CN109186800A - 基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置 - Google Patents
基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置，其中，所述方法包括：固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心根据标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。在本发明实施例中，在管道壁上信号进行采集，将采集信号上传至数据中心并分析，进行管道异常预测，方便对深埋地下的进行管理。
Description
技术领域
本发明涉及管道异常检测技术领域，尤其涉及一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置。
背景技术
在城市化高速发展的今天，地面建筑物越来越多，地下设施越来越密集。城市地下管道的数量和规模越来越大，构成状况越来越复杂。地下管道到底是什么样，目前看，恐怕没有哪个城市能完全说清楚。地下的管道的埋设工艺的多样化，埋设时间各不相同，管道的用途也不尽相同。管道埋设经过的地方的地下介质无的参数不均匀且多变等等。城市地下管网的规模还在不断扩大，但是，大批的排水管道等因为铺设时间久远，现在已纷纷达到或接近使用年限，甚至很多管道没有达到使用的年限就因为老化而发生泄漏、破爆等问题；对环境造成无法估量的污染事故。
管道检测缺陷包括破裂、变形、错位、脱节、渗漏、脱落等，都需要通过高科技的技术进行解决，现有的对管道的破裂或渗漏的监测技术不够成熟，不能第一时间监测到管道是否破裂或者渗漏，并且现有的对管道的检测仪器可能会因长期与管道一起埋设，容易被腐蚀，造成监测数据的不稳定，不能有效的对管道进相应的监测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置，通过在管道壁上信号进行采集，将采集信号上传至数据中心并分析，进行管道异常预测，方便对深埋地下的进行管理。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法，所述方法包括：
固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
可选的，所述方法之前还包括：
向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器相应唤醒指令，进入探测状态；
在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
可选的，所述对获得的拉曼散射光信号进行标记，包括：
所述探测器根据自身的编号对获得的拉曼散射光信号进行标记。
可选的，所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度，包括：
所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号的标记，确定探测到标记的拉曼散射光信号的探测器与发射激光束一端光纤的距离；
根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度。
可选的，所述数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，包括：
获取标记点周边至少一个点的光纤温度；
计算标记点对应的光纤温度与标记点周边至少一个点的光纤温度的之差的平均值，获取当前平均值；
根据当前平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
可选的，所述根据当前平均值与历史平均值进行管道异常分析，包括：
根据当前平均值与历史平均值的差是否在预设阈值范围内进行管道异常分析。
可选的，所述历史平均值的获取包括：
获取所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度；
获取所述标记点对应的历史光纤温度；
计算所述标记点对应的历史光纤温度与所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度之差的平均值，获取历史平均值。
可选的，所述将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈，包括：
在分析出所述管道状态异常时，触发管道异常状态异常指令，并将所述管道异常状态异常指令向管理用户反馈。
另外，本发明实施例还提供了一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置，所述装置包括：
探测模块：用于固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
第一发送模块：用于所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
第二发送模块：用于所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
温度计算模块：用于所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
分析模块：用于数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
可选的，所述装置还包括：
探测器唤醒模块：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
激光束发射模块：用于在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行相应的处理和管道是否异常的分析，将分析结果对管理用户进行反馈；可以实现长距离分布式的对管道进行无盲区监测；光纤能够耐腐蚀和长期稳定的在水体中、岩体中或高磁场中工作；可以精确确定管道异常位置，方便对深埋地下的进行管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置的结构组成示意图；
