光纤拉曼和光栅共线集成技术及其在生命线系统中的应用研究

生命管线结构具有超长距离、穿越地质条件复杂，损伤分布广、隐蔽性高、随机性强和局部化突出等特点。本项目融合光纤拉曼分布式温度传感和光纤光栅高精度应变和温度传感特性，发展全分布式温度和局部高精度应变同时测量的共线集成技术和智能传感网络系统，并研制筋式和带式两种高耐久封装的工程化拉曼和光纤光栅共线传感探头。在此基础上，提出基于该共线技术的生命管线长期安全监测方法与技术，并通过管道模型试验验证该技术的有效性。最后，选择一段实际生命管线建立长期安全监测示范系统。..通过上述研究，为超长距离生命管线提供一套长期安全监测和损伤评价技术。

针对生命管线结构（输油管道，供水管道等）具有超长距离、穿越地质条件复杂，损伤分布广、隐蔽性高、随机性强和局部化突出等特点，融合分布式光纤传感技术（光纤拉曼传感技术、光纤布里渊传感技术等）和局部光纤传感技术（光纤光栅传感技术和F-P等）的优点，发展同时兼顾全尺度定性、定位以及局部精细化定量监测的多功能复合共线传感技术及其智能传感网络系统。建立基于分布式光纤传感信号和局部高精度光纤传感信号的应变测量温度互补偿方法；基于小波滤噪方法研究了实测应变数据信息处理方法，提高应变温度测量精度；采用高耐久性材料（FRP/PP等）封装共线探头OF-FBG研制开发系列工程化ROTDR-FBG和BOTDA/R-FBG共线探头，并对其力学和感知特性进行了试验研究；提出了基于ROTDR-FBG和BOTDA/R-FBG共线系统的管道安全监测方法与系统，并研究了工程化传感器在管道上的布设工艺；最后，在上述研究基础上，通过塑料管模型试验验证共线技术测试的有效性，并依托某抽油井油管和输油管道项目建立示范工程。.本项目成果为为超长距离生命管线提供一套长期安全监测和损伤评价技术。