地下水管防破坏监测系统

1.产品背景

在所有运输方式中，管道输水是最快捷、最高效的方式。随着我国城市化和现代化发展的需要，水资源的开发利用需求不断提高，为解决民生水利，保障大中型城市供水，跨流域调水工程在我国方兴未艾。随着城市化的发展，地下压力管道越来越多；随着使用年限的增加，压力管道出现泄漏的概率在不断增加。如何能够及时发现位于地下的压力管道可能出现渗漏和爆管，保障人民生命、财产安全，维护长距离压力管道的正常运行，对压力管道的安全监测技术和安全预警技术提出了迫切的要求。

2.方案内容

地下水管防破坏监测系统采用DOVS光纤分布式振动监测方案实现压力输水管的安全监测，实时监测管道振动情况，发现异常，及时告警。DOVS光纤分布式振动监控安全预警系统是利用激光、光纤传感和光通信等高科技技术构建的管道安全报警系统，该系统利用单根光纤(光缆)作为传感传输二合一的器件，实时采集扰动数据，传送给DOVS光纤传感分析仪，由分析仪将收集到的光信号解调为电信号后，传输给光纤分布式振动监测信息管理系统。

图 1：光纤分布式振动监控安全预警系统构成

3.解决问题

管道承载物如覆土、铁丝网、管道等产生的扰动信号通过光纤实时传输给DOVS光纤传感分析仪，经过后端分析处理和智能识别，对各种不同类型的外部干扰，以及可能威胁管道安全的机械施工，如挖掘机、铁锹、铁锤、切割设备等有效振动信号准确报警，从而达到对管道结构安全的威胁行为进行预警监测的目的。为了精确定位，只需获取光纤的准确长度，再根据现场情况将光纤长度距离换算为实际距离，在报警信息中得到准确可靠的定位精度，从而实现远距离安全保障系统的定位报警功能，通过系统提供的入侵地点的位置，可以联动CCTV监控或派遣人员到达现场。

4.比较优势

基于光时域反射技术的DOVS光纤分布式振动监控预警系统，是一种典型的全光纤管道安全预警系统，该系统灵敏度高，隐蔽性好，实时性强，能实现长距离高精度实时无缝监测，通过精确的振动信号分析，不但可以判断威胁管道安全的破坏事件，而且对管道运行状态的监控，一旦发生破坏事件或爆裂可实现即时准确的定位。管道巡护人员根据报警信息，可即时采取措施，阻止破坏事件的进一步发展，实现对管道安全的保护，将损失尽可能降低。系统的主要优势如下：

+ 灵敏度高，隐蔽性好，实时性强；

+ 信号衰减小，传递速度快，无需中继器即可实现长距离高精度实时无缝监测；

+ 光纤传感器物理性质稳定，在恶劣环境中仍能照常使用，寿命可达20-30年；

+ 光纤传感器不受电、磁干扰，本质安全；

5.成功应用

地下水管防破坏监测系统由于其系统的完备性和监测的温度性，已在深圳某供水管道监测中获得成功安装并应用。

图 2：现场照片