长距离输水管道泄漏监测技术解决方案

【概述】

长距离输水管道安全隐患的归因，一方面在于管道起伏、泵站启闭、阀门开关等造成的水锤问题，另一方面在于施工质量、土壤沉降、管道腐蚀、第三方开挖等原因造成的漏水和爆管。长距离输水管道的安全检查主要依靠技术人员检漏设备的被动巡检方式，缺乏有效性和及时性，考虑采用主动监测、定位、评估等在内的技术方法及相应的管理体制解决。配置一套实时在线监测系统-管道泄漏监测系统，可在管道发生泄漏时，根据水流对管道壁的冲刷引起泄漏点发出振动和声波来监测渗漏和爆管预警，全天候监视管道运行，确保安全。

【实验/操作方法】

1、声波传感器测漏技术

该方案又分两种情况，水声声波传感器有压电式水听器和光纤水听器，（1）光纤水听器测漏技术：本方案的设备由光纤水听器传感设备、水声侦听监测主机、传感设备及综合智能分析平台等组成。本方案采用光纤水听器组成的阵列进行长距离管道泄漏监测，在长输管道中每隔 500m~1km 左右布置一个光纤水听器，通过光缆将水听器串接并传输信号，当两声波传感器之间发生因泄露引起声波或振动时相邻水听器探测到该信号并对其进行识别与定位。（2）压电水听器测漏技术：利用压电陶瓷水听器布设于管道上进行管网泄漏噪声侦听，通过对声信号处理的分析判断漏点位置和大小，采取定位算法和模式识别算法精zhun定位。压电陶瓷水听器前端传感，为管道现场自动化采集前端数据无线网络传输技术，无缝链接管道现场自动化数据采集和控制中心。

2、分布式光纤声波/振动传感测漏技术

泄漏点管道发出声波信号，作用于该点光缆，声波作用于光缆引起光信号调制，通过解调信号处理得到声波信号，经模式识别算法判断泄漏点特征，通过光脉冲定位泄漏点位置。

3、分布式光纤温度传感测漏技术

利用光纤中布里渊散射与温度敏感的原理解算光纤中任意一点的温度变化可进行分布式温度传感，将普通光缆布设在管道沿线，可测量温度引起的管道异常，对爆管或火灾发生进行预警，该系统可以分布式声波复合使用。

【实验结果/结论】

嘉兴域外引水工程项目：

输水线路总长 171.3km，其中杭州段长 23.0km，嘉兴段长 148.3km。总共布置26套光纤水听器，采用定制的微振动传感光缆沿直线粘贴于距地面上方 100mm 的两侧管道外壁上，然后将机房端的振动传感光缆和测振主机连接。输水管道上每隔 1000m 左右配置一个光纤声侦听传感器，通过特殊方式贴于管道外壁上，将声侦听传感器阵列固定于电缆桥架上。通过上述两套系统判定管道泄漏或者第三方开挖并可以给出具体定位。