線型光纖感溫火災(zāi)探測器

1、線型光纖感溫火災(zāi)探測器在煤炭企業(yè)中的應(yīng)用一、 概述在煤炭企業(yè)中，礦井防災(zāi)監(jiān)測與設(shè)備安全運行監(jiān)測涉及溫度、應(yīng)變、瓦斯?jié)舛鹊燃夹g(shù)指標(biāo)，對監(jiān)測手段的安全、防火、防爆有很高的要求。由于光纖傳感系統(tǒng)的探測器是特種鎧裝光纜，通過激光信號感測和傳輸信息，具有本質(zhì)安全特性，所以特別適用于礦井監(jiān)測系統(tǒng)?！熬€型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”作為火災(zāi)探測的新型成熟產(chǎn)品，在煤炭行業(yè)消防系統(tǒng)中可以得到廣泛應(yīng)用，由它組成的火災(zāi)探測系統(tǒng)，既可以監(jiān)測企業(yè)中電纜隧道、電纜橋架和電纜中間頭等動力電纜的火災(zāi)隱患，又可以應(yīng)用于輸煤皮帶、儲煤場的火情探測，還可以利用光纖的絕緣性和防爆性，對煤礦的高壓開關(guān)柜、變壓器等電氣設(shè)備實時監(jiān)測，把事故消滅

2、在萌芽之中。相信在不久的將來，“線型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”會依托其本質(zhì)安全性、動態(tài)信息的大量及時性等技術(shù)優(yōu)勢，在煤礦火災(zāi)探測、預(yù)報警等工作中會逐步顯示出優(yōu)越性，顯著提高礦井生產(chǎn)安全水平。二、 現(xiàn)場應(yīng)用方案：1. 電纜隧道：電纜隧道（包括電纜溝）是專門用來鋪設(shè)各種電纜的通道，由于大量的各種電壓和電流的電纜鋪設(shè)在無人值守的長距離的通道中，一旦發(fā)生火災(zāi)，很難及時發(fā)現(xiàn)和撲救，造成嚴(yán)重的損失。電纜隧道將“線型感溫光纖探測系統(tǒng)”的光纜，沿著被監(jiān)測電纜鋪設(shè)在其表面，并對電纜中間頭重點監(jiān)測，自動測量電纜表面的溫度的變化，當(dāng)其溫度變化速率或溫度值滿足報警條件時，監(jiān)控室的主機(jī)部分將發(fā)出聲光報警和位置指示，通知值班

3、人員采取措施。2. 電纜通廊：電纜通廊是根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況，通過架空的方式，鋪設(shè)各種電纜的通道，與電纜隧道的特點很類似。一旦發(fā)生火災(zāi)，也將造成重大損失。電纜通廊將“線型光纖火災(zāi)探測系統(tǒng)”的光纜部分，沿著電纜鋪設(shè)的橋架布設(shè)在被測電纜及中間頭的表面，通過測量其溫度的變化，確定出現(xiàn)異常電纜的位置，從而實現(xiàn)火災(zāi)早期報警。3. 輸煤皮帶：輸煤皮帶將原煤運輸?shù)絻γ簜}或儲煤場，由于原煤在運輸過程中時有自燃的情況，或皮帶由于各種故障導(dǎo)致溫度上升。上述情況的發(fā)生，將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，造成損失。輸煤皮帶將“線型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”的光纜，懸掛在輸送皮帶上方的支架上或輸煤皮帶下方，通過測量光纜周圍溫度的變化，及

4、時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的部位，馬上做出處理，消除火災(zāi)的隱患。4. 高壓開關(guān)柜：高壓開關(guān)柜是設(shè)備電力供應(yīng)的源頭，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備、聯(lián)接接頭和線路出現(xiàn)故障時，極易導(dǎo)致開關(guān)柜局部過熱，甚至發(fā)生火災(zāi)。另外，高壓、大電流和強(qiáng)磁場，對工作人員有較大的危險，無法做到對故障隱患點的實時巡檢。高壓開關(guān)柜將“線型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”的耐高壓絕緣光纖，布設(shè)在開關(guān)柜有可能發(fā)熱的部位，通過實時的溫度測量，將溫度的變化和溫度數(shù)據(jù)，與設(shè)置的報警值進(jìn)行比較，實現(xiàn)火災(zāi)自動報警，從而及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。5. 儲煤倉和儲煤場：儲煤倉和儲煤場是原煤中轉(zhuǎn)或儲存的場所，由于各種原因，使堆放在一起的原煤發(fā)生自燃。而通常煤堆底部的溫度較高，且難以及時發(fā)現(xiàn)

