分布式光纖及電纜測溫系統(tǒng)

1、分布式光纖及電纜測溫系統(tǒng) 目 錄一、分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)11、系統(tǒng)概述12、分布式線型光纖感溫火災報警系統(tǒng)技術指標23、分布式光纖感溫光纜34、系統(tǒng)技術特點45、行業(yè)應用6二、XSJ-2000型電纜溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)71、系統(tǒng)概述72、系統(tǒng)組成73、總線系統(tǒng)94、設計方案9三、XSJ-2000型電纜隧道自動防火門系統(tǒng)101、概述102、系統(tǒng)硬件構成103、系統(tǒng)結構圖及設計圖11一、分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)1、系統(tǒng)概述分布式線型光纖感溫火災報警系統(tǒng)主要是一種時域分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，它的技術基礎是光時域反射技術OTDR，是近幾年發(fā)展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術，它能夠連續(xù)測量光

2、纖沿線所在處的溫度，測量距離在幾公里到幾十公里范圍，空間定位精度達到米的量級，能夠進行不間斷的自動測量，特別適用于需要大范圍多點測量的場合，它具有精度高、數(shù)據(jù)傳輸及讀取速度快、自適應性能好等優(yōu)點。系統(tǒng)具有防燃、防爆、抗腐蝕、抗電磁干擾、在有害環(huán)境中使用安全，實現(xiàn)實時快速線性測溫并定位, 是光機電、計算機一體化技術的集成。XSJ-2000基于拉曼散射技術的溫度傳感系統(tǒng)，其系統(tǒng)結構如圖1。圖1拉曼散射溫度傳感系統(tǒng)結構 2、分布式線型光纖感溫火災報警系統(tǒng)技術指標l 測溫范圍：-50150；l 額定動作溫度：35 115；l 空間分辨率：1m；l 定位精度：±1.0m；l 采樣速率（空間采樣

3、間隔）：100MHz(1m)；l 測量時間：10s；l 測量元件類型：感溫電纜直接接入主機；l 溫度分辨率：±1.0；l 溫度穩(wěn)定性：1.0；l 溫度顯示：顯示連續(xù)溫度曲線；l 測溫方式：無盲區(qū)連續(xù)測試；l 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方式：RS485，可以遠程數(shù)據(jù)傳輸；（同時支持TCP/IP,232接口）；l 分布式線型光纖感溫探測系統(tǒng)主機能夠進行手動報警復位和協(xié)議報警復位功能；l 分布式線型光纖感溫探測系統(tǒng)主機能夠遠程輸出報警開關量信號，實現(xiàn)系統(tǒng)報警與控制聯(lián)動效應；l 分布式線型光纖感溫探測系統(tǒng)主機有輸入(鍵盤與鼠標)與顯示(液晶)功能，可視人機交互界面；l 分布式線型光纖感溫探測系統(tǒng)主機可配接備用

4、電源；l 分布式線型光纖感溫探測系統(tǒng)主機可與報警控制器相配接；l 使用溫度：-2560；l 使用濕度：2090%（無冷凝）；l 輸出信號：開關量輸出；3、分布式光纖感溫光纜光纜特點：中心松套管光纖，采用不銹鋼軟管護套，再外包上外徑3mm的聚合物材料，光纜外形如圖2所示。q 具有柔韌性好，施工方便，不會受到電磁、廣播系統(tǒng)、移動電話系統(tǒng)、腐蝕性氣體、侵蝕性化學品、紫外線等外界影響。q GTF-GP-XXXX型光纜性能參數(shù)為：q 光纖類型：圓形多模光纖；q 測量元件數(shù)量：2條溫敏光纖（其中一條為備用纖）；q 衰減率：衰減2.5dB/km；q 光纖纖芯直徑：50或62.5；q 光纖覆層直徑：125（丙

5、烯酸酯涂層）；q 最小彎曲半徑：靜態(tài)大于10cm，動態(tài)大于20cm；q 拉力：安裝過程小于800N，使用過程小于300N；q 壓力：短期小于600N，長期小于200N； q 光纜重量：40kg/km；q 光纜外徑：3.0mm q 溫度范圍：-30120；q 使用壽命：大于20年； 圖24、系統(tǒng)技術特點1、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(tǒng)的點式溫度傳感通過數(shù)據(jù)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； 2、定位根據(jù)ROTDR的原理，沿著光纖的溫度變化是通過光的反射和散射（類似雷達原理）來確定的，因此可以簡單地和迅速地定位異常溫度的位置；3

6、、測量的單一性溫度結果與應力、壓力、損耗等參數(shù)無關，在工作環(huán)境惡劣的工況條件下仍然可以正常工作； 4、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，無論使用單模或多模光纖，根據(jù)具體工程情況，可以找到合適的光纖和布設方案； 5、溫度測量范圍大利用最新的技術和特殊測溫光纖。；6、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(qū)域的設置可以通過軟件在光纜全長內(nèi)自由設置，報警定位精度高，其探測區(qū)域最小可達1米，無論現(xiàn)場分區(qū)怎樣變動，皆能滿足要求；7、對每個分區(qū)的報警探測邏輯可以實現(xiàn)分區(qū)內(nèi)最大溫度（定溫）、分區(qū)內(nèi)溫升速率（差溫）、分區(qū)內(nèi)最

