1、1光纖傳感技術在光纖傳感技術在智慧城市、管網安全監測方面的應用智慧城市、管網安全監測方面的應用2行業趨勢行業趨勢-全球光纖傳感市場全球光纖傳感市場全球光纖傳感器消費市場的預測（單位：十億美元）全球光纖傳感器消費市場的預測（單位：十億美元）連續分布式光纖傳感器連續分布式光纖傳感器(DTS)市場增長勢頭強勁市場增長勢頭強勁2011年6月6日，美國加州ElectroniCast公司今天宣布推出新的全球光纖傳感器市場預測和分析“我們預測，我們預測，2010-2015年連續分布式光纖傳感器的消費價值將以平均年連續分布式光纖傳感器的消費價值將以平均43.94的年增長的年增長率在增長率在增長。歐洲、中東、非

2、洲地區（EMEA）地區將引領相關市場。而未來而未來5年，亞太地區的消年，亞太地區的消費量預計以年均近費量預計以年均近50的速度增長，截至的速度增長，截至2017年，市場總容量將達到年，市場總容量將達到40億美億美金金”ElectroniCast國際業務總裁Stephen Montgomery說道。3行業趨勢行業趨勢-全球光纖傳感市場細分全球光纖傳感市場細分全球光纖傳感器應用的主要行業：全球光纖傳感器應用的主要行業：石油和天然氣：石油和天然氣：輸油、輸氣管道，油井，油罐監測，煤礦瓦斯監測等；市政地下管道：市政地下管道：供熱，污水，化工產品；民用基礎建設：民用基礎建設：橋梁、大壩、隧道、滑坡、邊界

3、安防等；軍用設施監測：軍用設施監測：噴氣發動機、火箭推進系統、機身結構，邊界安全，火災監測；電力系統監測：電力系統監測：開關柜、高壓電網安全等；海洋環境監測：海洋環境監測：海洋油污染，海底入侵，海底管道，海底電纜/光纜等；4城市地下管線是城市的血管和脈絡，它的安全運行是人民生命財產安全的重要保證城市地下管線是城市的血管和脈絡，它的安全運行是人民生命財產安全的重要保證! 青島青島“11.22”，大連，臺灣高雄等事故就是慘痛的教訓！，大連，臺灣高雄等事故就是慘痛的教訓！事故原因分析：事故原因分析：美國：美國：外力破壞：39.6%，腐蝕：22.5，1990年2005年；歐洲：歐洲：外部干擾：49.7

4、%腐蝕：15.1%，EGIG（歐洲輸氣管道事故數據組織）對1970年2004年35年時間內事故的統計；中國：中國：2003年年2008年年，67.2%，腐蝕占3%；2013年，年，58.7%，由中國城市規劃協會地下管線專業委員會統計。青島輸油管道泄漏爆燃，62人遇難，136人受傷。大連金州新區發生輸油管線爆裂火災臺灣高雄丙烷泄漏爆炸，6公里地下管道被炸翻，28死292傷。濟南黃臺供熱管道發生爆炸，路面被掀翻十幾米，數人受傷。行業趨勢行業趨勢-光纖傳感技術的必要性光纖傳感技術的必要性5行業趨勢行業趨勢-國家政策支持國家政策支持2014年年9月月5日，中石化集團日，中石化集團發表發表關于全面關于全

5、面開展中國石化智能化管線管理系統的通知開展中國石化智能化管線管理系統的通知,全全面治理管線生產運行及安全管理問題，要求下面治理管線生產運行及安全管理問題，要求下屬各子公司成立安全治理小組，拿出專項資金，屬各子公司成立安全治理小組，拿出專項資金，進行管線安全及智能化建設。進行管線安全及智能化建設。2014年年6月月15日日，為加強城市地下管線建設管理，保障城市安全運行，提高城市綜合承載能力和城鎮化發展質量，國務院國務院發布了國辦發發布了國辦發201427號文件關于加強城市地下管線建設管理的指號文件關于加強城市地下管線建設管理的指導意見導意見，明確提出加大城市地下管線科技研發和創新力度，利用物聯網