5、。儲煤倉將“線型光纖感溫探測系統(tǒng)”帶有不銹鋼管防護(hù)的光纜，環(huán)形盤狀布設(shè)在儲煤場或儲煤倉的底部及側(cè)壁。通過測量其底部的溫度值，可以及時了解煤堆底部溫度的詳細(xì)情況，并可以及時發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，采取有效的措施，消除煤堆自燃現(xiàn)象。三、 技術(shù)方案：線型光纖感溫火災(zāi)探測器（以下簡稱為探測器）是利用光纖的溫度特性，通過實時處理鋪設(shè)于監(jiān)測現(xiàn)場的光纜采集的溫度信號，與設(shè)定的報警值進(jìn)行比較后，實現(xiàn)火災(zāi)報警。該探測器既可以單獨使用，實現(xiàn)溫度采集和火災(zāi)報警；也可以與火災(zāi)報警控制系統(tǒng)聯(lián)接，通過設(shè)定的聯(lián)動邏輯，完成更多的監(jiān)控功能。1. 獨立使用（如下圖）：聯(lián)接示意圖其中：該探測器的主機(jī)部分放置在室內(nèi)，光纜部分根據(jù)測試對

6、象的不同，有不同的鋪設(shè)方法。由于項目監(jiān)測的規(guī)模不同，需要光纜的數(shù)量不同。可根據(jù)實際使用的需要，選擇適合的產(chǎn)品配置，下表是單臺探測器一個單元可配接光纜的情況。產(chǎn)品型號最大距離通道數(shù)JTW-XOM-LDDTS2K/12Km1JTW-XOM-LDDTS2K/22Km2JTW-XOM-LDDTS2K/42Km4JTW-XOM-LDDTS4K/14Km1JTW-XOM-LDDTS4K/24Km2選擇合適的探測器產(chǎn)品可以考慮下列因素：l 光纜探測的距離超過2公里時，可選用JTW-XOM-LDDTS4K系列；光纜的探測距離不超過2公里時，可選用JTW-XOM-LDDTS2K系列l(wèi) 探測器單元可聯(lián)接光纜的數(shù)量

7、，對于JTW-XOM-LDDTS4K系列，是以2通道為單位增加的；對于JTW-XOM-LDDTS2K系列，是以4通道為單位。l 某些規(guī)模比較大的項目，需要光纜的通道數(shù)量超過單臺探測器的所能聯(lián)接的最大數(shù)量時，可以再增加探測器設(shè)備的數(shù)量。l 光纜的選擇：盡管理論上光纖可以在現(xiàn)場使用，但由于光纖本身比較脆弱，不適合在工程現(xiàn)場直接使用，因此，務(wù)必選用鎧裝光纜。在防爆等有靜電防護(hù)要求的區(qū)域，還要選用防靜電的鎧裝光纜。2. 聯(lián)接火災(zāi)報警控制系統(tǒng)：本探測器可以根據(jù)需要聯(lián)接火災(zāi)報警控制系統(tǒng)，其作用相當(dāng)于該系統(tǒng)中的一個感溫探測器，并可以參與該系統(tǒng)的聯(lián)動邏輯。具體聯(lián)接方式有兩種：l 通過探測器的開關(guān)量輸出，聯(lián)接火

8、災(zāi)報警控制器總線上的輸入模塊；l 通過探測器的通訊接口，與火災(zāi)報警控制器相應(yīng)的通訊接口聯(lián)接。前一種聯(lián)接方式比較簡單，但只能實現(xiàn)火災(zāi)報警功能，定位和故障報警等功能由線型光纖感溫火災(zāi)探測器本身完成；后一種方式需要確定通訊協(xié)議，但可以向火災(zāi)報警控制器提供除報警以外更多的信息。前一種方式，聯(lián)接方法比較簡單，對于規(guī)模比較大的項目，工程施工聯(lián)線數(shù)量多，這里不再累述。以下將重點介紹通訊聯(lián)網(wǎng)方法。本探測器有三種通訊接口：RS485/232、CAN總線、以太網(wǎng)（RJ45）：l RS232接口用于一臺探測器與火災(zāi)報警控制器的RS232接口聯(lián)接，采用點對點的聯(lián)接方式；l RS485接口用于多臺探測器與火災(zāi)報警控制器

