油田环境下光纤感应监测技术的应用

辛志敏

摘 要 文章介绍了油田环境中的光纤感应监测技术应用特征，就光纤感应监测技术本身展开了讨论和剖析，对于深入了解该项技术有着积极意义。

关键词 油田；光纤感应监测；应用

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0129-01

在当前的石油工业环境中，长距离油气输送成为了不能避免的重要工作环节之一。我国油气管道发展迅速，相关不完全统计表明，我国井内长距离运输油气管道建设已经超过1.5万千米。在这样的环境之下，如果不能有效地展开对于输油管道的安全管理，其损失不容忽视。

1 光纤感应监测技术的应用环境与特征

在长距离石油输送环境中，打孔盗窃事件时有发生，原油和成品油丢失问题屡见不鲜，其直接经济损失通常超过数十万元，并且为石油管道的安全运行直接带来危害。对于打孔盗油的事件，除去直接为国家带来的经济损失以外，还会造成对于孔洞周围环境的严重污染，并且如果停输时间过长，还有可能会造成凝管等恶性事故，为整个石油输送体系带来危害，其损失难以估计。

当前对于长距离输油管道的安全管理与控制问题，也都有相应的措施予以降低事故的发生，但是这些措施普遍呈现出相对而言的被动局面。相对常规的控制手段，首先是安排企业职工加强对于输油管道不同段的巡逻，此种管理方式对于人力的要求相对较高，并且难以达到理想的效果。此外，管道中的压力也可以用作对输油管道系统监控的依据，通常的做法是对输油管道内的压力进行监测，借以发现是否存在有打孔盗油从而导致输油管道内压力降低的状况发生，从而进一步推断出是否存在盗油现象。随着科技的进步，面对长距离输油管线保护工作的时候，也会采用一些先进技术，其中视频监控就是主要表现之一。通过在输油管线沿途安装视频监控，并且通过对视频画面的分析，诸如人脸识别技术等，来确定管线沿途是否存在威胁因素。此种方法虽然能够发挥一定的作用，但是对于图像识别的准确率成为此种技术的发展瓶颈，并且对于某些人员相对密集的特殊环境，也难以实现有效监控。

光纤感应监测技术，在对输油管道的安全管理方面能够达到更高水平。从本质上看，光纤感应监测技术是干涉测量监控法在油田环境中的深入应用，即利用光纤对于外界干扰的感应来实现对于管道环境中存在的轻微震动信息获取，从而达到先于盗油事故而发挥安全保护作用。通常而言，光纤感应监测技术能够感应到1 Hz～1 MHz范围内的一切震动和移动，并且展开实时、连续的检测，这种监测能力对于输油管线环境中的开挖等行为能够有效获知。与此同时，光纤感应监测技术还可以在上层发展出更多数据分析软件，进一步区分正常环境中的常规干扰数据以及人为破坏等特征数据，从而帮助实现系统更为有效的监控，切实提升整个输油管线的安全水平。

2 光纤感应监测技术的工作原理以及应用优势

光纤感应监测技术，从本质上看，是考虑到光线在受到外界振动干扰的环境下会产生微应变，从而进一步导致其内部传送的光信号会相应的发生轻微变化。因此如果能够对这种细微变化进行有效的获取，就能够对整个光线路敷设路径上的环境展开有效监测。

通常认为，在存在外力影响的情况下，光纤内部传输的光信号的频率和相位都会发生变化，基于干涉原理，在实际应用中可以采用两根单膜光纤来展开对于微应变的测量工作，构成相应的传感器环节。相应的结构参见图1。

但是在实际的工作过程中，仍然需要依据实际情况对该表达式进行修正，并且在条件许可的情况下对数据进行总结分析，力图提升监测系统的灵敏度以及准确率，使其切实服务长距离输油管道安全环境的打造。

就目前的应用环境而言，光纤振动感应监测技术是对地下输油管道环境安全实现有效实时保护以及事前故障控制最为安全和有效的方法。通常光缆敷设在输油管道上方1 m左右的环境中，其工作质量会受到仪器设备精度的限制，因而在目前的阶段中，通常只能分析出光纤横截面为中心半径2 m内振动声音信号，即首先需要确保输油管线应当位于光纤能够保护的半径2 m范围内，其次想要尽早发现可能存在的振动事件，尤其是针对某些人烟稀少的区域内，还应当让光缆尽可能靠近地表。在这样的情况之下，如果从地表开始向下挖掘，就会被光纤系统监测到相关信号，并且随着挖掘不断趋近于光纤，信号应当呈现出递增趋势，从而便于控制中心发现不法行为。

3 结论

光缆振动监测预警系统应用范围及其广泛，其不但可以用于地下水、油、气管道的安全预警，还可以作为隐蔽式传感器对地面上的入侵行为进行侦测。因此对于这一方面技术，应当给予充分的关注和重视，帮助其成为塑造油田体系安全环境的重要支持和有力武器。

参考文献

[1]黎敏，廖延彪.光纤传感器及其应用技术[M].武汉：武汉大学出版社，2008.

