新基建如火如荼，老管线状况百出，路面塌陷愈演愈烈。据专业机构统计，不到一年时间，全国城镇发生地面塌陷142起，发生管线泄漏207起，事故数量呈逐年上升趋势。
Q：城市路面塌陷的成因有哪些？又会带来哪些影响？
A：马路上载重车辆的辗压，会引起地下管线受力变形，导致管体或者焊缝开裂而发生泄漏。管道泄漏带走泥沙淘空地基，是引发路面塌陷的主要原因；各种无序甚至非法施工，是导致地下空间结构受损、路面塌陷的次要原因。
同时，由于地面塌陷，又会反过来加剧事故，导致管道断裂、爆管、爆炸，人防工程、地铁、隧道等地下空间结构受损，造成财产损失和人员伤亡，并引发次生灾害和环境污染。
Q：针对路面塌陷的现象的发生，我们是否可以实现提前预警？又有怎样的应对方案呢？
A：地面塌陷，是一个缓慢的过程，通过实时分布式监测马路下面的管道泄漏，和地下建筑物的变形和沉降，可以提前预警路面塌陷。
针对既有在役运行老旧管道的解决方案
采用准分布式光纤声波侦听系统实现泄漏监测和爆管预警。光纤水听器一般采用Michelson干涉仪结构，由光纤耦合器、传感臂光纤、参考臂光纤、反射镜组成。光纤水听器探测管道泄露次声信号的精度较高。
1）系统优势
灵活机动：适用于既有在线运行的管线全线或者高后果区（局部区域）的泄漏、爆管监测和开挖破坏预警；
安装便捷：无需全线开挖，在待监测区域每隔500～ 数千米（根据管线材质、管径、输送介质、运行压力确定），在管道上方开挖lm*lm的土坑，在管道表面粘贴 （不破坏管道外防腐层、不开焊、不动火）水听器；
组网方便：可采用既有／新建光缆、也可用无线4G/5G网络传输信号；
节约投资：系统可根据需要局部监测；还可以更换地点重复使用；
2）性能指标：
传感器工作频率：10Hz-2.5kHz;
传感器典型布置间距：≧300～1000m；
声压传感器灵敏度：≧ -150dB;
动态范围：100dB；
报警准确率：≧97%;
定位精度：小于50m(或两只相邻传感器之间距离的7%) ;
单套理论可监测距离：> 100Km。
针对新建管道的解决方案
在新建管道时同步建设分布式光纤传感器系统，是管道安全健康状态监测的最佳选择。在管道安装过程中，同步在管道外壁敷设微振动传感光缆，单端连接分布式光纤振动信号解调主机，即可实现实时分布式管道泄露监测和爆管及第三方开挖破坏预警。
1）对于方便施工人员进入的大口径管道，建议在管道内壁敷设传感光缆，优点如下：
· 高强度的管道本体可以很好的保护脆弱的传感光缆；
· 管道内环境噪声相对较小，光缆采集的信号更准确；
· 管道内施工光缆可以排除交叉、跳跃施工、恶劣天气和环境因素的干扰，施工方便、快捷；
· 管道的寿命远远大于25年，管道内敷设光缆便于全线更换到期老化的光缆;
2）主要性能指标：
测量距离：单向≧50km ,双向≧100Km;
定位精度：<10米；
响应时间：<3秒；
误报率：<5%;
漏报率：≦1.0%
故障报警：光缆断裂后系统自动报警并定位故障点位置。
数据存储：报警数据记录、查询功能
报警信号输出：通过RS232、RJ45接口以及继电器输出、网络传输；
针对地下空间结构的安全状态监测预警方案
无序甚至非法的施工，如开挖、打桩、定向钻、盾构，会严重危及人防工程、地铁、隧道、管廊等地下结构安全。采用以上分布式光纤振动传感技术，在地下结构物内壁敷设振动传感光缆，实现对第三方施工引发的振动信号的实时分布式监测，并发出及时预警和定位。
针对地下空间结构的健康状态监测预警方案
路面车辆辗压、地面建筑物占压、设计、施工及材料存在的瑕疵、地下水的影响、地展、采空区沉降等诸多因素，会导致地下空间结构发生沉降和变形塌陷。采用分布式光纤应变传感技术通过对地铁、隧道、管廊的沉降和变形监测可实现地面塌陷预警。