图4是本发明另一实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1，图1是本发明实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法的流程示意图。
如图1所示，一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法，所述方法包括：
S11：固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
在具体实施过程中，在管道壁上内嵌一条光纤，或者沿着管道壁上布置一条光纤，在光纤上等间距或者不等间距上布置有探测器，其中探测器是用于探测光纤上的拉曼散射光信号的探测器；其中该探测器安装在光纤上，用于探测光纤上的拉曼散射光信号；探测器安装的距离可以为5M、或者10M或者其他间距，可以不等间距安装，在深埋管道的地下情况较为复杂的管道段，安装探测器的间距可以较小，有利于跟精确的进行拉曼散射光信号的采集，深埋管道的地下地质情况、复杂情况较少时，探测器安装可以较少，但是也不应该少于15M的间距。
具体的，固定在管道上的探测器探测固定在管道壁上的光纤上的拉曼散射光信号，探测器在探测到光纤上的拉曼散射光信号之后，根据探测器的编号对探测到的拉曼散射光信号进行相应的标记，这样在后续进行相应处理时，可以通过标号可追溯到该拉曼散射光信号为哪一个探测器探测得到。其中，对获得的拉曼散射光信号进行标记，包括：所述探测器根据自身的编号对获得的拉曼散射光信号进行标记。
当然，对探测到的拉曼散射光信号进行标记所采用的方法不仅仅可以是根据探测器自身的编号对其探测到的拉曼散射光信号进标记，也可以根据该探测器的其他的标识编码进行其探测到的拉曼散射光信号进行标记。
S12：所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
在本发明具体实施过程中，在管道壁上安装有无线数据传输终端，该无线数据传输终端可以是内嵌在管道壁内，也可以是固定在管道壁上，其中无线数据传输终端可以通过无线传输的发生于周边的探测器进行通信，也可以通过有线的方式与周边的探测器进行通信，即可以通过无线接收的方式或者有线接收的方式接收探测器探测到的拉曼散射光信号，然是两个探测器之间的距离较远的，可每个探测器配备一个无线数据传输终端，若是探测器之间的距离较近，即探测器较为密集部分，可以多个探测器共用一个无线数据传输终端。
具体的，在探测器探测到相应的拉曼散射光信号之后，并且进行相应的标记之后，通过有线或者无线的方式将标记的拉曼散射光信号传输至无线数据传输终端上，无线数据传输终端对这些数据进行相应的处理，包括整合、排序(按时间或按标记)、压缩等处理。
S13：所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
在本发明具体实施过程中，无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号之后，并进行相应的处理之后，通过无线的方式将这些数据传输至数据处理中心。
S14：所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
在本发明具体实施过程中，数据处理中心根据无线数据传输终端上传的标记的拉曼散射光信号计算探测到该标记的拉曼散射光信号的光纤点的温度。
在任何分子介质中，光通过介质是由于入射光与分子运动相互作用引起的频率发生变化的散射，在此过程为拉曼散射。拉曼散射由分子热运动引起的，所以拉曼散射光信号可以携带散射点的温度信息；反斯托克斯光的辐射度强烈依赖于温度，而斯托克斯光则不是，通过拉曼散射光信号中的反斯托克斯光和斯托克斯光可以计算出光纤的温度信息。
具体的，所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度，包括：所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号的标记，确定探测到标记的拉曼散射光信号的探测器与发射激光束一端光纤的距离；根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度。
具体的，数据处理中心在接收到无线数据传输终端上传的标记的拉曼散射光信号之后，首先需要进行相应的处理(比如解压等)，读取标记的拉曼散射光信号中的标记信息，以确定该标记的拉曼散射光信号为光纤的那一段的信号，即确定探测到该标记拉曼散射光信号的光纤点；确定该光纤点与发射激光束的光纤的一端的距离；在确定该光纤点与发射激光束的光纤的一端的距离之后，根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号进行该光纤点的温度计算，从而获得到该光纤点的温度。
S15：数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
在本发明具体实施过程中，数据处理中心根据标记点对应的光纤温度信息进行管道异常分析，其在分析过程中是根据该标记点对应的光纤的历史温度信息和该标记点对应的光纤同一时间段内的温度信息和历史温度信息进行管道异常分析，并根据分析出来的结果向管理用户进行反馈。
具体的，所述数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，包括：获取标记点周边至少一个点的光纤温度；计算标记点对应的光纤温度与标记点周边至少一个点的光纤温度的之差的平均值，获取当前平均值；根据当前平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
进一步的，在计算获得标记点的光纤的温度之后，需要获取该标记点临近的至少一个标记点的光纤的温度，可以为最邻近的一个点的光纤温度，也可以是2个点的光纤温度，最好是在5个点左右的光纤温度；然后计算每个临近点光纤温度与该点光纤温度的差值，将获得的差值进行相加后去绝对值并除以个数，从而获得差的平均值，即为当前的平均值；采用当前的平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
