一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置的制作方法

本发明涉及输水管道检测，尤其涉及一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置。

背景技术：

1、输水管道是城市供水、工业输水、农田水利灌溉的核心基础设施，长期处于地下埋地、潮湿腐蚀、地质沉降、水压波动等复杂工况环境中，极易发生管道渗漏、破裂、变形、堵塞及异常震动等故障。传统输水管道检测多采用定点压力传感器、流量传感器、人工巡检等方式，存在检测点位有限、无法实现全域连续检测、故障定位精度低、滞后性强、抗干扰能力弱、难以适配长距离输水管道检测等缺陷。

2、分布式光纤传感技术凭借无源性、抗电磁干扰、长距离检测、全域连续感知、耐腐蚀等优势，逐步应用于管道检测领域，但现有光纤检测装置结构设计单一，多为一体化集成结构，模块化、集成化程度低，拆装维护困难，无法适配不同管径、不同敷设环境的输水管道适配安装；同时，现有装置数据采集、分析、预警联动性差，难以精准区分管道渗漏、地质沉降、水流扰动等不同故障类型，故障定位误差大，无法实现输水管道运行状态的全天候、高精度智能化检测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，旨在解决输水管道检测故障定位误差大，无法实现输水管道运行状态的全天候、高精度智能化检测的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，包括光纤传感采集模块、信号解调处理模块、数据存储分析模块、智能预警联动模块、供电适配模块和远程传输监控模块，所述光纤传感采集模块、所述信号解调处理模块、所述数据存储分析模块和所述智能预警联动模块依次连接，所述供电适配模块和所述远程传输监控模块分别与所述光纤传感采集模块、所述信号解调处理模块、所述数据存储分析模块和所述智能预警联动模块连接；

3、所述光纤传感采集模块，用于实时采集输水管道全线管壁应变、环境温度、管道振动扰动的原始光信号；

4、所述信号解调处理模块，用于将所述原始光信号转化为可识别、可运算的标准化数字信号；

5、所述数据存储分析模块，用于存储检测数据，并基于管道基准模型智能分析管道故障类型，定位故障位置，得到故障分析结果；

6、所述智能预警联动模块，基于故障分析结果实现分级预警与设备联动保护；

7、所述供电适配模块，用于对装置其余模块提供持续、稳定、安全的工作电源；

8、所述远程传输监控模块，用于装置模块之间的数据传输、设备远程管控、移动端实时监控。

9、其中，所述光纤传感采集模块包括光纤单元、防护单元和校准单元；

10、所述光纤单元，用于检测管道整体拉伸、沉降形变与纵向裂缝、管道环向挤压、鼓包、接口开裂和局部渗漏形变，得到检测数据；

11、所述防护单元，用于对所述光纤单元进行防护；

12、所述校准单元，用于校准所述检测数据，剔除误差，得到原始光信号。

13、其中，所述信号解调处理模块包括信号解调单元、信号放大滤波单元、数据模数转换单元；

14、所述信号解调单元，用于对所述原始光信号进行物理参数解调，得到解调信号；

15、所述信号放大滤波单元，用于对所述解调信号进行信号增强与干扰过滤处理；

16、所述数据模数转换单元，用于将所述解调信号转换为系统可识别的数字信号，统一数据格式、时序与传输协议。

17、其中，所述数据存储分析模块包括数据存储单元、状态建模单元和故障识别定位单元；

18、所述数据存储单元，用于存储所述光纤传感采集模块的检测数据；

19、所述状态建模单元，基于检测管道构建动态自适应健康基准模型；

20、所述故障识别定位单元，基于管道基准模型智能分析管道故障类型，定位故障位置，得到故障分析结果。

21、其中，所述智能预警联动模块包括分级预警单元、声光提示单元和联动管控单元；

22、所述分级预警单元，基于故障分析结果实现分级预警管控；

23、所述声光提示单元，用于检测现场与机房可视化告警提示；

24、所述联动管控单元，用于故障紧急自动防护。

25、其中，所述供电适配模块包括市电供电单元和稳压防护单元；

26、所述市电供电单元，用于对装置其余模块提供工作电源；

27、所述稳压防护单元，用于对装置其余模块进行用电安全防护。

28、其中，所述远程传输监控模块包括无线传输单元、远程管控单元和监控单元；

29、所述无线传输单元，用于装置模块之间的数据传输；

30、所述远程管控单元，用于无人化远程运维装置；

31、所述监控单元，用于实时监控管道全域。

32、本发明的一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，所述光纤传感采集模块实时采集输水管道全线管壁应变、环境温度、管道振动扰动的原始光信号；所述信号解调处理模块将所述原始光信号转化为可识别、可运算的标准化数字信号；所述数据存储分析模块用于存储检测数据，并基于管道基准模型智能分析管道故障类型，定位故障位置，得到故障分析结果；所述智能预警联动模块基于故障分析结果实现分级预警与设备联动保护；所述供电适配模块对装置其余模块提供持续、稳定、安全的工作电源；所述远程传输监控模块用于装置模块之间的数据传输、设备远程管控、移动端实时监控，该装置采用双路径全域布设+多重校准防护设计，彻底消除监测盲区，通过温度、应变双基准校准，解决传统光纤监测数据漂移、干扰大的问题，监测精度大幅提升，实现输水管道全域无盲区、高稳定、高精度健康状态监测，可提前识别管道微变形、微渗漏隐患，精准定位突发故障，实现分级预警与设备联动关停，提升输水管道运维的智能化、自动化水平，从而解决了输水管道检测故障定位误差大，无法实现输水管道运行状态的全天候、高精度智能化检测的问题。

1.一种基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

2.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

4.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

5.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，

7.如权利要求1所述的基于分布式光纤传感器的输水管道检测装置，其特征在于，