分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构及方法与流程

本发明涉及油气管道监测，具体涉及一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构及方法。

背景技术：

1、管道沿线地质环境主要受地形地貌、人类工程活动的方式、河流水系、地层岩性和地质构造的影响，同时，石油天然气管道大规模的工程建设势必对地质环境带来破坏，也影响到管道自身的安全。地质灾害引起的管道损坏是管道失效的主要原因。因此，在高风险地段需要的管道允许应变较大。

2、目前地震、冻土地区、长边坡等高风险地段的管道已逐渐采用基于应变的设计思路。基于应变设计的管道允许应变较大，一般≥10000με，管道本体监测应选用“大应变、大量程”应变传感器。而传统振弦应变计(量程≤3000με)、光纤传感器(量程≤10000με)，量程小，难以满足大应变监测需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：为了满足基于应变设计的管道监测，增大应变量程范围和提高监测精度，本发明提供了分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构及方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供了一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，包括电栅拉伸套、拉伸活动件、拉伸固定件、固定卡块，所述分布式同轴电缆电栅传感器设于电栅拉伸套内，分布式同轴电缆电栅传感器上的受拉伸电缆依次穿过拉伸活动件、拉伸固定件、固定卡块；所述拉伸活动件套设在电栅拉伸套的一端且与电栅拉伸套活动连接，所述拉伸活动件背离所述电栅拉伸套的一端与拉伸固定件一端螺接，所述拉伸固定件与固定卡块固定连接。

4、本发明的有益效果是：

5、本发明通过固定卡块固定在管道上，通过电栅拉伸套、拉伸活动件以及拉伸固定件组合，实现了对分布式同轴电缆电栅传感器上的同轴电缆进行预拉伸，从而实现将分布式同轴电缆电栅传感器用于管道监测，增大了应变量程范围，提高监测精度，满足基于应变设计的管道监测。此外，本发明结构简单，不破坏管道表面的防腐层，对传感器的后续监测没有不利影响。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步的，所述电栅拉伸套一端伸入拉伸活动件并设有外翻边，拉伸活动件靠近电栅拉伸套一端设有内翻边，内翻边与外翻边正对。

8、采用上述进一步方案，轴向拉伸电栅拉伸套，同时旋钮拉伸活动件时，可相互借力，便于对受拉伸电缆进行预拉伸。

9、进一步的，所述内翻边与外翻边之间设有推力球轴承。

10、采用上述进一步方案，通过推力球轴承减小电栅拉伸套与拉伸活动件之间的摩擦力，轴向拉伸电栅拉伸套，即可促使拉伸活动件旋转，防拉伸过程中损坏传感器。

11、进一步的，所述电栅拉伸套、拉伸活动件、拉伸固定件以及固定卡块的侧面均设有开口槽，受拉伸电缆可沿开口槽进入电栅拉伸套、拉伸活动件、拉伸固定件或固定卡块轴心位置。

12、采用上述进一步方案，便于在安装过程中增减电栅拉伸套、拉伸活动件、拉伸固定件、固定卡块等零部件，同时也便于将本发明用于已安装的分布式同轴电缆电栅传感器改造，提高监测准确度，在改造工程中大大节约了施工时间。

13、进一步的，所述拉伸固定件为圆筒结构，圆筒结构一端通过盘形翻边与拉伸活动件内侧壁螺接，圆筒结构另一端伸入所述固定卡块且与固定卡块内侧壁固定连接。

14、采用上述进一步方案，使得拉伸活动件可以设置为较大直径，方便握持和旋钮；通过圆筒结构伸入固定卡块，使得拉伸固定件与固定卡块用于穿过受拉伸电缆的通孔重合，避免拉伸固定件与固定卡块错位损伤受拉伸电缆。

15、进一步的，所述固定卡块背离拉伸固定件的一端设有弧形凹槽，弧形凹槽与管道形状适配。

16、采用上述进一步方案，便于将固定卡块贴合在管道上，防止其出现转动，稳定性好，避免影响管道监测精度。

17、进一步的，所述固定卡块一侧还设有用于卡住受拉伸电缆的卡槽。

18、采用上述进一步方案，便于在多个分布式同轴电缆电栅传感器安装时暂时卡住其他受拉伸电缆，逐一对受拉伸电缆进行拉伸。

19、实施例二：

20、本发明提供了一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装方法，所述安装方法基于多个上述分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构实现，用于连接在同一根受拉伸电缆1上的多个分布式同轴电缆电栅传感器2的安装，包括如下步骤：

21、步骤一、将多个分布式同轴电缆电栅传感器沿管道轴向布置，每个所述分布式同轴电缆电栅传感器对应一个所述安装结构；多个分布式同轴电缆电栅传感器对应的多个固定卡块分别套入受拉伸电缆，并将固定卡块固定在管道上；

22、步骤二、选定任一个固定卡块，使所选定的固定卡块相邻位置的固定卡块分别卡住对应尚未拉伸的受拉伸电缆，对所选定的固定卡块位置组装电栅拉伸套、拉伸活动件和拉伸固定件；

