管道作为油、气、水等的主要运输工具,广泛应用于大型轮船和舰艇上,为舰船航行、战斗和人员生活提供水、汽、油等保障,其运行安全性已受到广泛关注。管道老化或工作环境导致管道腐蚀穿孔引起的持续性小规模泄漏的及早发现与准确定位是舰船管道系统和工业液压管道系统急需解决的重点和难点问题。其管线分布复杂,空间狭小,监测设备安装不方便:所处环境高温高湿、噪音丰富、电磁干扰严重,传统的流量和压力法不易于检测；且邻近管路之间多有干扰。因此研制复杂管网泄漏智能检测系统,以实现对恶劣环境下布线复杂的管网系统进行实时在线监测和安全评价,可防止恶性事故的发生,更可以大幅度降低管道维护和更换的费用,具有重大的军事实用价值和经济、社会、环境效益。　　 干涉型分布式光纤传感技术具有高灵敏度、大动态范围、耐腐蚀等特点,因此在实现恶劣环境下布线复杂的管网系统检测方面具有极大的潜力。本文利用基于Sagnac干涉仪原理的分布式光纤传感技术,对充液管道的泄漏检测与定位问题进行了理论分析和实验研究,主要工作如下:　　 (1)对直线型分布式光纤传感管道泄漏监测系统进行了优化,探讨了采用光学消偏的方法减小偏振态变化对Sagnac干涉仪性能的影响。分别对Loyt型消偏器和光纤延时环消偏器进行了深入分析,并且根据系统所使用的ASE宽带光源设计了Loyt型消偏器的各项参数。设计了基于消偏技术的Sagnac光纤管道泄漏监测系统,消除了由偏振态变化所导致的系统的不稳定性。　　 (2)完成了多通道分布式光纤管道泄漏监测系统的设计和搭建,包括硬件电路、光学元器件设计和充水管道泄漏实验平台的搭建。研制出了多通道分布式光纤管道泄漏监测仪,实现了系统的集成和仪器化。　　 (3)改进升级了基于Labview和FoxPro的泄漏监测定位程序,编写了基于数据库的阈值自动扫描程序,使得阈值可根据工况的不同自适应调节,从而改进原系统需手动调节阈值的弊端,真正实现了软件的智能化。　　 (4)在实验室建立的管道泄漏平台上,利用本文研制的多通道分布式光纤管道泄漏监测仪和多通道分布式光纤管道泄漏定位软件,对复杂管网的泄漏监测和Sagnac干涉仪稳定性进行了实验研究。分析了利用光纤传感技术检测管网泄漏时相邻管道相互影响的因素,解决了多管道间泄漏信号相互干扰的问题。