线型光纤感温火灾探测器在隧道工程行业中的应用-线型光纤感

线型光纤感温火灾探测器在隧道工程中的应用一、概述隧道工程包括地铁、公路和铁路隧道工程，由于隧道的特点，常规的消防监测方法，不能够有效的满足隧道消防安全的要求，需要新的技术手段提供支持。“线型光纤感温火灾探测系统”作为火灾报警的新型成熟产品，其中光纤传感系统的探测器是特种铠装光缆，通过激光信号感测和传输信息，其光纤的本质安全、绝缘和防爆特性以及温度监测的空间连续性，在隧道工程的消防系统中可以得到广泛应用。由它组成的火灾报警系统，可以实时监测隧道使用中存在的火灾隐患。相信在不久的将来，“线型光纤感温火灾探测系统”会依托光纤独到的特性，在隧道工程的火灾报警系统中，起到越来越多的作用，显著提高隧道的安全水平。二、现场应用方案：地铁、公路和铁路隧道都有一些相同的特点：距离较长；空间封闭，特别是地铁隧道；气流不稳定，温度变化大，特别是公路和铁路隧道；空气污染重，灰尘大；一旦发生火灾，发展迅速，容易造成重大伤亡，扑救困难。由于上述特点，隧道的消防安全问题非常重要，早期、及时发现火灾隐患，就显得尤为重要。而传统的点型感温、感烟和火焰探测方法，由于恶劣的使用环境，而无法可靠的工作。地铁隧道公路隧道铁路隧道“线型光纤感温探测系统”本身的特点，适合工作在各种隧道严酷的工作环境。通过将光缆布设在隧道的顶部，实时采集隧道现场的温度及温度升高的速率，一旦发生温度异常，自动向管理人员报警，并确定异常位置。为管理部门及时判断情况及妥善处理，提供准确的数据。三、技术方案：线型光纤感温火灾探测系统（以下简称为探测器）是利用光纤的温度特性，通过实时处理铺设于监测现场的光缆采集的温度信号，与设定的报警值进行比较后，实现火灾报警。该探测器既可以单独使用，实现温度采集和火灾报警；也可以与火灾报警控制系统联接，通过设定的联动逻辑，完成更多的监控功能。1.独立使用（如下图）：联接示意图其中：该探测器的主机部分放置在室内，光缆部分根据测试对象的不同，有不同的铺设方法。由于项目监测的规模不同，需要光缆的数量不同。可根据实际使用的需要，选择适合的产品配置，下表是单台探测器一个单元（4U盘）可配接光缆的情况。产品型号最大距离通道数JTW-XOM-LDDTS2K/12Km1JTW-XOM-LDDTS2K/22Km2JTW-XOM-LDDTS2K/42Km4JTW-XOM-LDDTS4K/14Km1JTW-XOM-LDDTS4K/24Km2选择合适的探测器产品可以考虑下列因素：光缆探测的距离超过2公里时，可选用JTW-XOM-LDDTS4K系列；光缆的探测距离不超过2公里时，可选用JTW-XOM-LDDTS2K系列探测器单元可联接光缆的数量，对于JTW-XOM-LDDTS4K系列，是以2通道为单位增加的；对于JTW-XOM-LDDTS2K系列，是以4通道为单位。某些规模比较大的项目，需要光缆的通道数量超过单台探测器的所能联接的最大数量时，可以再增加探测器设备的数量。光缆的选择：尽管理论上光纤可以在现场使用，但由于光纤本身比较脆弱，不适合在工程现场直接使用，因此，务必选用铠装光缆。在防爆等有静电防护要求的区域，还要选用防静电的铠装光缆。2.联接火灾报警控制系统：本探测器可以根据需要联接火灾报警控制系统，其作用相当于该系统中的一个感温探测器，并可以参与该系统的联动逻辑。具体联接方式有两种：通过探测器的开关量输出，联接火灾报警控制器总线上的输入模块；通过探测器的通讯接口，与火灾报警控制器相应的通讯接口联接。