一种基于直线型Sagnac分布式光纤振动传感的管道清管器定位方法与流程

技术特征：

1.一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感的管道清管器定位方法，其特征在于：具体包括以下步骤，

s1：选择长输管道伴随通信光纤的一芯作为传感光纤；

s2：将选择好的传感光纤按技术方案要求接入清管器跟踪定位系统；

s3：信号解析上位机系统控制数据采集卡实时采集3*3耦合器处的干涉信号数据；

s4：信号解析上位机系统将采集到的干涉信号数据实时进行傅里叶变换，得到信号的频域频谱数据；

s5：对得到的频域频谱数据进行分析，寻找频谱中的多个零频点；

s6：每得到的一个零频点，解析一次振动位置距离传感光纤末端的距离hn，这样可以得到h1，h2，……，hn共计n个距离值，对n个距离值求平均值得到h，作为当前的振动位置与传感光纤末端的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述定位方法中包括系统结构，所述系统结构包括光源、3*3耦合器、延迟光纤、2*1耦合器、传感光纤、1*2耦合器、光电探测器、数据采集卡、信号解析上位机系统。

3.根据权利要求2所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述光源为特定波长的宽带光源；所述3*3耦合器分别与光源、延迟光纤、光电探测器、2*1耦合器物理光连接，介质为光纤。

4.根据权利要求3所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述2*1耦合器分别与3*3耦合器、延迟光纤、传感光纤物理光连接，介质为光纤；所述光电探测器为平衡探测器，将探测到的光信号变化转换为电信号的变化，与数据采集卡物理电连接，与3*3耦合器物理光连接，介质为光纤。

5.根据权利要求4所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述数据采集卡对变化的模拟电信号进行模数转换，高速采集，并将采集数据传输至信号解析上位机系统；所述信号解析上位机系统可以是本地化的pc机，也可以是数据中心的云服务计算系统。

6.根据权利要求5所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述数据采集卡与信号解析上位机系统之间的数据传输是无线传输或有线传输，所述信号解析上位机系统对采集到的实时数据进行傅里叶变换，将时域数据转换得到其频域的频谱数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述信号解析上位机系统对得到的频域频谱数据进行分析，得到有限数量的零频点；所述零频点信息中含有清管器的位置信息。

8.根据权利要求7所述的一种基于直线型sagnac分布式光纤振动传感管道清管器定位方法，其特征在于：所述信号解析上位机系统使用得到的有限数量的零频点解析出清管器的实时位置；所述传感光纤为油气长输管道同沟敷设的伴随通信光纤中的一芯。

技术总结
本发明公开了分布式光纤振动传感技术领域的一种基于直线型Sagnac分布式光纤振动传感的管道清管器定位方法，具体包括以下步骤，S1：选择长输管道伴随通信光纤的一芯作为传感光纤；S2：将选择好的传感光纤按技术方案要求接入清管器跟踪定位系统；S3：信号解析上位机系统控制数据采集卡实时采集3*3耦合器处的干涉信号数据；S4：信号解析上位机系统将采集到的干涉信号数据实时进行傅里叶变换；S5：对得到的频域频谱数据进行分析，寻找频谱中的多个零频点；S6：每得到的一个零频点，可解析出一个振动位置距离传感光纤末端的距离值，对n个距离值求平均值得到H，作为当前的振动位置与传感光纤末端的距离；本发明的长输管道清管器跟踪定位方法具有实时性强、能连续采集数据、稳定可靠、运行维护成本低的特点。

技术研发人员：李叶斌;王瑞琦;姚国斌;郭志宏;雷继鹏
受保护的技术使用者：华新燃气集团有限公司
技术研发日：2021.03.05
技术公布日：2021.07.30