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散布式光纖線型感溫火警預警體系
2021-10-16  |  閱讀:1615
擇要: 散布式光纖測溫體系 散布式光纖測溫體系,基于拉曼散射效應道理硏發,可操縱于電纜,倉儲等情況,能完成全程持續的髙精度溫度丈量,有很強的抗電磁攪擾才能,同時不產生任何電磁波凈化,可在幾秒內丈量岀溫度很是點,并切確肯定很是點地位。裝備任務不須要額定的電腦,內置產業級PC,存儲空間大,運轉不變。有用的保障了電纜的寧靜運轉,防備火警的產生。 ◆抗電磁攪擾、電絕緣、耐侵蝕、寧靜性好。 ◆活絡度高,優于慣例的傳感器。 ◆分量輕、體積小、可撓曲 ◆丈量東西普遍,對被測…



計劃背景


按照公安部消防局《中國火警統計年鑒》統計,高層修建火警緣由中電氣毛病構成的火警占有一切火警總數34%,在一切火警原由中列于首位。另據統計數據闡發,各類電氣火警的原由首要是由泄泄電流,相間短路和元件或電纜超負荷這三大緣由引發。相間短路和元件或線纜超負荷這些動怒緣由終究將會返映到導體發燒一溫度降低一到達燃點而動怒。這類由發燒而終究致使的電氣火警在全數電氣火警占到了66%擺布的比例。

2、計劃先容


2.1計劃簡介

散布式光纖感溫體系由WXDK-CW910散布式光纖線型感溫火警探測器、感溫光纖、火警報警節制器構成。接納進步前輩的OTDR手藝和Raman散射光對溫度敏感的特征,探測出沿著光纖差別地位的溫度變更,完成真正散布式的丈量。散布式光纖線型感溫火警探測器除及時預警火警隱患外,還能切肯定位火警產生地位。作為一種成熟的散布式感溫手腕,散布式光纖線型感溫火警探測用具有丈量間隔遠、丈量精度高、呼應速率快、抗電磁攪擾、適于易燃易爆等危險場所等長處,可普遍操縱于高壓電纜在線監測、電力載流量闡發、交通地道火情監測、油氣儲罐火情監測、輸煤皮帶火情監測、大壩滲漏監測等范疇。


體系道理圖以下:

溫度丈量基于自覺拉曼Raman散射效應。大功率窄脈寬激光脈沖LD入射到傳感光纖后,激光與光纖份子彼此感化,產生極為微小的背向散射光,散射光有三個波長,別離是Rayleigh(瑞利)、anti-stokes(反斯托克斯)和stokes(斯托克斯)光;此中anti-stokes溫度敏感,為旌旗燈號光;stokes溫度不敏感,為參考光。從傳感光纖背向散射的旌旗燈號光經再次顛末分光模塊WF,斷絕Rayleigh散射光,透過溫度敏感的anti-stokes旌旗燈號光和溫度不敏感的stokes參考光,并且由統一探測器(APD)領受,按照二者的光強比值可計較出溫度。而地位的肯定是基于光時域反射OTDR手藝,操縱高速數據收羅丈量散射旌旗燈號的回波時候便可肯定散射旌旗燈號所對應的光纖地位。

體系拓撲圖以下:

各單位功效以下:

1)測溫主機

散布式光纖線型感溫火警探測器是焦點,完成溫度丈量和火警判定。

2)測溫光纖

光纖既是旌旗燈號傳輸介質,又是溫度感測元件。

3)測溫軟件

以圖形的情勢顯現光纖差別地位的溫度,對被監測東西的溫度及時監控。


2.2計劃亮點

散布式光纖感溫體系具有以下手藝上風:

疾速性

體系感溫、定位速率很是高。為了進步丈量時候,接納了高速微小旌旗燈號處置手藝上風,單次丈量時候最短為3s,呼應速率快。

散布特征

散布式光纖感溫體系可供給持續靜態監測長達幾千米規模內溫度變更旌旗燈號,可肆意設置各級溫度報警值。

進步前輩性

該體系是今朝機能目標最高、功效性最強、靠得住性最高、手藝最進步前輩的散布式測溫產物。關頭器件優選外洋入口高機能器件,焦點算法顛末嚴酷測試。

兼容性

體系主機為開放通信和談,供給與任務站毗連的通信接口,在中心節制室防災報警任務站以漢化的圖文體例顯現溫度曲線、報警地位、報警溫度等全數信息;