7、高溫度與分區(qū)平均溫度之間差值（分區(qū)溫度均勻程度），三種方式的任意組合，保證實現(xiàn)早期和可靠的報警；8、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(jiān)測系統(tǒng)及時做出正確反應；9、對光纜全線提供連續(xù)的溫度監(jiān)測，而且系統(tǒng)兼?zhèn)涔收献詸z測功能，光纜發(fā)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(tǒng)的故障監(jiān)測點得到迅速修復；10、系統(tǒng)安裝非常簡便，信號傳輸和探測用一根光纜，安裝至現(xiàn)場僅需將探測光纜固定即可輕松完成安裝工作；11、探測部分完全采用光傳輸方式，光纖本身安全防爆防雷，并可以完全杜絕電磁干擾影響；12、光纜耐用性設計優(yōu)異，探測光纜的壽命可達30年之久，對環(huán)境影響如溫度，壓力和濕度波

8、動有抵抗力，同樣也適用于較多灰塵和含有腐蝕性物質(zhì)的空氣中；13、系統(tǒng)集成方便，直接以通訊接口與常規(guī)火災報警系統(tǒng)連接。此外，DTS系統(tǒng)支持開放的通訊接口，易于實現(xiàn)控制器一級的系統(tǒng)集成；14、分布式感溫光纖是高速公路隧道火災監(jiān)測的最佳方法，在國家消防規(guī)范中明確提出：在隧道火情系統(tǒng)監(jiān)測上推薦使用光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)。5、行業(yè)應用分布式線型光纖感溫火災報警系統(tǒng)（DTS）根據(jù)其技術優(yōu)勢在很多領域都有應用，當前其主要的應用領域如下。1電纜在線溫度監(jiān)測Ø 電纜運行狀態(tài)監(jiān)測Ø 電纜溝內(nèi)火情監(jiān)測與報警探測Ø 實時故障監(jiān)測2發(fā)電廠、變電站及大型冶金及石化企業(yè)的電纜橋架和電纜溝的溫度

9、監(jiān)測，電纜溝防火直接關系到發(fā)電機組的安全運行，根據(jù)電力事故分析，由于電纜故障引起的火災事故占相當大比例。通過繼電器與火災報警主機結合實現(xiàn)聯(lián)動，實時溫度監(jiān)測提前預警并且及時采取應對措施。3.交通運輸領域的溫度監(jiān)測及火災報警系統(tǒng)如高速公路隧道、過江隧道、地鐵、鐵路、機場、船艙等防火、火情監(jiān)測，可以設置多個報警輸出，同時啟動強制通風，關閉火災信道等。4.油庫、軍火庫、危險品庫、糧庫、冷庫及其它倉庫的溫度報警系統(tǒng)危險區(qū)域的溫度測量和監(jiān)控，設備簡單，無外加電源，受監(jiān)控的區(qū)域不帶電。5.石油、天然氣行業(yè)油罐、石油、天然氣管道或儲罐溫度監(jiān)測和泄露探測以及油田和天然氣豎井的溫度檢測。6.現(xiàn)場安裝： 安裝現(xiàn)場油

10、罐外觀 罐內(nèi)外浮頂及不銹鋼光纜 內(nèi)部嵌入光纖的電纜隧道測溫二、XSJ-2000型電纜溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)1、系統(tǒng)概述：XSJ-2000型電纜、電纜頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),是集總線通訊技術、微處理器技術、數(shù)字化點溫、線溫傳感技術、離子感煙技術。獨創(chuàng)設計的低溫、強電場、潮濕環(huán)境運行技術于一體。該系統(tǒng)的開發(fā)研制均在電纜隧道內(nèi)經(jīng)多次反復試驗攻關才得以完善，避免了電纜隧道內(nèi)強大電場的干擾，完整安全地把數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)視終端，因此，該系統(tǒng)是一種高可靠性的分布式電纜、電纜頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。2、系統(tǒng)組成2.1、 傳感器 T1001智能溫度傳感器技術參數(shù)工作電壓：3.0V5.5V測溫范圍：-55+125測量精度：&#

11、177;0.5傳感器尺寸：6×50mm 輸出接口：數(shù)字信號,1-Wire 總線 T1001智能溫度傳感器封裝特性：不銹鋼管密封，防水、防腐蝕本傳感器是數(shù)字化溫度傳感器與總線接口的集成，具有體積小、抗干擾能力強等優(yōu)點。本傳感器可經(jīng)受ESD(10000V)的高壓，安裝在電纜頭壓接管絕緣外側防爆盒內(nèi)或電纜密集處。2.2、測溫電纜 WAB智能測溫電纜：實時測量動力電纜運行溫度，可以沿電纜走向進行鋪設，每根測溫電纜長度為100米。適合電纜測溫、電纜敷設密集的地方。2.3 、 數(shù)據(jù)采集器型 號：CL-IV CL-IVF（防水采集器）技術參數(shù)：工作電壓：DC18-36V工作溫度：-45-+85輸出

