分布式光纤地埋管道振动安防监测系统

地埋管道在城市环境中大量存在，如水利管道、油气管道、热力管道等，是整个城市得以正常运转的关键部分。特别是随着经济和社会的快速发展，在城市建设中，管道安全监测越来越受到施工人员以及管道维护人员的重视。管道安全关乎到民生安全、社会公共资产安全，越来越多的管道使用单位意识到其重要性。管道一旦出现安全事故，会造成巨大的财产，甚至是人员生命损失。对于地埋管道安全防护需求，传统检测方式多为人员定期巡检，难免出现安全监测不及时甚至忽视危险振源。其次，多数场景都会出现多条管道交汇，多个管道延展方向需要同时检测的场景。此外，传统的检测方式通过人工智能方法识别处振动源模式，而实际应用场景中振源模式会远多于预制项，且结合实际，最终用户只需要监测预知振源对管道的破坏程度来做相应决策。针对以上问题，亟需一种多通道长距离监测管网振动预警方法。

分布式光纤传感器具有损耗低、体积小、重量轻、灵敏度高、耐腐蚀性强、抗电磁干扰、无需电源和成本低等多种优点，弥补了传统电学传感器在监测范围和系统可靠性等方面的不足，在短短几十年时间内得到飞速发展。人们利用各种光纤传感器已经顺利实现对温度、浓度、压力、振动、位移和折射率等变化量的测量。迄今为止，各种类型的光纤传感器已被广泛应用于周界安防、航空航天、管道监测、电力工程和生物医学等领域。其中，实用价值最高的当属分布式光纤传感系统。

分布式振动传感系统采用窄线宽激光器作为系统光源，利用背向瑞利散射信号(RBS)之间的相干衰落效应实现扰动信号的分布式测量。当外部扰动事件作用在光纤上时，扰动位置处的纤芯折射率和光纤长度会发生变化，从而引起该位置处RBS的幅度和相位变化。通过分析扰动事件发生前后的瑞利散射曲线，可以实现对动态扰动事件的检测。该技术灵敏度高、测量响应速度快，能够实现长距离全分布式的无盲区动态监测。在隧道管廊安防定位、电力系统线缆监测、信息管线在线监控、高速铁路安防系统、长输管道安全监测、重点设施周界安防等领域，分布式光纤振动监测系统得到了广泛的运用。

油气管道综合监测系统，在油气管道内部设置有光缆，光缆连接光纤监测主机，光缆实时感应油气管道的振动信号，并传输给光纤监测主机以探测油气管道在不同位置的泄漏状态。其中，振动信号主要可反应外界的外界振动甚至偷盗破坏的情况。

光缆还实时感应油气管道的声波信号，并传输给光纤监测主机以探测油气管道在不同位置的泄漏状态。其中，声波信号主要可以反应内部泄漏的情况。设置加压装置，将油气管道两侧的输入端和输出端均关闭并主动加压，光纤监测主机通过光缆对加压后的油气管道进行高精度声波监测分析，精细探测管道伤损状态。通过封闭加压，可以排除其他因素的干扰，更精准地探测泄漏情况。