6、監測和隱患事故預警等利用物聯網監測和隱患事故預警等先進技術先進技術，積極推廣新工藝、新材料和新設備 。2014年年2月月，住房城鄉建設部住房城鄉建設部在北京組織召開了“智慧城市地下管網安全監控預警系統專題研討會”, 提出“開展智慧城市地下管網安全監智慧城市地下管網安全監控預警系統建設，實現管網運行管理和突發災控預警系統建設，實現管網運行管理和突發災難事故的被動響應式向主動反應模式轉變難事故的被動響應式向主動反應模式轉變”的建設要求。首批國家智慧城市試點有90個，已有300多個城市開始進行智慧城市的規劃。中石化中石化財政部財政部住建部住建部國務院國務院2014年年12月月26日：財政部日：財政部

7、 財建財建【2014】839號文號文關于開展中央財政支持地下綜合管關于開展中央財政支持地下綜合管廊試點工作的通知廊試點工作的通知中央財政對地下綜合管廊試點城市給予專項資金補助，直轄市每年5億、省會城市每年4億，其他城市每年3億。6“光纖即是傳感器”標準的通信用光纖(G652、G655等 )光纖傳感技術介紹光纖傳感技術介紹后向散射光提供每米一個測點1m 脈沖光脈沖光 光纖傳感管道泄漏監測系統的核心技術為光纖激光雷達技術光纖激光雷達技術，即激光光源向光纖中注入激光脈沖，入射光的大部分傳到光纖末端并消失，但其中的一小部分后向散射光會沿著光纖散射回來。這一后向散射光（拉曼散射光）后向散射光（拉曼散射光

8、）進行實時信號分析處理，就可以獲取整根光纖的溫度應變曲線，從而達到實時溫度應變測量監測的功能。7n可應用于輸氣、輸油、供熱等管道泄漏監測及定位；n可以識別人為管道破壞（包括打卡盜油），提供實時報警及定位(光纖振動傳感)n全線連續分布式測量，無盲區n對微小、緩慢滲漏可靠檢測及定位n具備自診斷功能，且對檢測傳感系統破壞實時檢測及定位n極高的準確率及極低的誤報率n一根光纜可同時進行溫度應變檢測及通信n耐高溫、低溫，遠距離測試，地面信號集中處理；n無源、本質防爆，特別適合應用于易燃易爆環境中n抗腐蝕、抗干擾性能好；n長期穩定，測量精度不受傳輸光纖損耗變化影響；n系統針對監測需求可在GIS平臺下智能報警

9、功能。光纖傳感技術特點光纖傳感技術特點8光纖傳感產品系列光纖傳感產品系列智慧油田系列：智慧油田系列：輸油、氣管道安輸油、氣管道安全防護產品方案全防護產品方案其他領其他領域應用域應用智慧海洋系列：智慧海洋系列：海洋環保、海底海洋環保、海底光纜、入侵監測光纜、入侵監測方案方案智慧城市系列：智慧城市系列：管網安全、防管網安全、防護、預警方案護、預警方案智能安防系列：地智能安防系列：地鐵、隧道、油罐區鐵、隧道、油罐區火災報警解決方案火災報警解決方案9利用光纖振動檢測原理，可以實現油氣管道沿線振動情況的實時檢測報警和定位，實現對打卡盜油、挖掘機挖掘振動等的檢測、報警。并進一步通過特征值的獲取，進行不同振

