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    分布式感溫光纖的原理以及報警的應用

    作者:2022-11-08閱讀量:

    分布式感溫光纖的原理以及在隧道火災報警的應用:1. 分布式感溫光纖溫度檢測系統技術介紹。目前,已經可以提供基于拉曼散射技術的溫度傳感系統ROTDR。ROTDR有以下幾個特點:分布式——ROTDR實現了最大空間分辨率1m的分布式溫度測量。根據現場情況,應用各種特定的鋪設方式,可以避免監測點選擇的主觀臆斷,能夠對結構整體情況進行監測。測量的單一性——溫度測量結果與應力、壓力、損耗等參數無關,在工作環境惡劣的混凝土內部仍然正常工作。長距離——最長可達30km。鋪設簡單,無論使用單?;蚨嗄9饫w,根據具體工程情況,可以找到合適的光纖和鋪設方案。測溫范圍大——利用最新的光纖制造技術,溫度測量范圍在-200~1000℃之間可選。
       2. 隧道在線溫度監測概述:光纖傳感器因其不受電磁干擾、不導電、安全防爆、長距離傳輸等特性,特別適合在消防行業使用。A.傳統檢測手段的局限性:分布式光纖系統與傳統線性感溫電纜的比較。B.采用ROTDR感溫光纖檢測的優勢。分布式——后端儀表獲得在傳感光纖所處的空間曲線的溫度分布場,有別于傳統的點式溫度傳感通過數據處理獲取溫度分布,ROTDR測量得到的每一個點的溫度值都是真實的。定位——根據ROTDR的原理,沿著光纖的溫度變化是通過光的反射和散射來確定的,因此可以簡單地和迅速地定位異常溫度的位置。測量的單一性——溫度結果與應力、壓力、損耗等參數無關,在工作環境惡劣的工況條件下仍然可以正常工作。長距離——最長可達30km??梢赃m用于大范圍,多測量點的應用場合。布設簡單,無論使用單?;蚨嗄9饫w,根據具體工程情況,可以找到合適的光纖和布設方案。
     · 溫度測量范圍大——利用最新的技術和特殊感溫光纖,溫度測量范圍可在-200~1000℃
     · 整根光纜不僅用作信號傳輸,更全被用作溫度探測用,感溫探測覆蓋范圍為其全長100%,報警區域的設置可以通過軟件在光纜全長內自由設置,報警定位精度高,其探測區域最小可達1米,無論現場分區怎樣變動,皆能滿足要求
     · 對每個分區的報警探測邏輯可以實現分區內最大溫度(定溫)、分區內溫升速率(差溫)、分區內最高溫度與分區平均溫度之間差值(分區溫度均勻程度)三種方式的任意組合,保證實現早期和可靠的報警
     · 對隧道等線形空間提供火災蔓延方向判斷功能,方便應急監測系統及時做出正確反應;
     · 對光纜全線提供連續的溫度監測,而且系統兼備故障自檢測功能,光纜發生故障時可以在光纜全長曲線上指示出斷點的具體位置,有利于系統的故障監測與迅速維修;
     · 系統安裝非常簡便,信號傳輸和探測用一根光纜,安裝至現場僅需將探測光纜固定即可輕松完成安裝工作;
     · 探測部分完全采用光傳輸方式,光纖本征安全防爆防雷,并可以完全杜絕電磁干擾影響;
    · 光纜耐用性設計優異,探測光纜的壽命可達30年之久,對環境影響如溫度,壓力和濕度波動有抵抗力,同樣也適用于較多灰塵和含有腐蝕性物質的空氣中;
     · 系統集成方便,直接以通訊接口與常規火災報警系統連接。此外,DTS系統支持開放的通訊接口,易于實現控制器一級的系統集成。
     · 分布式感溫光纖是高速公路隧道火災監測的最佳方法,在國家消防規范中明確提出:在隧道火情系統監測上推薦使用光纖分布式溫度監測系統。
     C.監測系統設計方案。用于公路、鐵路, 電力隧道,電纜溝及地鐵內火情監測的探測光纜的敷設方式如下圖所示:
     采用在隧道頂部懸吊,并沿直線敷設的方式。
     探測光纜的位置
     探測光纜通常需安裝在隧道頂部中心線或附近,局部中央有熱源(如照明燈具)區域,應避開30-100cm為原則。
     探測光纜通常需距離頂部15mm-150mm(用戶在定做懸吊線夾時要注意),以保證良好的通風及快速響應。
    感溫光纖使用了特殊的護套,在保證能夠良好的傳導熱量的情況下,可以保護光纖不會受到環境影響。分布式光纖溫度傳感技術完全可以在高溫、高壓、高腐蝕、高濕度等惡劣的工況下正常工作。而后端儀表可位于現場室外或機房內部,在并各種工況條件下就可以長期正常工作。
     
    e) 應用小結
     
    分布式光纖溫度傳感系統能夠有效的監測隧道內的溫度變化情況,針對可能發生的火災隱患進行預警。它打破了傳統的點式溫度傳感的局限,具有分布式、長距離、長壽命、高性價比、高可靠性的特點。
     
    盡管初期投資較大,但后期的維護費用非常簡便和低廉。溫度傳感光纖只要沒有發生嚴重的事故,可以持續使用多年,而不必定期更換或者在發生事故后進行更換。此外,可以使用光纖設備探測傳感光纖的損耗情況,判斷其工作狀態,而無須現場進行檢測。系統的性價比要遠遠高于傳統的點式溫度監測系統。
     
    3. 分布式光纖隧道火災報警系統產品介紹
     
    EC850/860分布式光纖隧道火災報警系統:集成徳國AgilentGmbH技術,實施光系統設計,根據需要加入其他傳感器以及二次軟件開發以提高測量系統的附加價值。
     