體系能夠經由進程TCP/IP和談輸入情勢與PC、消防報警體系等別的節制裝備停止聯動,停止聲光報警,旌旗燈號輸入精確、完全。

寧靜性

散布式光纖感溫體系具有寧靜記實功效,可貯存不少于999條的汗青報警數據,并可停止有用考核。

感溫光纖本征寧靜,接納光旌旗燈號,不會與動力電纜之間產生彼此電磁攪擾。

2.3體系操縱場景

本計劃除用于電氣火警監測之外,另有其余多種場所的操縱。

1電力電纜舉措措施溫度監測

電廠、變電站的電纜溝道、電纜夾層、電纜橋架是特地用來長間隔鋪設各類電壓和電流的電纜舉措措施。電纜討論和中心討論過熱、電纜絕緣體老化和破壞等致使的電纜過熱毛病都可引發火警,很難及時發明和撲救,構成大面積電纜繞損。

2)輸煤皮帶溫度監測

輸煤皮帶是煤礦、口岸、火電廠等場所必不可少的煤炭輸運裝備。輸煤皮帶在持久的運轉中,皮帶外表會逐步積起一層煤粉,致使皮帶磨擦系數降落。皮帶下的導輥是以產生打滑景象。滑動磨擦下導輥敏捷發燒,溫度可達幾百度。這就輕易使皮帶上的煤粉熄滅起來,終究致使煤炭的熄滅和輸煤裝備的損毀,乃至殃及下流裝備。

3)熱力管網/自然氣管道泄漏監測

當供熱管道的管子壁厚變薄、討論斷裂或保溫層破壞后,會使得局部管段的溫度很是,測溫光纖傳感器能及時捕獲這些很是,并在溫度散布曲線上顯現出來。

經由進程智能化的報警算法和圖形化的專業闡發軟件,能夠闡發與提掏出很是點的地位及溫度誤差,完成報警功效。

4)儲罐在線溫度監測

跟著我國煤油產業的成長,原油、制品油儲量的增添,國際大型油庫、油罐區愈來愈多。油罐間接暴曬在陽光下,并且在充放油進程中浮盤的高低活動和油罐二次密封圈磨擦,易引發局部低溫,乃至因為油氣揮發到達必然濃度,間接致使火警產生。最近幾年來儲罐區火警變亂頻發,構成龐大的經濟喪失。

5)圓形煤場在線溫度監測

圓形煤場是室內封鎖式的貯煤園地,具有占地小、單位面儲蓄儲存煤量大、主動化程度高、運轉寧靜靠得住、不受外界氣候影響、對情況凈化小、景觀好等長處。出于環保和節能斟酌,圓形煤場在國際大型火力發電廠的操縱逐年增添。

聚積的煤炭在氧化進程中會收回熱量,當收回的熱量大于披發掉的熱量時會使熱量堆積、溫度回升,一旦到達煤的著火點時就會自燃,構成大批的煤白白燒掉。陰燃的煤被送到保送和研磨裝備,構成熄滅和爆炸變亂。

因為圓形煤場的特別布局,煤場自燃多產生于擋煤墻四周,加上圓形煤場的空間比擬大,運轉情況比擬卑劣,傳統的監測手腕已沒法知足,其溫度監測須要線型散布式光纖丈量手腕。

(6)市政公開綜合管廊管線狀況探測

都會綜合管廊也被稱為綜合管溝或公開配合溝,是將電力、通信、給水、熱水、制冷、中水、燃氣等兩種以上的管線集合設置到途徑以下統一公開空間而構成的一種古代化、迷信化、粗放化的都會根本舉措措施。

(7)輸油管道線路泄漏監測

輸油管道在田野布設時,若是產生泄漏定位堅苦,沿輸油管道布設散布式光纖測溫體系后,當局部泄漏時,會構成泄漏管段溫度降落,可經由進程光纖測溫體系完成對泄漏地位的定位。


2.4體系安排表示

橋架/地道

(1)線性敷設

 

(2)S型敷設

                       

 