10、動源的識別。產生報警的振動靈敏度可根據現場情況進行調試。通過靈敏度的現場調試可有效過濾風、雨、車輛通過等自然振動信號。光纖傳感管道振動監測方案光纖傳感管道振動監測方案智慧城市智慧城市-管道入侵預警監測方案管道入侵預警監測方案10 市政供熱管道，管道內熱水或蒸汽的溫度非常高，當管道發生泄漏時，泄漏點的溫度會明顯高于周圍環境的溫度，根據管道沿線溫度的變化，就可以判斷管道是否發生泄漏并及對泄漏點進行定位。光纖傳感供熱管道泄漏監測方案光纖傳感供熱管道泄漏監測方案智慧城市智慧城市-供熱管道泄漏監測方案供熱管道泄漏監測方案11 原油輸送傳輸過程中，管道內原油需要加溫、加壓傳輸，當管道發生泄漏時，泄漏點的溫

11、度會明顯高于周圍環境的溫度，根據管道沿線溫度的變化，就可以判斷管道是否發生泄漏并及對泄漏點進行定位。光纖傳感輸油管道泄漏監測方案光纖傳感輸油管道泄漏監測方案智慧城市智慧城市-輸油管道泄漏監測方案輸油管道泄漏監測方案12天然氣管道傳輸過程中需要加壓后傳輸，氣體泄漏后，使周邊的溫度降低，根據管道沿線溫度的變化，可判斷輸氣管道是否發生泄漏并及對泄漏點進行定位。光纖傳感天然氣管道泄漏監測方案光纖傳感天然氣管道泄漏監測方案智慧城市智慧城市-天然氣管道泄漏監測方案天然氣管道泄漏監測方案13 市政燃氣、輸油、化工等管線等泄漏后，其可燃氣體易擴散、易燃爆等危險性，需要在地下空間進行泄漏檢測。利用這些氣體報警傳

12、感器，將市政氣體泄漏檢測的觸角延伸到每個角落。通過采集報警數據，進一步進行集成，最后形成智慧管網安全監控中心氣體報警監控的重要數據來源。光纖傳感甲烷泄漏監測方案（管道井）光纖傳感甲烷泄漏監測方案（管道井）智慧城市智慧城市-天然氣管道泄漏監測方案（管道井）天然氣管道泄漏監測方案（管道井）14次聲波法適用于輸油、輸氣管道（輸油、天然氣或油水混輸的管線）的泄漏監測，尤其適合距離比較長、運行狀態比較穩定的管道。其原理是利用管道泄漏時產生的次聲波信號向上下游兩端傳播，在兩端的檢測設備根據次聲波信號到達的時間差計算泄漏發生的位置。智慧城市智慧城市-次聲波管道泄漏監測方案次聲波管道泄漏監測方案次聲波法泄漏監

13、測方案次聲波法泄漏監測方案15智慧城市智慧城市-地鐵隧道火災監測方案地鐵隧道火災監測方案光纖傳感地鐵火災報警監測方案光纖傳感地鐵火災報警監測方案地鐵、隧道等密閉空間，由于長距離的處在地下空間，人群不易疏散，一旦失火，會造成缺氧，毒氣蔓延快，濃度高等嚴重危害，比地面的火災后果嚴重數倍。因此，此類區域火災的預防就顯得尤為重要。光纖傳感火災報警系統，利用光纖對溫度敏感的特性，可以敏感的捕捉到地鐵、隧道內的溫度變化，并準確定位。16智慧城市智慧城市-網絡健康診斷系統網絡健康診斷系統網絡健康診斷系統（網絡健康診斷系統（NHDS）市政供熱，供電，供水，通信等部門的網絡通斷，關系著人民的日常生產和生活，這些

14、部門的網絡以及服務器，數據庫，終端設備的穩定運行尤為重要，他們是城市穩定運行的重要保障。NHDS系統，可以724小時，實時監測各部門網絡及網絡中每個終端設備的運行狀態，為故障查找和定位提供實時監測服務。17項目背景：項目背景： 2007年7月18日年美國紐約曼哈頓區供熱（蒸汽）管線（總長度20km）爆炸，對當地人民生活造成嚴重的安全隱患，但由于紐約市政府無錢更換全部管道，于是便決定采用管道泄漏監測系統，對管道進行實時的泄漏監測，并能夠精確定位。解決方案：解決方案： DTS方案，由于技術領先，產品性能穩定，實時性，定位準確性高等優點，順利勝出，至今仍應用在紐約曼哈頓區的供熱管網監測中。美國紐約曼

