管道运输已成为广泛认同和使用的运输方式。管道输送石油、天然气这样易燃易爆的物质,一旦发生事故就会对环境和人民生命财产产生巨大的破坏作用,严重时会发生火灾、爆炸等事故。这更加凸显出了管道安全的至关重要性,课题正是在这样的背景下提出的。分布式传感系统已被公认为是长距离的油气管道安全预警系统的有效实施手段。课题构建了基于Sagnac干涉原理的全光纤分布式管道安全预警系统。使用单根光纤作为传感光纤,具有较低的成本和铺设难度。课题针对Sagnac型光纤管道安全预警系统的主要技术问题展开研究,所做的主要工作如下:1.构建了Sagnac型分布式光纤管道安全预警系统,阐述了系统的工作和定位原理,分析了系统的相位灵敏度等各项参数。2.分析了Sagnac型光纤管道安全预警系统的偏振衰落现象之后,建立了Sagnac型光纤管道安全预警系统的光传输模型,对系统中的反射器件为光纤环和法拉第旋转镜(FRM)时进行了实际的对比试验,实验数据表明,使用FRM时系统具有较好的抗偏振衰落能力。3.建立了Sagnac型光纤管道安全预警系统的噪声模型,通过实验定量分析了系统的本底噪声。4.完成了Sagnac型光纤管道安全预警系统干涉信号的相位解调算法、定位算法以及包络提取算法设计。进行了现场定位实验,证明了Sagnac型光纤管道安全预警系统发现和定位管道侵入事件的可行性。