前一种联接方式比较简单，但只能实现火灾报警功能，定位和故障报警等功能由线型光纤感温火灾探测器本身完成；后一种方式需要确定通讯协议，但可以向火灾报警控制器提供除报警以外更多的信息。前一种方式，联接方法比较简单，对于规模比较大的项目，工程施工联线数量多，这里不再累述。以下将重点介绍通讯联网方法。本探测器有三种通讯接口：RS485/232、CAN总线、以太网（RJ45）：RS232接口用于一台探测器与火灾报警控制器的RS232接口联接，采用点对点的联接方式；RS485接口用于多台探测器与火灾报警控制器的RS485接口联接，采用总线通讯的联接方式；CAN总线接口用于多台探测器与火灾报警控制器的CAN接口联接，采用总线通讯的联接方式；以太网(RJ45)接口用于多台探测器与火灾报警控制器的以太网接口联接，采用星型的联网方式。在工程应用中，探测器最好与火灾报警控制器放在一起，以方便相互连接、管理和维护；也可以根据工程的需要，放到不同的地点，通过通讯电缆连接。四、产品简介线型光纤感温火灾探测器是分布式光纤温度探测（DTS）技术在火灾报警领域的具体应用，它以光纤拉曼（Raman）散射技术为基础，结合了高频脉冲激光、光波复用、光时域反射、高频信号采集及微弱信号处理等先进技术，主要用于电缆、隧道、油罐、气罐等长距离的火灾探测。鉴于光纤本身不导电的特性，该产品更适合应用于易燃、易爆等危险区域和有强电磁干扰、腐蚀、高温和防爆要求的工业消防项目的火灾探测。该产品主要由光纤主机、探测光缆组成。其中，光纤主机负责光纤信号处理、报警和参数设置等，探测光缆负责现场的温度采集。光纤主机还可以通过RS485/232、CAN、以太网接口与火灾报警控制器相连，构成完整的火灾报警系统。线型光纤感温火灾探测器的国家标准的编号为GB/T21197-2007。1.工作原理：依据光纤的光时域反射（OTDR）和光纤的后向拉曼（Raman）散射温度效应。将探测光纤铺设与待测空间，光纤主机将激光光束发射到探测光缆中，并实时采集沿着光纤反射回来的、带有现场实时温度信息的拉曼（Raman）散射光，光纤主机对这些光信号进行分析和处理，从而得出整条光纤上的温度分布信息。将该温度信息与预设的报警参数值进行比较，当满足报警条件时，光纤主机发出火灾报警声光指示，并可向火灾报警控制器输出报警信息。光纤中光波散射示意图散射光谱示意图2.主要功能特点：彩色液晶大屏幕图文显示，触摸屏操作。在显示屏幕上可以直观显示被监测部位的具体位置及名称，进行实时连续的温度监测和火灾报警，并可准确定位。光纤本身即为传感器，防燃、防爆、防腐蚀、耐高压和强电磁场、耐辐射，本质安全；抗干扰性能强，无击穿、烧毁等问题。现场只有铺设的光纤或光缆，系统可靠性高。可根据现场的报警要求，调整报警阈值。保存并可随时查询历史数据（黑盒子），有利于经验的积累和为事故趋势分析提供依据。可通过RS485/232、CAN或以太网接口联入火灾报警系统。系统具有自诊断功能，可快速判定光纤或光缆故障。3.主要技术参数：内容JTW-XOM-LDDTS2K系列JTW-XOM-LDDTS4K系列测温范围-30℃～120℃（可扩展）报警方式定温/差温/差定温探测方式分布式恢复性能可恢复式功能构成探测报警型测量距离2公里4公里通道数量1，2，41，2测量方式单端测温精度±2℃温度分辨率0.1℃定位精度1m通讯接口RS485/232,CAN总线,RJ45光纤类型GI62.5/125光纤接口FC/APC(E2000可选)主机工作温度0℃～40℃主机工作湿度95%工作电源220VAC/50Hz或24VDC最大功耗100W