具体的，所述根据当前平均值与历史平均值进行管道异常分析，包括：根据当前平均值与历史平均值的差是否在预设阈值范围内进行管道异常分析。
进一步的，根据当前平均值与历史平均值相减，取相减之后的绝对值，判断绝对值是否在预设阈值范围内，若在则分析的结果为管道正常，若超出阈值范围内，则管道被判断为异常；其中，预设阈值可以根据实际情况设定，比如1或1.5，又或者设定为0.5。
具体的，所述历史平均值的获取包括：获取所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度；获取所述标记点对应的历史光纤温度；计算所述标记点对应的历史光纤温度与所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度之差的平均值，获取历史平均值。
进一步的，获取到该标记点的周边的至少一个点的历史光纤温度，获取标记点对应的历史温度，计算标记点对应的历史温度与标记点周边至少一个点的历史光纤温度的差的平均值，从而获得历史平均值。
其中，所述将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈，包括：在分析出所述管道状态异常时，触发管道异常状态异常指令，并将所述管道异常状态异常指令向管理用户反馈。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行相应的处理和管道是否异常的分析，将分析结果对管理用户进行反馈；可以实现长距离分布式的对管道进行无盲区监测；光纤能够耐腐蚀和长期稳定的在水体中、岩体中或高磁场中工作；可以精确确定管道异常位置，方便对深埋地下的进行管理。
实施例：
请参详图2，图2是本发明另一实施例的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法的流程示意图。
如图2所示，一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法，所述方法包括：
S21：向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在本发明具体实施过程中，首先是向固定在管道上的探测器发送唤醒指令，探测器响应唤醒指令，探测器进入拉曼散射光信号探测状态。
S22：在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束；
在本发明具体实施过程中，在探测器进入拉曼散射光信号探测状态之后，采用激光发射器向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
S23：固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
S24：所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
S25：所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
S26：所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
S27：数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
其中，S23、S24、S25、S26和S27的具体实施方式可参考上述实施例，在此不再赘述。
实施例：
请参详图3，图3是本发明实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置的结构组成示意图。
如图3所示，一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置，所述装置包括：
探测模块11：用于固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
在具体实施过程中，在管道壁上内嵌一条光纤，或者沿着管道壁上布置一条光纤，在光纤上等间距或者不等间距上布置有探测器，其中探测器是用于探测光纤上的拉曼散射光信号的探测器；其中该探测器安装在光纤上，用于探测光纤上的拉曼散射光信号；探测器安装的距离可以为5M、或者10M或者其他间距，可以不等间距安装，在深埋管道的地下情况较为复杂的管道段，安装探测器的间距可以较小，有利于跟精确的进行拉曼散射光信号的采集，深埋管道的地下地质情况、复杂情况较少时，探测器安装可以较少，但是也不应该少于15M的间距。
具体的，固定在管道上的探测器探测固定在管道壁上的光纤上的拉曼散射光信号，探测器在探测到光纤上的拉曼散射光信号之后，根据探测器的编号对探测到的拉曼散射光信号进行相应的标记，这样在后续进行相应处理时，可以通过标号可追溯到该拉曼散射光信号为哪一个探测器探测得到。其中，对获得的拉曼散射光信号进行标记，包括：所述探测器根据自身的编号对获得的拉曼散射光信号进行标记。
当然，对探测到的拉曼散射光信号进行标记所采用的方法不仅仅可以是根据探测器自身的编号对其探测到的拉曼散射光信号进标记，也可以根据该探测器的其他的标识编码进行其探测到的拉曼散射光信号进行标记。
第一发送模块12：用于所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
在本发明具体实施过程中，在管道壁上安装有无线数据传输终端，该无线数据传输终端可以是内嵌在管道壁内，也可以是固定在管道壁上，其中无线数据传输终端可以通过无线传输的发生于周边的探测器进行通信，也可以通过有线的方式与周边的探测器进行通信，即可以通过无线接收的方式或者有线接收的方式接收探测器探测到的拉曼散射光信号，然是两个探测器之间的距离较远的，可每个探测器配备一个无线数据传输终端，若是探测器之间的距离较近，即探测器较为密集部分，可以多个探测器共用一个无线数据传输终端。