12、接口：數(shù)字信號485總線，8個開關量接口，一個繼電器常開接點，4路溫度驅(qū)動口狀態(tài)顯示：采用背光式液晶顯示器，實時顯示溫度傳感器及開關量狀態(tài)尺 寸：長220mm，寬120mm，厚60mm數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器是接收、管理、轉換其所在范圍內(nèi)的智能溫度傳感器、離子感煙探頭和測溫電纜的數(shù)據(jù)進行上傳，數(shù)據(jù)通訊采用CRC16和CRC8糾錯校驗，以保證系統(tǒng)能在惡劣環(huán)境下可靠運行。配合光纜使用，傳輸距離可達幾十公里。CL-IV型數(shù)據(jù)采集器可同時掛接40個T1001智能溫度傳感器、8個離子感煙探測器，所轄范圍為100米半徑，或者掛接200米WAB智能測溫電纜。安裝位置在所帶設備的中心電纜隧道的墻壁上。具有獨立顯示

13、溫度的功能，能夠極大方便現(xiàn)場故障的定位及維護。2.4、主機結構： 控制屏：高2260、寬800、深600（mm） 工控機、顯示器均與控制屏配套 通訊單元（含光纖數(shù)據(jù)轉換模塊、報警器、系統(tǒng) 電源）與控制屏配套17寸液晶顯示器 操作系統(tǒng)WindowsXP純凈版、數(shù)據(jù)庫SOL、組態(tài) 軟件VIEL-4.01、網(wǎng)絡模塊Nt2000 安裝位置：控制室，電源為AC220V3、總線系統(tǒng) 采用全數(shù)字化網(wǎng)絡結構，雙總線系統(tǒng)結構提高了整個系統(tǒng)的抗干擾能力。 系統(tǒng)總線由電源電纜及信號電纜組成電源電纜ZR-2x1.5；信號電纜VCOM-4芯屏蔽其指標為：線路電容30PF/M；線路電阻150W/KM 安裝位置：由主機至全

14、部的數(shù)據(jù)采集器，分別安裝在電纜隧道的墻壁上20PVC管或渡鋅管內(nèi)。4、設計方案采用T001傳感器方案如下：每臺數(shù)據(jù)采集器可帶40點T1001智能傳感器，離子感煙器8只；每100米設數(shù)據(jù)采集器一臺，總線制數(shù)據(jù)傳輸。采用WAB分布式測溫電纜方案如下：數(shù)據(jù)采集器可帶100米長WAB分布式測溫電纜4條，離子感煙器8只；每200米設一臺數(shù)據(jù)采集器，總線制數(shù)據(jù)傳輸。三、XSJ-2000型電纜隧道自動防火門系統(tǒng)1、概述：電纜隧道防火門的開、閉問題一直困擾著使用單位，當電纜隧道正常運行時，為了保證電纜隧道內(nèi)的正常通風良好，一般單位要求電纜隧道內(nèi)的防火門是敞開的。如果此時發(fā)生了電纜隧道火災，不可能及時關閉防火門

15、，火焰將穿過防火門進入電纜隧道的另一段，將擴大事故的損失。防火門沒有發(fā)揮出防火的作用。如果電纜隧道內(nèi)的防火門正常是關閉的，將造成隧道通風不良、溫度增高，容易發(fā)生電纜火災事故。綜合上述存在的問題，我公司于2002年推出自動關閉防火門裝置，在電力冶金行業(yè)得到了推廣和使用，得到了用戶的好評。2、系統(tǒng)硬件構成：2.1、 防火門1.采用國家標準的甲級鋼質(zhì)防火門；2.采用具有機械儲能的閉門裝置；3.極大減小了防火門關閉的啟動電流；4.防火門位置繼電器輸出，可在監(jiān)視終端查看防火門的開、閉狀態(tài)；5.防火門的關閉可由就地人為控制，遠方控制；6.每段的離子感煙器，其動作后聯(lián)動該段周圍的防火門。2.2、 防火門閉門器1.適用門重：25-150公斤；2.適用溫度：-40+100；3.停門功能自選；4.雙速可調(diào)（關門、鎖門）；5.安裝方式：標準、上門框、平行、滑軌；6.適用于各種尺寸及重量的防火門；7.釋放時間：可調(diào)節(jié)定制；8.防塵、防銹、防腐蝕。防火門閉門器2.3、 電磁鎖1.工作類型：通電上鎖，斷電開啟釋放防火門；2.機內(nèi)一組無源接點產(chǎn)生反饋信號；3.具有防止再次上鎖的功能；4.能夠承受強大的外部沖擊力，適用于各種尺寸及重量的防火門；5.需要與自動鉸鏈或閉門器配合使用；6.添加控制模塊，實現(xiàn)消防聯(lián)動功能