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申请/专利权人：江苏法尔胜光电科技有限公司

摘要：本发明涉及一种酸性介质输送管道泄漏分布式光纤检测系统及其检测方法，包括光模块、光纤环、光开关、检测光缆、数据采集卡、信号处理系统，光模块产生脉冲发射信号，脉冲发射信号经光纤环和光开关进入检测光缆，检测光缆沿输送管道轴向布置，在检测光缆中传输的脉冲发射信号会向后产生散射信号，散射信号重新被光模块接收并转化成电信号并由数据采集卡采集，信号处理系统与数据采集卡通讯，将信号变化解调为检测光缆上与酸性介质反应后的温度变化信息。检测光缆具有酸溶液自感知特性，当输送管道发生泄漏时，泄漏出的酸液与检测光缆反应放热，使泄漏位置升温，根据泄露点散射信号对温度敏感的特点检测泄漏事件，具有灵敏、精准的优点。

主权项：1.一种酸性介质输送管道泄漏检测方法，其特征在于：该方法中的检测系统包括光模块（1）、光纤环（2）、光开关（3）、检测光缆（4）、数据采集卡（7）、信号处理系统（8），所述光模块（1）产生脉冲发射信号，所述脉冲发射信号经所述光纤环（2）和光开关（3）进入检测光缆（4），所述检测光缆沿输送管道轴向布置，在所述检测光缆中传输的所述脉冲发射信号会向后产生散射信号，所述散射信号经所述光开关（3）、光纤环（2）重新被光模块（1）接收并转化成电信号，并由所述数据采集卡（7）采集，所述信号处理系统（8）与所述数据采集卡（7）通讯，将信号变化解调为所述检测光缆上的温度变化信息；所述检测光缆（4）有外向内依次包括外护套（401）、加强件（402）、松套管（403）和纤芯（404），所述外护套能够与酸反应放热使反应位置局部升温；所述外护套（401）的制备原料包括基体、碱性填料和色母粒，其中，所述基体为尼龙或聚醚醚酮，所述碱性填料为氢氧化镁和或氢氧化铝，所述色母粒为炭黑；将检测光缆沿输送管道通长设置，若遇到两段输送管道之间设置有套管接头，将检测光缆在所述套管接头两端分别缠绕一圈，这样，当输送管道发生泄露时，在泄露位置所述检测光缆与漏出的酸性介质接触反应并放热，使泄露位置的光缆被局部升温；所述检测系统启动后，在发送端上，一体化光模块（1）内部的脉冲激光器产生激光脉冲信号，所述激光脉冲信号经波分复用器后依次向光纤环（2）和光开关（3）传播，光开关（3）为1×N分路器，将激光脉冲信号分送到N个通道中，各通道分别连接检测光缆（4），激光脉冲信号进入检测光缆（4）传播；在接收端上，检测光缆（4）中传播的激光脉冲信号会产生后向拉曼散射光谱信号，返向回传至光开关（3）和光纤环（2），再经波分复用器分成斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号，由光电探测器（103）转换成电信号，然后由数据采集卡（7）采集该电信号数据，最后传输给信号处理系统（8），信号处理系统（8）作如下信号处理：接收后向拉曼散射光谱信号，并提取出反斯托克斯光信号强度值Ias和斯托克斯光信号强度值Is，由于斯托克斯光比反斯托克斯光在光纤中传播快，因此光缆上同一位置回传的反斯托克斯光将滞后于斯托克斯光，通过色散补偿算法后向散射的斯托克斯光强信号进行处理，其中Isl为斯托克斯在光缆长度l处的光强值，∆L为斯托克斯光和反斯托克斯光的菲涅尔反射峰之间的距离差，Las为反斯托克斯光的菲涅尔反射峰位置；处理后的两束光分别采用小波分析的模极大值算法进行滤波处理，由于反斯托克斯光对温度的敏感度远远大于斯托克斯光，因此利用损耗补偿后的反斯托克斯与斯托克斯光强比值来线性解调出泄漏点处的温度值，通过设置温度差阈值Tth和考察温度变化速率的方式来判断是否存在泄漏事件，并发送泄漏点报警信息；此外，利用泄露位置处后向拉曼散射光谱信号回到入射端的时间和在光纤中的传播速度求解出后向拉曼散射光谱信号的传输距离，进而求解出泄漏发生在检测光缆上的位置。

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