23、步骤三、轴向拉伸组装好的一个电栅拉伸套，同时旋钮拉伸活动件，使对应的受拉伸电缆处于绷直状态，然后将拉伸完成的受拉伸电缆固定在管道表面；

24、步骤四、重复步骤二至步骤三，直至所有受拉伸电缆均完成拉伸。

25、本发明实现了对分布式同轴电缆电栅传感器上的同轴电缆进行预拉伸，从而实现将分布式同轴电缆电栅传感器用于管道监测，增大了应变量程范围，提高监测精度，满足基于应变设计的管道监测。此外，本发明结构简单，不破坏管道表面的防腐层，对传感器的后续监测没有不利影响。

26、进一步的，所述组装电栅拉伸套、拉伸活动件和拉伸固定件，还包括如下操作：

27、将固定卡块从管道上取下，旋钮固定卡块，使拉伸固定件通过螺纹旋入固定卡块，然后调整固定卡块位置，使固定卡块上的弧形凹槽与管道形状适配，再将固定卡块固定在管道上。

28、采用上述进一步方案，避免拉伸过程中固定卡块转动，稳定性好。

29、进一步的，所述固定卡块通过钢带或卡箍绑扎固定在管道上。

30、采用上述进一步方案，紧固性好，防止固定卡块沿管道窜动。

技术特征：

1.一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：包括电栅拉伸套(3)、拉伸活动件(4)、拉伸固定件(5)、固定卡块(6)，所述分布式同轴电缆电栅传感器(2)设于电栅拉伸套(3)内，分布式同轴电缆电栅传感器(2)上的受拉伸电缆(1)依次穿过拉伸活动件(4)、拉伸固定件(5)、固定卡块(6)；所述拉伸活动件(4)套设在电栅拉伸套(3)的一端且与电栅拉伸套(3)活动连接，所述拉伸活动件(4)背离所述电栅拉伸套(3)的一端与拉伸固定件(5)一端螺接，所述拉伸固定件(5)与固定卡块(6)固定连接。

2.根据权利要求1所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述电栅拉伸套(3)一端伸入拉伸活动件(4)并设有外翻边(8)，拉伸活动件(4)靠近电栅拉伸套(3)一端设有内翻边(9)，内翻边(9)与外翻边(8)正对。

3.根据权利要求2所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述内翻边(9)与外翻边(8)之间设有推力球轴承(7)。

4.根据权利要求1所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述电栅拉伸套(3)、拉伸活动件(4)、拉伸固定件(5)以及固定卡块(6)的侧面均设有开口槽(10)，受拉伸电缆(1)可沿开口槽(10)进入电栅拉伸套(3)、拉伸活动件(4)、拉伸固定件(5)或固定卡块(6)轴心位置。

5.根据权利要求1所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述拉伸固定件(5)为圆筒结构，圆筒结构一端通过盘形翻边(11)与拉伸活动件(4)内侧壁螺接，圆筒结构另一端伸入所述固定卡块(6)且与固定卡块(6)内侧壁固定连接。

6.根据权利要求1所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述固定卡块(6)背离拉伸固定件(5)的一端设有弧形凹槽，弧形凹槽与管道形状适配。

7.根据权利要求1所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构，其特征在于：所述固定卡块(6)一侧还设有用于卡住受拉伸电缆(1)的卡槽(12)。

8.一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装方法，其特征在于：所述安装方法基于多个权利要求1-7任一项所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构实现，用于连接在同一根受拉伸电缆(1)上的多个分布式同轴电缆电栅传感器(2)的安装，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装方法，其特征在于：所述组装电栅拉伸套(3)、拉伸活动件(4)和拉伸固定件(5)，还包括如下操作：

10.根据权利要求8所述的分布式同轴电缆电栅传感器的安装方法，其特征在于：所述固定卡块(6)通过钢带或卡箍绑扎固定在管道上。

技术总结
本发明提供了一种分布式同轴电缆电栅传感器的安装结构及方法，安装结构包括电栅拉伸套、拉伸活动件、拉伸固定件、固定卡块，分布式同轴电缆电栅传感器设于电栅拉伸套内，受拉伸电缆依次穿过拉伸活动件、拉伸固定件、固定卡块；拉伸活动件与电栅拉伸套活动连接，拉伸活动件与拉伸固定件螺接，拉伸固定件与固定卡块固定连接。本发明通过固定卡块固定在管道上，实现了对分布式同轴电缆电栅传感器上的同轴电缆进行预拉伸，从而实现将分布式同轴电缆电栅传感器用于管道监测，增大了应变量程范围，提高监测精度，满足基于应变设计的管道监测。

技术研发人员：曹旦夫,曹国民,淦邦,彭云超,侯学瑞,乔志刚,聂维明,齐峰,黄强,单俊,赵辉社,吴杰,陆育
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11