一種輸水管道泄漏定位系統的制作方法

本發明屬于光電傳感技術領域，尤其是涉及一種輸水管道泄漏定位系統。

背景技術：

在分布式光纖溫度測量系統原理中，激光光源發射脈沖光(波長1550nm)通過耦合器進入到傳感光纖中，依據脈沖光在光纖中的傳輸損耗與溫度的關系來進行溫度測量，恒溫部分是為光纖傳感器溫度標定提供參考溫度點。回光耦合器接收的反射光進入濾波器，同時接受兩束回光，斯托克斯光和反斯托克斯光。探測器進行光電轉換，通過計算兩束回光能量比例關系就可以計算出溫度。

將分布式光纖傳感器安裝在輸水管道旁邊，采用拉曼散射光纖傳感器對輸水管道分布式溫度進行測量，實時采集數據。根據測量的輸水管道沿線的溫度分布圖，就可以判斷輸水管道的泄漏點位置。技術依據是輸水管道在泄漏點附近會與土壤和光纖等產生熱交換，這個熱交換過程會在分布式光纖傳感器內部產生光熱電效應，從而被光纖傳感器測量回來，根據溫度場分布的變化情況判斷泄漏點位置。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明旨在提出一種輸水管道泄漏定位系統，根據溫度場分布的變化情況判斷泄漏點位置。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種輸水管道泄漏定位系統，包括脈沖光源，脈沖光源產生脈沖激光，經過摻餌光纖放大器進行功率放大，將放大后的信號光傳輸至光電隔離器，光電隔離器將信號光隔離之后輸入到環形器中，信號光通過環形器進入光纖傳感器中，光纖傳感器回傳的散射光分量經過環形器，右旋進入波分復用器WDM，波分復用器WDM將回光解調送入光電探測器APD，光電探測器APD將信號傳輸至數據采集分析系統。

進一步的，所述脈沖光源與摻餌光纖放大器之間采用多模光纖連接。

進一步的，所述光纖傳感器為多模光纖溫度傳感器。

進一步的，所述環形器采用右旋結構。

進一步的，所述光電隔離器與所述環形器之間采用多模光纖連接。

進一步的，所述數據采集分析系統包括上位機。

相對于現有技術，本發明所述的一種輸水管道泄漏定位系統具有以下優勢：本發明將分布式光纖傳感器安裝在輸水管道旁邊，采用拉曼散射光纖傳感器對輸水管道分布式溫度進行測量，實時采集數據。根據測量的輸水管道沿線的溫度分布圖，判斷輸水管道的泄漏點位置。定位精度高，探測距離遠，分布式式測量，不影響探測精度，降低設備成本；

基于拉曼散射溫度梯度檢測的分布式光纖傳感器輸水管道泄漏定位系統集成化水平高，方便安裝，整機體積減小，智能化水平高，安全性好，既滿足分布式光纖傳感器系統的主要功能要求，又可以大大降低系統成本，根據探測距離要求進行系統設計；

基于拉曼技術的光纖測溫泄漏定位系統，可以在很大距離上對輸水管道泄漏點進行定位檢測,回波噪聲小，安裝方便，對原來測量系統沒有影響，應用領域較廣。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的一種輸水管道泄漏定位系統的結構示意圖；

附圖標記說明：

1-脈沖光源；2-摻餌光纖放大器；3-光電隔離器；4-環形器；5-光纖傳感器；6-波分復用器WDM；7-光電探測器APD；8-數據采集分析系統。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1所示，基于拉曼散射溫度梯度檢測的分布式光纖傳感器輸水管道泄漏定位系統包括脈沖光源1、摻餌光纖放大器2、光電隔離器3、環形器4、光纖傳感器5、波分波分復用器WDM6、探測器APD7、數據采集分析系統8。脈沖光源1產生1550nm的脈沖激光，由于脈沖光功率較小，約10毫瓦左右，摻餌光纖2放大器的作用是將脈沖激光通過泵浦激光原理，將光功率放大到200毫瓦，脈沖光源1與摻餌光纖放大器采用多模光纖連接，然后連接到光電隔離器3，光電隔離器3作用是保證激光單方向傳輸，光電隔離,3通過多模光纖將信號光隔離以后輸入到環形器4中，環形器4采用右旋結構，因此信號光進入分布式光纖傳感器5，光纖傳感器5采用多模光纖，光纖傳感,5回傳的散射光分量經過環形器4，右旋，進入波分復用器WDM6，波分復用器WDM6的作用是將回光解調，然后將光送入光電探測器APD7，進入數據采集分析系統8，數據采集分析系統8根據光纖傳感器溫度變化的情況計算輸水管道泄漏點的具體位置。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。