9、的RS485接口聯(lián)接，采用總線通訊的聯(lián)接方式；l CAN總線接口用于多臺探測器與火災(zāi)報警控制器的CAN接口聯(lián)接，采用總線通訊的聯(lián)接方式；l 以太網(wǎng)(RJ45)接口用于多臺探測器與火災(zāi)報警控制器的以太網(wǎng)接口聯(lián)接，采用星型的聯(lián)網(wǎng)方式。在工程應(yīng)用中，探測器最好與火災(zāi)報警控制器放在一起，以方便相互連接、管理和維護(hù)；也可以根據(jù)工程的需要，放到不同的地點，通過通訊電纜或光纜連接。四、 產(chǎn)品簡介線型光纖感溫火災(zāi)探測器是分布式光纖溫度探測（DTS）技術(shù)在火災(zāi)報警領(lǐng)域的具體應(yīng)用，它以光纖拉曼（Raman）散射技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合了高頻脈沖激光、光波復(fù)用、光時域反射、高頻信號采集及微弱信號處理等先進(jìn)技術(shù)，主要用于電纜

10、、隧道、油罐、氣罐等長距離的火災(zāi)探測。鑒于光纖本身不導(dǎo)電的特性，該產(chǎn)品更適合應(yīng)用于易燃、易爆等危險區(qū)域和有強(qiáng)電磁干擾、腐蝕、高溫和防爆要求的工業(yè)消防項目的火災(zāi)探測。該產(chǎn)品主要由光纖主機(jī)、探測光纜組成。其中，光纖主機(jī)負(fù)責(zé)光纖信號處理、報警和參數(shù)設(shè)置等，探測光纜負(fù)責(zé)現(xiàn)場的溫度采集。光纖主機(jī)還可以通過RS485/232、CAN、以太網(wǎng)接口與火災(zāi)報警控制器相連，構(gòu)成完整的火災(zāi)報警系統(tǒng)。線型光纖感溫火災(zāi)探測器的國家標(biāo)準(zhǔn)的編號為 GB/T 21197-2007。1. 工作原理：依據(jù)光纖的光時域反射（OTDR）和光纖的后向拉曼（Raman）散射溫度效應(yīng)。將探測光纖鋪設(shè)于待測空間，光纖主機(jī)將激光光束發(fā)射到探測

11、光纜中，并實時采集沿著光纖散射回來的、帶有現(xiàn)場實時溫度信息的拉曼（Raman）散射光，光纖主機(jī)對這些光信號進(jìn)行分析和處理，從而得出整條光纖上的溫度分布信息。將該溫度信息與預(yù)設(shè)的報警參數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)滿足報警條件時，光纖主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報警聲光指示，并可向火災(zāi)報警控制器輸出報警信息。光纖中光波散射示意圖散射光譜示意圖2. 主要功能特點：l 彩色液晶大屏幕圖文顯示，觸摸屏操作。l 在顯示屏幕上可以直觀顯示被監(jiān)測部位的具體位置及名稱，進(jìn)行實時連續(xù)的溫度監(jiān)測和火災(zāi)報警，并可準(zhǔn)確定位。l 光纖本身即為傳感器，防燃、防爆、防腐蝕、耐高壓和強(qiáng)電磁場、耐輻射，本質(zhì)安全；抗干擾性能強(qiáng)，無擊穿、燒毀等問題。l 現(xiàn)場只有鋪設(shè)的光纖或光纜，系統(tǒng)可靠性高。l 可根據(jù)現(xiàn)場的報警要求，調(diào)整報警閾值。l 保存并可隨時查詢歷史數(shù)據(jù)（黑盒子），有利于經(jīng)驗的積累和為事故趨勢分析提供依據(jù)。l 可通過RS485/232、CAN或以太網(wǎng)接口聯(lián)入火災(zāi)報警系統(tǒng)。l 系統(tǒng)具有自診斷功能，可快速判定光纖或光纜故障。3. 主要技術(shù)參數(shù)：內(nèi)容JTW-XOM-LDDTS2K系列JTW-XOM-LDDTS4K系列測溫范圍-30 120（可擴(kuò)展）報警方式定溫/差溫/差定溫探測方式分布式恢復(fù)