    室內分布式光纖隧道火災報警系統
     
     
    主機型號
     
    室內系統 選件 距離 通道
     
    · EC 850-D01-C01 1公里 1通道, 可選1, 2,4,6 或8通道
     
    · EC 850-D02-C02 2公里 2通道, 可選1, 2,4,6 或8通道
     
    · EC 850-D04-C04 4公里 4通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    · EC 850-D08-C06 8公里 6通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    · EC 850-D12-C08 12公里 8通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    室外系統 選件 距離 通道
     
    · EC 860-D01-C01 1公里 1通道, 可選1, 2,4,6 或8通道
     
    · EC 860-D02-C02 2公里 2通道, 可選1, 2,4,6 或8通道
     
    · EC 860-D04-C04 4公里 4通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    · EC 860-D08-C06 8公里 6通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    · EC 860-D12-C08 12公里 8通道, 可選1,2,4,6 或8通道
     
    在嚴酷沙漠環境中,安裝在室外的分布式光纖實時溫度檢測系統
     
     
     
    a) EC850/860分布式光纖隧道火災報警系統的主要特點
     
    1. 可靠性高:
     
    采用壽命大于60年的半導體激光器, 可靠性高。而通常DTS內部使用的激光源只有4-5年的壽命。全部核心光學部件全部密封確保高可靠性和長壽命。光開關通過1億次開關測試(等于在最快十秒一次開關63年)。長壽命風扇確保在60度高溫連續14年的工作壽命。該設計憑借我們在光通信領域20年的研發生產OTDR的成功經驗
     
    2. 使用環境廣:
     
    · 第一個提供真正的室外DTS的廠家, 儀表的工作溫度范圍從-10到 60°C,滿足IP66/NEMA4的室外標準。
     
    · 業內最寬的工作溫度,并保證測試的重復性,可以忍受風雨,灰塵,高溫,沖擊和振動
     
    · 業內最低功耗可以使用太陽電池供電
     
    3. 結構設計合理:
     
    · 無需額外的制冷系統延長使用壽命
     
    · 無硬盤, 專業工業儀器設計
     
    · 工業級實時嵌入式操作系統, 熱備份和斷電自動恢復, 不會受病毒感染
     
    · 標準的通信接口
     
    4. 方便快捷的本地維修, 校準和技術支持中心
     
    · 在上海設有維修點, 降低維維護成本和縮短維護時間
     
    5.確保工業界最低的維護和保修成本
     
    · 憑借最先進的設計和生產工藝確保最高的可靠性
     
    b) 我們分布式光纖隧道火災報警系統的創新之處
     
    · 高度集成的光學構件全部密封并充滿惰性氣體, 擴大了工作環境, 防止在靈敏的光學器件上的凝結
     
    · 工業級實時嵌入式操作系統, 熱備份和斷電自動恢復,不會受病毒感染
     
    · 單接收機設計,實現的長期穩定性,消除了跟蹤問題
     
    · 可對測溫光纜進行分區校準,最多可到16區
     
    · 溫度參考設計和溫度穩定器件, 對工作條件不敏感, 重復性好
     
    · 室外系列:針對惡劣環境設計, 可以工作在嚴酷環境
     
    · 超低功耗, 可以使用太陽能電池
     
    · 內置的開關配置可多達8個通道, 并可以擴展.
     
    · 可以自由定義告警條件, 準確地選擇性的激活安全或消防預警系統
     
    · 操作界面友好, 操作簡單,靈活開放的數據接口支持無線或光通信接口
     
    c) 我們分布式光纖隧道火災報警系統的主要技術指標:
     
    · 空間分辨率低于:1m
     
    · 溫度分辨率低于0.1度并在單次測量提供幾千點測試數據
     
    · 溫度測試重復性: +/-0.5K
     
    · 測試溫度范圍: -250 to 750°C
     
    · 測試長度目前15公里
     
    · 操作溫度范圍: -10 to 60°C
     
    · 工作電壓: 10 to 30 V DC
     
    · 電源: 15 W
     
    · 傳感器通道數: 1, 2 , 4或8, 可擴展
     
    · 可自定義告警條件啟動告警
     
    · 自動記錄測試數據
     
    · 標準USB / Ethernet接口, 可擴展
     
    · 激光器等級:1M (該級激光器為安全的低功率激光器。除避免直視激光束,不用采取任何控制措施和監管。在施工,使用和維護中不需要特別的安全措施和嚴格控制。即使發生光纖意外斷裂事故, 導致激光束外泄, 也不會造成人體傷害和火災。)
     
    全球最領先的核心制造工藝和技術確保核心器件最高的可靠,重復和穩定性(德國)
     
     
    簡單易用軟件界面(有中文版)
     
    工業最嚴格的測試環境和條件
     
     
     
    d) DTS隧道火災報警在國內外的各種認證
     
    1. VdS國際消防認可證書(VdS 是面向消防安全技術的一家獨立性的、國際公認的測試權威認證機構)
     
    2. 中國國家消防電子產品質量監督檢驗中心的檢驗報告
     
    3. 中國本地校準實驗室認可證書(中國實驗室國家認可委員會)
     
    4. ISO 9001:2000質量認證證書和ISO 14001:2004 環境認證證書
     
    5. 歐洲CE認證證書
     
    6. 北美UL認證證書
     
    7. RoHS 認證,符合歐盟《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令》
     
    8. 德國安全鑒定委員會(DAR)的產品安全測試報告
     
    9. 歐盟授權的機構出具的防爆證書EX
     
    10. 國網武漢高壓研究院試驗報告
     
    11. DTS生產測試報告和證書
     
    12. 上海電纜隧道工程用戶現場驗證報告
     
    13. 國內外部分用戶清單
     

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