具体的，在探测器探测到相应的拉曼散射光信号之后，并且进行相应的标记之后，通过有线或者无线的方式将标记的拉曼散射光信号传输至无线数据传输终端上，无线数据传输终端对这些数据进行相应的处理，包括整合、排序(按时间或按标记)、压缩等处理。
第二发送模块13：用于所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
在本发明具体实施过程中，无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号之后，并进行相应的处理之后，通过无线的方式将这些数据传输至数据处理中心。
温度计算模块14：用于所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
在本发明具体实施过程中，数据处理中心根据无线数据传输终端上传的标记的拉曼散射光信号计算探测到该标记的拉曼散射光信号的光纤点的温度。
在任何分子介质中，光通过介质是由于入射光与分子运动相互作用引起的频率发生变化的散射，在此过程为拉曼散射。拉曼散射由分子热运动引起的，所以拉曼散射光信号可以携带散射点的温度信息；反斯托克斯光的辐射度强烈依赖于温度，而斯托克斯光则不是，通过拉曼散射光信号中的反斯托克斯光和斯托克斯光可以计算出光纤的温度信息。
具体的，所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度，包括：所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号的标记，确定探测到标记的拉曼散射光信号的探测器与发射激光束一端光纤的距离；根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度。
具体的，数据处理中心在接收到无线数据传输终端上传的标记的拉曼散射光信号之后，首先需要进行相应的处理(比如解压等)，读取标记的拉曼散射光信号中的标记信息，以确定该标记的拉曼散射光信号为光纤的那一段的信号，即确定探测到该标记拉曼散射光信号的光纤点；确定该光纤点与发射激光束的光纤的一端的距离；在确定该光纤点与发射激光束的光纤的一端的距离之后，根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号进行该光纤点的温度计算，从而获得到该光纤点的温度。
分析模块15：用于数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
在本发明具体实施过程中，数据处理中心根据标记点对应的光纤温度信息进行管道异常分析，其在分析过程中是根据该标记点对应的光纤的历史温度信息和该标记点对应的光纤同一时间段内的温度信息和历史温度信息进行管道异常分析，并根据分析出来的结果向管理用户进行反馈。
具体的，所述数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，包括：获取标记点周边至少一个点的光纤温度；计算标记点对应的光纤温度与标记点周边至少一个点的光纤温度的之差的平均值，获取当前平均值；根据当前平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
进一步的，在计算获得标记点的光纤的温度之后，需要获取该标记点临近的至少一个标记点的光纤的温度，可以为最邻近的一个点的光纤温度，也可以是2个点的光纤温度，最好是在5个点左右的光纤温度；然后计算每个临近点光纤温度与该点光纤温度的差值，将获得的差值进行相加后去绝对值并除以个数，从而获得差的平均值，即为当前的平均值；采用当前的平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
具体的，所述根据当前平均值与历史平均值进行管道异常分析，包括：根据当前平均值与历史平均值的差是否在预设阈值范围内进行管道异常分析。
进一步的，根据当前平均值与历史平均值相减，取相减之后的绝对值，判断绝对值是否在预设阈值范围内，若在则分析的结果为管道正常，若超出阈值范围内，则管道被判断为异常；其中，预设阈值可以根据实际情况设定，比如1或1.5，又或者设定为0.5。
具体的，所述历史平均值的获取包括：获取所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度；获取所述标记点对应的历史光纤温度；计算所述标记点对应的历史光纤温度与所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度之差的平均值，获取历史平均值。
进一步的，获取到该标记点的周边的至少一个点的历史光纤温度，获取标记点对应的历史温度，计算标记点对应的历史温度与标记点周边至少一个点的历史光纤温度的差的平均值，从而获得历史平均值。
其中，所述将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈，包括：在分析出所述管道状态异常时，触发管道异常状态异常指令，并将所述管道异常状态异常指令向管理用户反馈。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行相应的处理和管道是否异常的分析，将分析结果对管理用户进行反馈；可以实现长距离分布式的对管道进行无盲区监测；光纤能够耐腐蚀和长期稳定的在水体中、岩体中或高磁场中工作；可以精确确定管道异常位置，方便对深埋地下的进行管理。
实施例：
请参详图4，图4是本发明另一实施例中的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置的结构组成示意图。
如图4所示，一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置，所述装置包括：
探测器唤醒模块21：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在本发明具体实施过程中，首先是向固定在管道上的探测器发送唤醒指令，探测器响应唤醒指令，探测器进入拉曼散射光信号探测状态。
激光束发射模块22：用于在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束；