[2]赵永安.光纤温度传感器在航空测控中的应用[J].传感器技术，2002，21（11）：9.endprint

摘 要 文章介绍了油田环境中的光纤感应监测技术应用特征，就光纤感应监测技术本身展开了讨论和剖析，对于深入了解该项技术有着积极意义。

关键词 油田；光纤感应监测；应用

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0129-01

在当前的石油工业环境中，长距离油气输送成为了不能避免的重要工作环节之一。我国油气管道发展迅速，相关不完全统计表明，我国井内长距离运输油气管道建设已经超过1.5万千米。在这样的环境之下，如果不能有效地展开对于输油管道的安全管理，其损失不容忽视。

1 光纤感应监测技术的应用环境与特征

在长距离石油输送环境中，打孔盗窃事件时有发生，原油和成品油丢失问题屡见不鲜，其直接经济损失通常超过数十万元，并且为石油管道的安全运行直接带来危害。对于打孔盗油的事件，除去直接为国家带来的经济损失以外，还会造成对于孔洞周围环境的严重污染，并且如果停输时间过长，还有可能会造成凝管等恶性事故，为整个石油输送体系带来危害，其损失难以估计。

当前对于长距离输油管道的安全管理与控制问题，也都有相应的措施予以降低事故的发生，但是这些措施普遍呈现出相对而言的被动局面。相对常规的控制手段，首先是安排企业职工加强对于输油管道不同段的巡逻，此种管理方式对于人力的要求相对较高，并且难以达到理想的效果。此外，管道中的压力也可以用作对输油管道系统监控的依据，通常的做法是对输油管道内的压力进行监测，借以发现是否存在有打孔盗油从而导致输油管道内压力降低的状况发生，从而进一步推断出是否存在盗油现象。随着科技的进步，面对长距离输油管线保护工作的时候，也会采用一些先进技术，其中视频监控就是主要表现之一。通过在输油管线沿途安装视频监控，并且通过对视频画面的分析，诸如人脸识别技术等，来确定管线沿途是否存在威胁因素。此种方法虽然能够发挥一定的作用，但是对于图像识别的准确率成为此种技术的发展瓶颈，并且对于某些人员相对密集的特殊环境，也难以实现有效监控。

光纤感应监测技术，在对输油管道的安全管理方面能够达到更高水平。从本质上看，光纤感应监测技术是干涉测量监控法在油田环境中的深入应用，即利用光纤对于外界干扰的感应来实现对于管道环境中存在的轻微震动信息获取，从而达到先于盗油事故而发挥安全保护作用。通常而言，光纤感应监测技术能够感应到1 Hz～1 MHz范围内的一切震动和移动，并且展开实时、连续的检测，这种监测能力对于输油管线环境中的开挖等行为能够有效获知。与此同时，光纤感应监测技术还可以在上层发展出更多数据分析软件，进一步区分正常环境中的常规干扰数据以及人为破坏等特征数据，从而帮助实现系统更为有效的监控，切实提升整个输油管线的安全水平。

2 光纤感应监测技术的工作原理以及应用优势

光纤感应监测技术，从本质上看，是考虑到光线在受到外界振动干扰的环境下会产生微应变，从而进一步导致其内部传送的光信号会相应的发生轻微变化。因此如果能够对这种细微变化进行有效的获取，就能够对整个光线路敷设路径上的环境展开有效监测。

通常认为，在存在外力影响的情况下，光纤内部传输的光信号的频率和相位都会发生变化，基于干涉原理，在实际应用中可以采用两根单膜光纤来展开对于微应变的测量工作，构成相应的传感器环节。相应的结构参见图1。

但是在实际的工作过程中，仍然需要依据实际情况对该表达式进行修正，并且在条件许可的情况下对数据进行总结分析，力图提升监测系统的灵敏度以及准确率，使其切实服务长距离输油管道安全环境的打造。

就目前的应用环境而言，光纤振动感应监测技术是对地下输油管道环境安全实现有效实时保护以及事前故障控制最为安全和有效的方法。通常光缆敷设在输油管道上方1 m左右的环境中，其工作质量会受到仪器设备精度的限制，因而在目前的阶段中，通常只能分析出光纤横截面为中心半径2 m内振动声音信号，即首先需要确保输油管线应当位于光纤能够保护的半径2 m范围内，其次想要尽早发现可能存在的振动事件，尤其是针对某些人烟稀少的区域内，还应当让光缆尽可能靠近地表。在这样的情况之下，如果从地表开始向下挖掘，就会被光纤系统监测到相关信号，并且随着挖掘不断趋近于光纤，信号应当呈现出递增趋势，从而便于控制中心发现不法行为。

3 结论

光缆振动监测预警系统应用范围及其广泛，其不但可以用于地下水、油、气管道的安全预警，还可以作为隐蔽式传感器对地面上的入侵行为进行侦测。因此对于这一方面技术，应当给予充分的关注和重视，帮助其成为塑造油田体系安全环境的重要支持和有力武器。

参考文献

[1]黎敏，廖延彪.光纤传感器及其应用技术[M].武汉：武汉大学出版社，2008.

