焦作熱力保溫鋼管集中供熱已成為解決我國中型、大型、特大型城市供熱的主要方式。與國外相比，我國集中供熱雖然發(fā)展較晚，但近年來快速發(fā)展，且具有管徑大、輸送距離長的特點(diǎn)。目前，熱力保溫鋼管的敷設(shè)方式主要以直埋為主，然而由于材料老化、環(huán)境腐蝕、荷載等情況的交互作用，直埋供熱管道結(jié)構(gòu)狀態(tài)退化現(xiàn)象不可避免，甚至出現(xiàn)管道泄漏的安全事故。管道泄漏不但造成巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)人民生活和公共安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，直埋保溫管道的安全監(jiān)測及評(píng)價(jià)預(yù)警技術(shù)也成為研究重點(diǎn)。

一次應(yīng)力是影響直埋供熱保溫管道結(jié)構(gòu)安全的主要因素，而覆土荷載、不均勻沉降等因素導(dǎo)致的彎曲應(yīng)力是一次應(yīng)力的主要形式，目前尚缺乏監(jiān)測直埋供熱管道一次應(yīng)力的有效方法。

針對(duì)實(shí)際工程中直埋保溫管道工作管彎曲應(yīng)變難以量化的問題，提出基于分布式光纖傳感器的供熱管道結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測方法。監(jiān)測系統(tǒng)包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集單元、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸單元等，利用布置在保溫管保溫層與外護(hù)管之間的分布式光纖應(yīng)變傳感器和分布式光纖溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)工作管彎曲應(yīng)變以及泄漏行為的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測。對(duì)某段正在回填施工的直埋供熱管段進(jìn)行監(jiān)測。

焦作熱力保溫鋼管分布式光纖溫度傳感器可真實(shí)測試管道的沿程溫度分布，分布式光纖應(yīng)變傳感器可以有效監(jiān)測工作管的彎曲應(yīng)變。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，保溫管因覆土荷載、管溝基礎(chǔ)不平整以及不均勻沉降導(dǎo)致的彎曲應(yīng)力非常顯著，作為一次應(yīng)力對(duì)管道安全的影響十分重要，在供熱管道安全評(píng)估中忽略與彎曲行為有關(guān)的一次應(yīng)力，將導(dǎo)致偏于不安全的結(jié)果，因此對(duì)直埋保溫管道實(shí)施分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測十分必要。