電纜討論

在電纜討論處,探測光纜接納雙環型環繞糾纏體例牢固在電纜的終端及電纜討論處,保障測溫光纜與電纜終端或電纜討論慎密打仗。

                                                 


3、首要產物簡介

3.1 WXDK-CW910散布式光纖線型感溫火警探測器

WXDK-CW910散布式光纖線型感溫火警探測器是焦點,完成溫度丈量和火警判定。WXDK-CW910散布式光纖線型感溫火警探測器接納模塊化設想,靠得住性高;同時憑仗高速微小旌旗燈號處置手藝上風,手藝目標到達國際搶先程度。



WXDK-CW910散布式光纖線型感溫火警探測器的后面板包含4LED唆使燈、1個電源開關、1個復位開關,1蜂鳴器,1個帶觸摸功效液晶屏。

(1) 電源開關。探測器帶有鑰匙開關,節制旌旗燈號處置單位的電源開啟與封閉。

(2) 復位開關。探測器帶有復位開關,復位開關是公用的東西,節制旌旗燈號處置單位狀況的復位。

(3) 蜂鳴器。探測器自帶蜂鳴器,當探測器探測到火警后,蜂鳴器長鳴,直至體系復位或用戶挑選消音;當探測器產生毛病后,蜂鳴器中斷響,直至毛病消除或用戶挑選消音。

(4) 電源唆使燈。探測器接通電源今后,電源唆使燈常亮,為藍色唆使燈。

(5) 運轉唆使燈。探測器一般任務處于探測狀況時,運轉唆使燈常亮,為綠色唆使燈。

(6) 火警唆使燈。探測產生火警后,火警唆使燈常亮,為白色唆使燈,唆使燈堅持常亮直至復位。

(7) 毛病唆使燈。產生毛病后,比方光纖被拔出,毛病唆使燈常,為黃色唆使燈,唆使燈堅持常亮直至毛病被消除(如光纖被從頭拔出)。

產物參數:

手藝機能

規格參數

產物種別

散布式光纖/差定溫/可規復式/散布定位/探測報警型

敏感部件長度

10km

通道數

4通道

規范報警長度

2m

定位精度

3m

溫度丈量規模

-40-85

光纖討論

FC/APC

任務電源

DC24V/24W

操縱溫度

-10-50

存儲溫度

-20-60

任務濕度

0~95R.H. 無凝露

通信接口

網口



3.2 感溫光纖

光纖由石英玻璃拉制而成,經由進程各類封裝構成各類特征的光纖。光纖既是旌旗燈號傳輸介質,又是溫度感測元件。斟酌到現場的卑劣情況,感溫光纖應具有杰出的抗嚙咬、抗震特征。以是感溫光纖應具有堅忍的護套,供給杰出的防護特征,但同時感溫光纖也應當供給杰出的溫度傳導機能,以保障疾速的火警探測。


機能目標:

名目

目標

光纖布局

單芯多模光纖裝于掩護護套內

光纖范例

62.5/125μm

討論范例

FC/APC

曲折半徑

大于60mm

拉力

裝置進程中最大200N

利用進程中最大125N

溫度規模

-40~120

任務壽命

20

3.3 測溫軟件

軟件的主界面由菜單欄、名目稱號欄、波形窗口、裝備狀況欄、運轉狀況欄、日記欄及通道列表七局部構成。

l 菜單欄:各個功效菜單所作地位。

l 名目稱號欄:用于顯現各個名目的名次。

l 波形窗口:用于顯現裝備上傳得及時數據,包含溫度、Stokes和Anti-stokes數據,能夠用鼠標操縱波形窗口。

l 裝備狀況欄:及時顯現軟件和裝備的毗連狀況。

l 運轉狀況欄:及時顯現裝備的狀況,裝備有三個狀況:運轉、火警和毛病。點擊消音按鈕能夠封閉裝備以后報警聲,點擊復位,能夠復位裝備的報警狀況。點擊自檢可能夠順次點亮運轉、毛病、火警等唆使燈。

l 日記欄:顯現軟件日記。

l 通道欄:顯現裝備通道,綠色箭頭指向以后毗連通道。


4、總結

河北為信電氣散布式光纖測溫體系能夠操縱在傳統火警告警裝備很難完成的場景,作為火警預警的主要構成局部,為寧靜出產保駕護航。


 
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