[2]赵永安.光纤温度传感器在航空测控中的应用[J].传感器技术，2002，21（11）：9.endprint

摘 要 文章介绍了油田环境中的光纤感应监测技术应用特征，就光纤感应监测技术本身展开了讨论和剖析，对于深入了解该项技术有着积极意义。

关键词 油田；光纤感应监测；应用

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0129-01

在当前的石油工业环境中，长距离油气输送成为了不能避免的重要工作环节之一。我国油气管道发展迅速，相关不完全统计表明，我国井内长距离运输油气管道建设已经超过1.5万千米。在这样的环境之下，如果不能有效地展开对于输油管道的安全管理，其损失不容忽视。

1 光纤感应监测技术的应用环境与特征

在长距离石油输送环境中，打孔盗窃事件时有发生，原油和成品油丢失问题屡见不鲜，其直接经济损失通常超过数十万元，并且为石油管道的安全运行直接带来危害。对于打孔盗油的事件，除去直接为国家带来的经济损失以外，还会造成对于孔洞周围环境的严重污染，并且如果停输时间过长，还有可能会造成凝管等恶性事故，为整个石油输送体系带来危害，其损失难以估计。

当前对于长距离输油管道的安全管理与控制问题，也都有相应的措施予以降低事故的发生，但是这些措施普遍呈现出相对而言的被动局面。相对常规的控制手段，首先是安排企业职工加强对于输油管道不同段的巡逻，此种管理方式对于人力的要求相对较高，并且难以达到理想的效果。此外，管道中的压力也可以用作对输油管道系统监控的依据，通常的做法是对输油管道内的压力进行监测，借以发现是否存在有打孔盗油从而导致输油管道内压力降低的状况发生，从而进一步推断出是否存在盗油现象。随着科技的进步，面对长距离输油管线保护工作的时候，也会采用一些先进技术，其中视频监控就是主要表现之一。通过在输油管线沿途安装视频监控，并且通过对视频画面的分析，诸如人脸识别技术等，来确定管线沿途是否存在威胁因素。此种方法虽然能够发挥一定的作用，但是对于图像识别的准确率成为此种技术的发展瓶颈，并且对于某些人员相对密集的特殊环境，也难以实现有效监控。

光纤感应监测技术，在对输油管道的安全管理方面能够达到更高水平。从本质上看，光纤感应监测技术是干涉测量监控法在油田环境中的深入应用，即利用光纤对于外界干扰的感应来实现对于管道环境中存在的轻微震动信息获取，从而达到先于盗油事故而发挥安全保护作用。通常而言，光纤感应监测技术能够感应到1 Hz～1 MHz范围内的一切震动和移动，并且展开实时、连续的检测，这种监测能力对于输油管线环境中的开挖等行为能够有效获知。与此同时，光纤感应监测技术还可以在上层发展出更多数据分析软件，进一步区分正常环境中的常规干扰数据以及人为破坏等特征数据，从而帮助实现系统更为有效的监控，切实提升整个输油管线的安全水平。

2 光纤感应监测技术的工作原理以及应用优势

光纤感应监测技术，从本质上看，是考虑到光线在受到外界振动干扰的环境下会产生微应变，从而进一步导致其内部传送的光信号会相应的发生轻微变化。因此如果能够对这种细微变化进行有效的获取，就能够对整个光线路敷设路径上的环境展开有效监测。

通常认为，在存在外力影响的情况下，光纤内部传输的光信号的频率和相位都会发生变化，基于干涉原理，在实际应用中可以采用两根单膜光纤来展开对于微应变的测量工作，构成相应的传感器环节。相应的结构参见图1。

但是在实际的工作过程中，仍然需要依据实际情况对该表达式进行修正，并且在条件许可的情况下对数据进行总结分析，力图提升监测系统的灵敏度以及准确率，使其切实服务长距离输油管道安全环境的打造。

就目前的应用环境而言，光纤振动感应监测技术是对地下输油管道环境安全实现有效实时保护以及事前故障控制最为安全和有效的方法。通常光缆敷设在输油管道上方1 m左右的环境中，其工作质量会受到仪器设备精度的限制，因而在目前的阶段中，通常只能分析出光纤横截面为中心半径2 m内振动声音信号，即首先需要确保输油管线应当位于光纤能够保护的半径2 m范围内，其次想要尽早发现可能存在的振动事件，尤其是针对某些人烟稀少的区域内，还应当让光缆尽可能靠近地表。在这样的情况之下，如果从地表开始向下挖掘，就会被光纤系统监测到相关信号，并且随着挖掘不断趋近于光纤，信号应当呈现出递增趋势，从而便于控制中心发现不法行为。

3 结论

光缆振动监测预警系统应用范围及其广泛，其不但可以用于地下水、油、气管道的安全预警，还可以作为隐蔽式传感器对地面上的入侵行为进行侦测。因此对于这一方面技术，应当给予充分的关注和重视，帮助其成为塑造油田体系安全环境的重要支持和有力武器。

参考文献

[1]黎敏，廖延彪.光纤传感器及其应用技术[M].武汉：武汉大学出版社，2008.

[2]赵永安.光纤温度传感器在航空测控中的应用[J].传感器技术，2002，21（11）：9.endprint