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一、長距離大口徑PCCP輸水管道斷絲安全監(jiān)測系統(tǒng)介紹：

       PCCP管道是帶有鋼筒的高強(qiáng)度混凝土管芯纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲，噴以水泥砂漿保護(hù)層，采用鋼制承插口，同鋼筒焊在一起，承插口有凹槽和膠圈形成了滑動(dòng)式膠圈的柔性接頭，是鋼板、混凝土、高強(qiáng)鋼絲和水泥砂漿幾種材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有鋼材和混凝土各自的特性。
     PCCP的強(qiáng)度取決于纏繞在管芯上的高強(qiáng)鋼絲，鋼絲在管芯上產(chǎn)生均勻的壓預(yù)應(yīng)力，如果鋼絲發(fā)生斷裂，所在部位管道強(qiáng)度下降。如果同一部位出現(xiàn)更多斷絲，管道強(qiáng)度顯著降低，最終導(dǎo)致爆管。因此，我們需要對(duì)PCCP斷絲進(jìn)行監(jiān)測。

二、長距離大口徑PCCP輸水管道斷絲安全監(jiān)測系統(tǒng)組成

主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、光纜、以及監(jiān)測軟件等組成。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用光纖中的高相干瑞利散射光干涉現(xiàn)象對(duì)振動(dòng)特征敏感的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測。光纜布置在管道側(cè)面作為振動(dòng)傳感器，泄漏使該處管道發(fā)生振動(dòng)波，作用于該點(diǎn)光纜并調(diào)制光信號(hào)，光信號(hào)再通過光纜傳輸至信號(hào)解調(diào)處理機(jī)還原振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)模式識(shí)別等算法判斷泄漏點(diǎn)特征，通過光脈沖定位泄漏點(diǎn)位置。

光纜：包含分布式光纖傳感器，既是接收斷絲信號(hào)的傳感器，又是將信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通道。采用光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)是管理成本低，精度及可靠性高。全光纖傳感器鋪設(shè)在管道內(nèi)壁或者外壁，光纖傳感器沒有機(jī)電元件，壽命長、性能穩(wěn)定。

監(jiān)測軟件：

a）監(jiān)測斷絲的發(fā)展并及時(shí)預(yù)警
采用斷絲監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測斷絲，可以及時(shí)掌握斷絲數(shù)量。使用有限元可計(jì)算得到管道失效的臨界斷絲數(shù)量，當(dāng)某管節(jié)斷絲數(shù)量接近臨界值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。安裝PCCP斷絲監(jiān)測系統(tǒng)，還可以了解斷絲速率，當(dāng)某節(jié)管道的斷絲越來越頻繁，發(fā)展到每天都有斷絲或者一天內(nèi)有數(shù)根斷絲，這是管道瀕臨爆管的征兆，系統(tǒng)也會(huì)報(bào)警。
b）了解運(yùn)行操作對(duì)管線的影響
管線切換泵，非正常開啟或者關(guān)閉水泵造成壓力波動(dòng)，都會(huì)在管線中產(chǎn)生壓力瞬變，造成斷絲數(shù)量增加。對(duì)于安裝了斷絲監(jiān)測系統(tǒng)的工程，如果某特定時(shí)段斷絲數(shù)量顯著增加，可以查找是否有異常操作，據(jù)此查找并消除運(yùn)行方面的問題。
c）及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線附近的第三方施工。
大型輸水及調(diào)水工程管線長，工程沿線的保護(hù)范圍不足或者未劃出保護(hù)范圍，第三方施工有時(shí)會(huì)破壞管道。PCCP斷絲監(jiān)測系統(tǒng)的分布式光纖由于靈敏度較高，能夠監(jiān)測到管線附近的第三方施工，特別是工程鉆機(jī)及挖掘機(jī)的施工。