检测的重要目标。光纤传感技术具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花等优点,在管道检测中具有巨大的应用潜力。对应用于管道泄漏检测的各种光纤传感技术的原理和国内外发展现状进行了介绍,包括光纤布拉格光栅传感技术、光纤散射传感技术、Sagnac光纤干涉传感技术、Mach-Zehnder光纤干涉传感技术、偏振光光纤传感技术、光纤消逝场传感技术等。阐述了各传感技术在管道泄漏检测中的具体应用,通过对各传感技术的优缺点进行比较,总结了各传感技术的特点和进一步研究发展的方向,指出光纤传感技术在管道测漏传感方面具有巨大的优势和广泛的应用前景。

分布式光纤管道泄漏检测和定位技术

提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的新型分布式光纤管道泄漏测试技术。该检测技术利用在管道沿线附近敷设的一条光缆中的3条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器,通过检测管道沿途所发生的泄漏噪声,可以实时地监测管道沿线所发生的泄漏情况。利用广义相关时延估计算法,通过确定2个测试信号的时延可以获得泄漏点的位置。阐述了该检测技术的测试原理和泄漏点定位方法,并对现场试验数据进行了分析。理论分析和试验结果表明,该测试技术可以有效地提高管道泄漏测试的灵敏度和定位精度。

光纤传感及其在管道监测中应用的研究进展

管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保管道安全运行的重要前提。光纤传感技术的不断发展,使其在各个领域得到广泛研究与应用,特别是为管道结构的安全监测提供了技术保障。介绍了分布式光纤传感、光纤光栅传感、阵列复用传感、以及光纤智能传感的基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析。在此基础上,阐述了各种光纤传感技术在管道监测中的具体应用,包括管道结构监测、管道泄漏监测以及管道腐蚀监测。通过对传感技术的不同应用进行比较分析,总结了各传感技术应用的特点和进一步研究发展的方向,指出光纤传感技术在管道监测方面具有的巨大优势和广泛的应用前景。

500kV充油海底电缆导体温度分布式光纤传感监测及应用

依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布。在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构进行捆绑电缆岸上模拟实验。同时,将经验证的温度监测方法应用于海南联网系统500 kV海底电缆,以C相空气段为例监测捆绑电缆光单元的温度。采用有限元仿真计算电缆表面的温度,根据电缆表面的温度基于热路模型推导出对应的导体温度,得到电缆导体在实际运行过程中的温度变化。岸上模拟实验测量的导体温度与数值计算得到导体温度的误差低于1.77%,验证了海底电缆导体温度监测方法的准确性。

振动光纤技术在天然气站场周界安防中的应用

目前,应用在已建天然气管道站场周界的安防技术如激光对射、微波对射、振动电缆等均存在着误报率高、防爆区内安装复杂、阶梯段状围墙无法实现防范无死角等缺陷。为此,中国石油西气东输管道公司启动了振动光电缆周界入侵报警系统试点项目,选取不同地区的5座天然气站场进行了振动光纤技术测试。以西气东输试点项目为背景,对试验过程进行跟踪,对几种光纤传感技术的原理和优势进行了对比分析,并结合典型天然气站场围栏的形式,对振动光缆在各种形式围栏上的安装工艺进行了论述,做到布防无死角,防范无漏洞。试验数据表明:振动光纤技术比其他安防技术误报率低、安装便捷,适用于各种形式的围栏,可实现无死角的防范;前端无源设计更适应于天然气站场的防爆环境。结论认为,该技术较适合于天然气站场户外环境的周界设防,随着天然气管道站场"无人值守"理念的推行,振动光纤技术将在相关领域发挥重要作用。

斜拉桥结构健康监测系统的设计与实现(II):系统实现

采用“斜拉桥结构健康监测系统的设计与实现(I)-系统设计”中所建立的设计方法,分别为两座大型斜拉桥设计并实现长期实时健康监测系统和定期实时健康监测系统:滨州黄河公路大桥长期实时健康监测系统和哈尔滨松花江大桥定期实时健康监测系统。研究两座大型斜拉桥结构健康监测系统的总体设计方案、子系统的设计方案和硬软件设备及其实现、系统的集成技术及其实现方法;分析两套健康监测系统在成桥试验和运营中监测的桥梁结构荷载和静动力反应。结果表明,两座斜拉桥结构健康监测系统均能协调运行,实现了预期设计功能;系统中布设的光纤光栅应变和温度传感器测试精度高、耐久性好、抗电磁干扰性能强;系统中建立的远程无线微波通讯系统可以实时传输和再现监测信号。