某油田管道光纤振动及泄露检测预警应用方案
一、前言
光纤振动，通常指的是通过光纤传感器来检测和监测由于外界因素（如挖掘、触碰、敲打等）引起的光纤中光信号特性的变化。这种技术被广泛应用于周界入侵防范报警系统中，具有传输距离远、抗干扰能力强、隐蔽性好、能够适应不同周界场景等优势。
二、应用介绍
2.1、系统介绍
光缆振动传感报警系统主要由监控器、主控仪、传感器、传感光缆和外部组件五大部分组成。其中，系统监控器、主控仪位于监控室内，而引导光缆、传感光缆和外部组件则安装于室外。当光纤传感器受到外界干扰时，光纤中传输光的部分特性（如衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间）会发生变化。这些变化通过配置特殊的感测设备，经过信号采集与分析，能够检测并区分第三方入侵行为与正常干扰，实现报警及定位功能。
2.2、系统架构
2.3、应用场景
油气管道和长输管道：在油气输送过程中，场站阈室等关键场所需要全天检测，振动光纤能够实现即时掌握环境状态，实时分析，提升巡检效率。同时，振动光纤还能对油气管道进行精准报警和快速定位，防止外力破坏导致的油气泄漏和安全事故。
光缆保护：对于广播电视、公用电信设施等通用传输载体——光缆的保护，振动光纤能够实时监测光缆状态，预防外力施工、车辆挂断、自然灾害等因素导致的光缆破坏。同时，当光纤断裂时，振动光纤能够迅速定位并报警。
铁路安全：铁路沿线距离长、穿山越岭，传统技防手段难以全面覆盖。振动光纤能够满足最远覆盖100km的需求，实现米级定位精度，前端无需供电拉网，无需额外防雷，7*24实时监测，不受恶劣环境影响。
三、方案设计
四、分布式光纤技术
4.1、分布式光纤传感（DFOS）技术
根据探测光的不同，目前形成了DTS（分布式光纤测温系统）、DVS/DAS（分布式光纤测振动/声音系统）、DSS（分布式光纤测应力系统）三大技术方向。
光纤优点：
传输距离远：每个防区（光纤长度）最长可达1公里，实现大范围、长距离的整体防范。
抗干扰能力强：采用光纤探测，不受电磁场影响，抗干扰能力优异。
隐蔽性好：前端是一根感应光缆，可以随型安装，不规则或者无物理周界也可以布设。
定位精准：米级定位精度，能够准确判断入侵位置。
低误报率：通过特殊算法和分析处理，能够区分正常干扰与入侵行为，降低误报率。
4.2、光纤识别技术
振动关键点提取：每分钟产生：300*2500=75万关键点数据（矩阵压缩100倍）
4.3、事件演变过程
事件演变智能推理:
24.9km(1245观测点)处为穿越公路；
25.6km(1280观测点)为事件发生点。
预警阶段：24.9km到25.6km识别为车辆伴行事件（重点关注）；
确认阶段：25.6km识别为机械挖掘事件（重点关注）
数据推理：融合信息，确认报警，降低误报率。
4.4、管道光纤预警-AI识别核心技术
核心技术二：
核心技术三：
核心技术四：
4.5、分布式光纤振动预警系统组成
管道安全光纤振动预警系统：由光纤振动检测装置、传感光缆、预警信号识别单元、云端数据中心四部分构成。
五、产品介绍
产品一：分布式光纤振动传感AI分析服务器
产品二：布里渊光时域反射仪
产品应用：分布式应变，形变，温度监测，岩土、路桥、轨道、隧道、管道、管廊、电缆等的状态健康监测与故障告警。
六、管网测试
6.1、实地测试
6.2、测试数据
随着科技的不断发展，振动光纤技术将在更多领域得到应用和推广。未来，振动光纤传感器将更加智能化、集成化，具备更强的数据处理和分析能力，为各行各业的振动监测和安全管理提供更加全面、高效的解决方案。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，振动光纤的性能也将得到进一步提升，为振动光纤技术的发展注入新的活力。
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