地下管线智能防护：分布式光纤振动测温监测系统实践

在地下管网、综合管廊等基础设施安全运维需求持续升级的背景下，兼具振动探测与温度感知能力的分布式光纤监测系统，凭借无源、长距、全域感知的独特优势，成为管线安全防护的主流技术方案。该系统依托自主化光电传感架构，融合散射光学与时域反射技术，以普通单模光缆作为全域传感载体，同步捕捉沿线振动扰动与温度场变化，实现长距离设施全天候无间断安全监测。

系统核心依托相干光相位解调原理实现双参量同步感知。设备向传感光纤发射高相干脉冲激光，光纤内部固有的微观散射会形成稳定干涉信号。当管线周边出现机械开挖、土体扰动等振动行为时，光纤受外力作用产生形变，借助弹光效应改变光传输相位；若管道介质泄漏、热力异常引发局部温度波动，光纤折射率与光程长度也会同步发生变化。系统通过对比不同时刻背向散射光的相位、强度特征，分离振动与温度两类信号，同步完成事件识别与空间定位，可同时识别沿线多处异常点位，区分外力破坏、介质泄漏、管线过热等不同风险类型。

整套设备采用模块化集成设计，整体运行稳定可靠，现场布设与后期维护流程简便。传感光缆全程无需供电，具备无源防爆特性，适配油气管道、热力管网等易燃易爆、强电磁干扰场景；光缆埋设于管线周边土层中，隐蔽性强，不易受人为破坏，且对高低温、潮湿腐蚀等恶劣环境耐受度高，服役周期长久。区别于传统单点传感器分段监测的模式，光纤可实现全线连续感知，不存在监测盲区，大幅降低人工巡检压力。

配套智能监测软件搭建可视化管控平台，集成波形实时展示、地理定位地图、权限分级管理、历史数据存储、事件统计分析等功能模块。操作人员可直观查看全线温度分布曲线与振动波形，自定义划分虚拟监测防区，系统自动记录设备运行日志与操作记录，异常事件发生时即刻弹窗预警并标注精确位置。软件支持多套监测设备集中接入，构建统一中央预警平台，便于园区、长输管线等大范围工程集中管控。同时软件内置光路与报警双重调控模块，可根据现场环境微调光路运行状态，灵活设置各区域预警阈值，适配不同工况监测需求。

当前该一体化监测技术已广泛落地地埋油气输送管道、城市综合管廊、热力管网等工程。系统同步实现外力破坏提前预警与介质泄漏温度溯源，将管线安全管理从事后抢修转变为事前主动防控，有效降低管线破损、泄漏带来的经济损失与安全隐患，为城市地下生命线工程提供全天候、高精度、高可靠的智能化安全保障手段。

审核编辑 黄宇