井筒設備狀態(tài)光纖實時監(jiān)測診斷系統(tǒng)
一、概述
在提升系統(tǒng)的各類風險中，井筒、罐道變形較為常見，也是危險性極高的一類，有剛性罐道劣化、井壁變形及管路接頭變形等多種表現(xiàn)形式。并壁的變形、破壞是一個漸進損傷的過程，本系統(tǒng)采用光纖對井筒各設備進行有效變形檢測和監(jiān)測，就可以提前發(fā)現(xiàn)礦并開采過程中井壁、罐道等潛在危險因素，從而采取有效措施，避免惡性事故的發(fā)生。
二、技術方案
本項目采用波分+時分復用技術的分布式光纖光柵陣列應變監(jiān)測系統(tǒng)，既可利用光學雷達時分原理 (OTDR)，把每個光柵定義一個時間代碼，對探測光纜中的光柵進行識別，實現(xiàn)光柵的精準定位;還能利用波分復用技術，實現(xiàn)應變的精準測量。
利用傳感光纖的分布式監(jiān)測優(yōu)點，通過立井井壁中傳感光纖的環(huán)向布設和軸向布設方法，實現(xiàn)并壁和罐道變形應力的高精度測量。
三、特點
■ 系統(tǒng)容量大，可同時監(jiān)測50,000個以上測點；
■ 檢測精度高，全程40km應變精度 20；
■ 探測距離遠，單通道最長探測距離可達40km；
■ 響應速度快，全程40km測量時間 5s；
■ 空間分辨好，全程40km空間分辨率1m；
四、變形監(jiān)測預警系統(tǒng)
采用光纖傳感器，根據立井井壁變形破壞特征，構建了井壁、罐道變形實時監(jiān)測系統(tǒng)。
預警系統(tǒng)功能：
(1)井壁、道實時監(jiān)測功能
通過在井壁和罐道上安裝光纖傳感器，并與監(jiān)測室中光纖解調儀相連，采集井壁和罐道變形的環(huán)向應變和軸向應變數據，實現(xiàn)井壁和罐道變形的實時監(jiān)測。
(2)監(jiān)測數據的無線傳輸及遠程訪問
利用光纖解調儀內置的無線模塊，通過4G傳輸數據，實現(xiàn)遠程發(fā)送數據和遠程重啟，完成本地電腦與云平臺的雙重備份。
(3)井壁和罐道狀態(tài)判別
根據井壁和罐道實時應變和累計應變數據，并與混凝士變形破壞的分級闖值指標相比，評價井壁和罐道安全狀態(tài)。
(4)井和道安全預警
監(jiān)測系統(tǒng)對井壁和罐道狀態(tài)做出指示，綠色表示安全，黃色表示微破裂穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài)，橙色表示累進性破裂，須重點觀察并采取必要措施，紅色表示井壁破裂，發(fā)出警報，人員應立即撤離。
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