15、哈頓區供熱管網監測項目美國紐約曼哈頓區供熱管網監測項目18項目背景：項目背景： 2013年12月，在青島高新區建成系統和平臺，綜合監控管溝內地下供熱管線綜合監控管溝內地下供熱管線（一期25km）的實時運行狀態，并能在泄漏時實時報警，精確定位泄漏點。解決方案：解決方案： DTS系統集成了高新區GIS系統提供了對整個高新區管網進行全線、連續、分布式監測、報警、定位于一體的完整解決方案。 青島高新區綜合管溝專業管線監控系統項目青島高新區綜合管溝專業管線監控系統項目19一期一期25公里地下管廊：公里地下管廊：（1）蒸汽管線集成監控系統（2）給水管線集成監控系統（3）綜合管溝智能監控系統（4）監控系統與

16、視頻和閥門關斷的 聯動建設。在泄漏發生時，自動 開啟攝像頭、并自動給出關斷閥 門的預案，并能遠程關斷閥門。（5）監控中心與監控平臺建設青島高新區綜合管溝專業管線監控系統項目青島高新區綜合管溝專業管線監控系統項目20 在青島膠州站監控中心設置監控設備及管道防護系統軟件平臺，通過軟件平臺可以直觀的在地圖上顯示整條管道沿線的安全情況，包括車輛通過，人工破壞，打卡盜氣，大型機械（挖掘機）施工等情況，并進行準確定位。管道防護系統（硬件管道防護系統（硬件+軟件）：軟件）：中石化山東天然氣某管道監測方案中石化山東天然氣某管道監測方案軟件平臺軟件平臺硬件設備硬件設備21軟件平臺的入侵模式識別系統：軟件平臺的入

17、侵模式識別系統：中石化山東天然氣某管道監測方案中石化山東天然氣某管道監測方案 本系統具有泄露監測泄露監測和業界獨有的入侵模式識別系統業界獨有的入侵模式識別系統，能夠對不同類型的入侵行為進行區分，識別有害入侵行為，包括車輛（汽車、火車）通過，人工破壞，打卡盜氣，大型機械（挖掘機）施工等情況，并進行準確定位。22項目背景項目背景: 2013年11月，華北油田某油區輸油管道，地形分布狀況復雜，管道泄漏以及油耗子盜采給油田造成了重大損失，泄漏點的定位及盜采報警一直是困擾著油田。解決方案解決方案: 利用分布式光纖溫度檢測系統分布式光纖溫度檢測系統解決了對石油泄漏的實時報警以及對泄漏點準確定位實時報警以及

18、對泄漏點準確定位；同時利用光纖振動監測系統實現了對盜采的預警及定位光纖振動監測系統實現了對盜采的預警及定位。項目結果項目結果: 油田方通過對一系列的模擬泄漏及盜采場景的現場檢測，對我司產品及方案進行了測試，對測試結果非常滿意，認為我們的定位準確，報警及時。中石化華北油田項目案例中石化華北油田項目案例23項目背景項目背景: 2014年，為西北油田某采油廠解決其油氣混輸管道油氣混輸管道的泄漏監測問題。解決方案解決方案: 利用分布式光纖溫度檢測系統分布式光纖溫度檢測系統解決了對油氣混輸管道泄漏的實時報警以及對泄漏點準確定位。項目結果項目結果: 油田方面認為我們的定位準確，報警及時。中石化西北油田項目案例中石化西北油田項目案例24項目背景項目背景: 2012年，勝利油田某油區組織