一、系统概述

我们每年均发生管道漏水事故,而且多集中在用水高峰期及冬春两季,给各地居民生活造成重大影响，输水PCCP管道泄漏监测预警刻不容缓，其中PCCP管道断丝安全监测尤为重要，如果钢丝发生断裂，所在部位管道强度下降。如果同一部位出现更多断丝，管道强度显著降低，最终导致爆管。PCCP爆管具有突发性、灾难性，事先没有征兆。爆管发生后，并不仅仅限于管道供水中断，还会引起交通、环境、卫生等公共安全事故。杭州迈煌科技有限公司根据PCCP管道的安全性开发了一套PCCP管道断丝监测系统，采用分布式光纤声波/振动传感测漏技术和分布式光纤声波传感器（光纤水听器）测漏技术，取其中之一都可以的，两者相结合效果更佳，数据采集系统是监测系统的大脑。

二、分布式光纤声波/振动传感测漏技术介绍

其原理是利用高相干光在光纤中传输引起的瑞利散射光干涉对声波/振动特征敏感的特点，实现声波或振动检测。在管道安装过程中，同步在管道外壁敷设微振动传感光缆，该电缆既是传输信号的通道，又是采集断丝信号的传感器。单端连接分布式光纤振动信号解调主机，即可实现实时分布式管道泄露监测和爆管及第三方开挖破坏预警。

对于方便施工人员进入的大口径管道，建议在管道内壁敷设传感光缆，优点如下：

• 高强度的管道本体可以很好的保护脆弱的传感光缆；

• 管道内环境噪声相对较小，光缆采集的信号更准确；

• 管道内施工光缆可以排除交叉、跳跃施工、恶劣天气和环境因素的干扰，施工方便、快捷；

• 管道的寿命远远大于25年，管道内敷设光缆便于全线更换到期老化的光缆;

主要性能指标：

测量距离：单向≧50km , 双向≧100Km;

定位精度：<5米；

响应时间：<2秒；

误报率：<5%;

漏报率：≦1.0%

故障报警：光缆断裂后系统自动报警并定位故障点位置。

数据存储：报警数据记录、查询功能

报警信号输出：通过RS232、RJ45接口以及继电器输出、网络传输；

分布式声波/振动光缆

光缆中包含分布式光纤传感器，既是接收断丝信号的传感器，又是将信号传输到数据采集系统的通道。采用光纤传感器的优点是管理成本低，精度及可靠性高。全光纤传感器铺设在管道内，与任一处钢丝的距离不超过1倍管径，断丝定位误差小于1倍管径，因此探测灵敏度高。光纤传感器没有机电元件，寿命长、性能稳定。

敷设在管道中的光缆是针对供水管道使用而定制的，应符合饮用水标准。标准光缆包含4根单模光纤，其中一根为声光纤，一根为定位光纤，另两根为备用光纤。由于监测距离长，运行环境恶劣，光缆在光学、力学及耐久性方面有特殊要求。

三、分布式光纤声波传感器（光纤水听器）测漏技术介绍

准分布式光纤声波侦听系统将光纤声波传感器（光纤水听器）间隔一定距离（800米-1000米）布置在管道表面，当PCCP管道断丝时发出声音用声波定位法测量两传感器之间的泄漏点。光纤水听器一般采用Michelson干涉仪结构，由光纤耦合器、传感臂光纤、参考臂光纤、反射镜组成。光纤水听器探测管道泄露次声信号的精度较高。

性能指标：

传感器工作频率：10Hz-5kHz;

传感器典型布置间距：≧500～1000m；

声压传感器灵敏度：≧ -150dB;

动态范围：100dB；

报警准确率：≧97%;

定位精度：小于30m(或两只相邻传感器之间距离的7%) ;

单套理论可监测距离：> 50Km。