在本发明具体实施过程中，在探测器进入拉曼散射光信号探测状态之后，采用激光发射器向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
探测模块23：用于固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
第一发送模块24：用于所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
第二发送模块25：用于所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
温度计算模块26：用于所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
分析模块27：用于数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
具体的，探测模块23、第一发送模块24、第二发送模块25、温度计算模块26和分析模块27的具体实施方式请参详上述实施例，在此不再赘述。
在本发明实施例中，通过固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；无线数据传输终端在接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；数据处理中心进行相应的处理和管道是否异常的分析，将分析结果对管理用户进行反馈；可以实现长距离分布式的对管道进行无盲区监测；光纤能够耐腐蚀和长期稳定的在水体中、岩体中或高磁场中工作；可以精确确定管道异常位置，方便对深埋地下的进行管理。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
另外，以上对本发明实施例所提供的基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法及装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测方法，其特征在于，所述方法包括：
固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
2.根据权利要求1所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述方法之前还包括：
向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器响应唤醒指令，进入探测状态；
在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
3.根据权利要求1所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述对获得的拉曼散射光信号进行标记，包括：
所述探测器根据自身的编号对获得的拉曼散射光信号进行标记。
4.根据权利要求1所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度，包括：
所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号的标记，确定探测到标记的拉曼散射光信号的探测器与发射激光束一端光纤的距离；
根据激光束在所述光纤上传播的损失率、距离和拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度。
5.根据权利要求1所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，包括：
获取标记点周边至少一个点的光纤温度；
计算标记点对应的光纤温度与标记点周边至少一个点的光纤温度的之差的平均值，获取当前平均值；
根据当前平均值与历史平均值进行管道状态异常分析。
6.根据权利要求5所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述根据当前平均值与历史平均值进行管道异常分析，包括：
根据当前平均值与历史平均值的差是否在预设阈值范围内进行管道异常分析。
7.根据权利要求5所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述历史平均值的获取包括：
获取所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度；
获取所述标记点对应的历史光纤温度；
计算所述标记点对应的历史光纤温度与所述标记点周边至少一个点的历史光纤温度之差的平均值，获取历史平均值。
8.根据权利要求1所述的管道异常预测方法，其特征在于，所述将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈，包括：
在分析出所述管道状态异常时，触发管道异常状态指令，并将所述管道异常状态异常指令向管理用户反馈。
9.一种基于光纤拉曼散射光的管道异常预测装置，其特征在于，所述装置包括：
探测模块：用于固定在管道上的探测器探测固定在管道上的光纤的拉曼散射光信号，并对获得的拉曼散射光信号进行标记；
第一发送模块：用于所述探测器将标记的拉曼散射光信号发送至无线数据传输终端；
第二发送模块：用于所述无线数据传输终端将接收到标记的拉曼散射光信号发送至数据处理中心；
温度计算模块：用于所述数据处理中心根据所述标记的拉曼散射光信号计算与标记对应的光纤点的温度，获得标记点对应的光纤温度；
分析模块：用于数据处理中心根据标记点对应的光纤温度进行管道状态异常分析，并将分析出来的管道异常结果向管理用户反馈。
10.根据权利要求9所述的管道异常预测装置，其特征在于，所述装置还包括：
探测器唤醒模块：用于向固定在管道上的所述探测器发送唤醒指令，所述探测器相应唤醒指令，进入探测状态；
激光束发射模块：用于在所述探测器进入探测状态后，向固定在管道上的光纤的一端发射激光束。
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