由于我國油氣能源分布不平衡，并主要依賴于管道運輸，如何保證油氣管道的安全，成為油氣企業面臨的重要任務。在傳統的油氣管道監測中，使用的電傳感器具有安全隱患，同時也存在其他缺陷。因此，亟需采取新的監測技術，對管道的壓力、溫度以及油氣的濃度進行實時監測，確保輸送管道的安全。光纖傳感技術的出現，很好的解決了這一難題，光纖傳感器在油氣輸送管道中得到推廣應用。

 

一、光纖傳感器概述

 

二十一世紀七十年代，光纖傳感技術得到發展應用，其以光纖為媒介，以光波為載體，感知和傳輸外界信號（被測量）的新型傳感技術。這一技術具有很多優點，因此在普及過程中發展迅速，得到人們和企業的廣泛認可。

 

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光纖傳感器在油氣管道中的應用，主要應用在防止人為造成的管道破壞，保證油氣管道的安全運行，具有預警功能。當油氣管道出現泄露問題時，光纜測溫系統能夠判斷發生問題的線路地段，及時通知企業進行故障排除和修補。

 

二、光纖傳感系統的應用

在油氣輸送管道中的應用，光纖傳感系統包括多個組成部分，具體來說，包括光纖偵聽管道監測系統、光纖溫度傳感系統、信號解調系統、數據通信與傳輸系統、數據處理與分析系統五部分。

 

 

1. 光纖偵聽管道監測系統

光纖偵聽管道監測系統已實現聲音還原具有預警功能，可監測管道周圍的施工作業環境及管道泄漏聲音，適合長距離監測，在油氣管道遠程監測中使用，能夠做到現場無電檢測、傳輸和控制，使采樣數據的處理和分析在場外完成，從而確保系統的安全；由于系統是實時監測的，如發生油氣管道泄漏或入侵破壞行為，系統會立刻告警工作人員，并提供精準故障位置，盡早采取相應的措施，將損失危險降到最小程度；同時減少了巡線壓力，降低了職工勞動強度，提高工作效率。

 

 

2. 光纖溫度傳感系統

光纖溫度傳感系統可以實現利用原有的通訊光纜其中一芯，對管道周圍的溫度物理量的直接測量。在對輸油氣管道進行監測時，一旦管道發生泄漏事故，泄漏點附近的溫度會降低或升高，通過光纖溫度傳感系統能夠測定該地段溫度變化，從而準確定位泄漏管道地點。

 

 

3. 信號解調系統

對傳送回的光波信號需要光纖傳感分析儀器，其可以自動解調調制過的光波信號，進行高分辨率和高精度的能量相位以及偏振測量。系統中光波信號的解調，時域反射距離的測量，以及信號的初步分析，即硬件監測功能，都由該設備實現。在油氣管道沿線可以根據需要設置信號解調和分析站，主要考慮系統精度要求，以及光纜傳輸質量和耦合效果。若光纜傳輸損耗較大，則需要近距離設置。反之，則增大設置距離。

 

 

4. 數據通信與傳輸系統

在光纖傳感系統的組成中，數據通信與傳輸系統是重要的一個部分。它是遠程監測的信息傳輸通道，負責各類監測數據的遠距離傳輸，從而保障對油氣管道的實時監測，一旦出現故障等變化，能夠及時將這些變化傳輸到監測終端，技術人員根據變化做出科學判斷。另外，數據通信與傳輸系統帶有標準的以太網接口，能夠很好的將監測信息輸送到局域網，形成安全監測信息網絡系統。

 

 

5. 數據處理與分析系統

在對油氣管道監測的數據傳輸到接受終端后，需要對數據進行處理和分析，該系統主要由計算機、網絡和軟件組成。需要使用解碼技術將接收到的編碼數據還原為物理參量，通過處理分析后，才能直觀的轉為油氣管道所處的狀態，并對危險狀態報警，及時通知企業進行故障排除和修補。另外，技術工作人員能夠實時看到監測結果，及時作出相應的決策。光纖傳感系統是由多個系統組成的，只有密切配合，才能發揮出應有的作用。