摘要：隨著我國近年來管道的大力發展，管道周邊的第三方施工以及惡意破壞對管道安全帶來了極大的危害。尤其是天然氣管道，一旦發生第三方施工或者破壞導致的管道泄漏，后果很嚴重。如何在管道遭受破壞之前發現并制止危害事件是管道業主最為關心的問題!因此管道光纖預警技術的出現對于管道安全具有不可估量的意義。該文重點闡述西寧環城高壓工程項目燃氣通信光纜安全預警系統解決方案。
關鍵詞：預警監測；光纖傳感技術；定位；通信光纜

OFSEW管道光纖預警監測系統基于光纖傳感技術的原理，是一種可定位型分布式光纖振動傳感系統。當傳感光纜周邊有人員活動、機械操作等事件時，事件產生的振動信號會引起光纜發生應變，導致光纜中光的相位以及偏振態發生變化，系統根據變化報警和定位。系統綜合采用了光時域反射技術(OTDR)和光纖干涉技術，因此同時具有OTDR技術定位精度高和光干涉技術探測靈敏度好的優點。系統效用為機械設備在管道上方左右5 m的施工作業事件預警和定位；機械設備及重型車輛在管道上方的碾壓穿越事件預警和定位；人為在管道上方左右3m的挖掘、打樁等事件的預警和定位；非人為(地質災害、洪水沖刷等)導致的光纜斷裂的報警和定位等。

1 工程總體概況
西寧環城高壓工程項目為高壓管道，監控管道28．5 km。線路中段及末端設置調壓站兩處，線路始端城東門站為本管線項目的調控中心，調控中心與相關站場保持SCADA實時數據聯絡，實現對全線各站場的集中監控，調控中心還通過調度電話系統隨時向各站發布調度指令。
本工程對整條管道沿線安裝光纖管道安全預警系統，以對管道線路沿線的第三方破壞事件進行有效防護，保證生產安全。根據管道沿線的實際情況，本工程將使用與管道同溝敷設的通信光纜中不同束管中的4根光纖作為分布式光纖傳感器，安裝預警單元(FU)1套，安裝預警管理終端(FST)1套，對管道進行安全預警監控。

2 通信安全預警系統介紹
2．1 系統原理
光纖管道安全預警系統利用通信光纜作為分布式土壤振動檢測傳感器，長距離連續實時監測光纜沿線的土壤振動情況，在以光纜為中心的4 m范圍內進行定位，定位精確度達200 m形成預警區域，對可能危害光纜安全的動土事件進行預警，并準確定位，其示意圖如圖1所示。

2．2 系統組成
通信安全預警系統由預警單元(FU)、預警管理終端(FST)光纖傳感系統組成，其管理關系如圖2所示。
預警單元FU(Forewarning Unit)：FU是預警系統的基本單元，安裝在沿中繼站，采集光纜沿線的土壤振動信號，并上傳到FST。
預警管理終端FST(Forewarning Supervision Terminal)：FST是預警系統的管理終端，接收FU的運行數據和預警信息，分析處理后顯示告警信息，并將數據上傳到DMC。
區域監控中心DMC(District Monitor Centre)：DMC是預警系統的管理中心，監控預警區域的安全情況。
光纖傳感系統就是分布式傳感器，實時感應土壤的振動信號并傳輸至FU。