三波长与双波长火灾探测器的比较讲解学习.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。三波长与双波长火灾探测器的比较-一、分布式光纤温度传感器分布式光纤温度测量系统(DTS)使用拉曼(Raman)散射效应及光时域反射计(OTDR)技术可实现沿光纤几十公里的连续分布式测量，大大减小了误报率和漏报率。光纤测温可以精确定位，实时在线监测，得到温度的变化曲线图。本公司的Sentinel-DTS光纤测温系统代表着目前国际上最高的技术指标，其测量时间远快于其他产品，温度分辨率达0.01oC，可以在最快时间内捕捉到任何微小的变化，最长监测距离达到30km。应用 公路隧道、地铁火灾报警和温度测量 电缆隧

2、道、电缆夹层温度监控 发电厂和变电站的故障点监测 石油管线、天然气线路泄漏监控 大坝、河堤渗漏监测 大坝混凝土温度监控系统优势 连续分布式测量 抗电磁干扰，适用于高电磁环境 本征防雷 测量距离远，适于远程监控 灵敏度高，测量精度高 寿命长，成本低，系统简单SentinelDTS技术指标项目详细指标光纤类型多模光纤50/125m或62.5/125m/单模光纤测量时间最小10s，取决于测量距离、温度与空间分辨率测量距离4km,5km,8km,10km,30km空间分辨率1m或2m取样间隔0.5m2m定位精度0.5m或1m温度分辨率0.01oC或0.1oC温度精度650C的环境下测试成功，并且可以进

3、行全面的抗氢测试。我们建议在使用这种光缆时采用双端测量法。特点及应用 抗腐蚀能力强 不锈钢管具有良好的热传导性，并加强光纤的保护 抗氢暗化 测试温度达到650C四、光纤光栅解调仪IS7000型光纤光栅传感系统是专门针对高速、高精度的光纤光栅传感系统的多波长分析而开发的。系统采用高功率的波长扫描激光器，其模块化的设计更加方便用户根据实际工程选择合适的产品，同时其扫描速度可以达到200Hz，适合实时分析,同时还可以得到每个传感器的光谱。本系统既适合实际工程应用，也适于实验室使用，并且可以根据用户的实际需求定制。特征 高波长分辨率:1pm 高精度:3mW 快的测量速度:200Hz 模块化系统 同时地

4、光谱监测 实时分析应用 道路、桥梁、大坝地健康监测 油罐、电站的温度预警 舰船和飞行器结构状态的连续监测 石油，天然器管道的泄漏监测 风力涡轮机的实时反馈控制 岩石土壤松动、滑坡与地震的预警项目单位参数值备注波长范围nm35nm(40nm,typ)可以根据用户调整波长分辨率pm30/工作距离Km60未考虑连接损耗软件/基于WINDOWS操作系统可以显示传感器光谱外部接口/USB/串口(RS-232)/工作温度范围C1040/光纤连接器/FC/PC/五、光纤光栅传感器BW-FBG-S-1型光纤光栅应变计BW-FBG-S-1型光纤光栅应变计主要用于测量各种混凝土结构和钢结构的表面应变。现场安装时，

5、先将底座安装固定在被测表面(可以焊接，也可以用本公司提供的胶粘接)，然后通过螺母将传感器固定在底座上。安装简单、方便，同时可以拆卸重复使用。具有测量精度高、测量范围大、可靠性高、抗干扰、易于组建分布式传感网络等优点。主要应用于桥梁、大坝、石油平台和输油管道等大型土木工程和结构的安全监测。技术参数规格量程+/-1200分辨率0.05%F.S精度1%F.S温度范围-20C80C标距120mm(可以提供更长或更短的长度)传感器尾纤铠装保护套管耐压、耐腐蚀阻燃套管FC/PC光纤连接头BW-FBG-T-1型光纤光栅温度计BW-FBG-T-1型光纤光栅温度计用于测量各种被测物表面的温度情况，主要用于电力电

6、缆、高压开关、输油管道、油罐、隧道、大坝等连续温度监测和火灾报警。具有本征安全防爆、测量精度高、测量温度高、可靠性高、抗电磁干扰干扰、易于组建分布式传感网络等优点。同时可以用于各种应变传感器的温度补偿。技术参数规格量程-40C150C-2080C分辨率0.1C0.1C精度+/-1.5C+/-0.5C响应时间20s60s长度70mm(可以提供更长或更短的长度)传感器尾纤铠装保护套管耐压、耐腐蚀阻燃套管FC/PC光纤连接头光纤光栅感温火灾探测系统在交通隧道中的应用交通隧道主要有高速公路隧道、地铁隧道、城市地下交通隧道、铁路隧道等，随着汽车的拥有量越来越多，道路交通越来越拥挤，各类交通事故的数量也越

7、来越多，随着交通隧道的数量的不断增加，在隧道内出现的各类恶性交通事故可能性也越来越高，特别对于各类长距离隧道，一旦发生交通火灾事故，其后果较其他事故更危险、更严重，因此对交通隧道采取火灾消防在线监测系统显得尤其重要。FBG1550系列光纤光栅感温火灾探测系统主要包括光纤光栅信号处理、光纤光栅温度探测单元、传输光纤、后台管理系统四大部分。该系统在交通隧道火灾消防应用中具有的优势如下：1.采用先进的独立波长准分布式光纤光珊传感技术，所有采集的信号全部实现光传输，不受任何电磁干扰，不传递任何错误信息。2.光纤光栅传感器是一种高精度、高灵敏度的传感器，可以快速精确地探测传感器周围温度和温度场的变化情况

8、。3.通过精确感应传感器周围温升梯度、温度差和实际温度信息，迅速捕捉火灾初期信息，并在小于20秒的时间内及时报警。4.可以迅速准确判断火灾发生的具体位置和距离，为精确启动消防联动设备提供准确信息。5.长距离探测，仅探测每个传感器波长信息，每通道探测距离在无中继的情况下可达10千米以上，非常适合中长距离及特长距离隧道火灾温度在线探测。6.每个传感器能实时自检，确保能及时发现传感器工作异常情况。7.传感器体积小、重量轻、易于安装。8.采用独特封装技术，耐高温和低温，适应各类腐蚀、潮湿、辐射、灰尘、烟气等恶劣环境，寿命长几乎免维护。火灾报警系统工程包括光纤光栅感温火灾自动检测系统和手动火灾报警按钮系

9、统设备的采购、运输、安装、调试、试运行及缺陷责任期运行:（1）光纤光栅信号处理器部件；（2）光纤光栅温度探测单元；（3）火灾报警控制器；（4）火灾报警手动按钮；（5）点式感烟探测器/点式感温探测器；（6）火灾检测所需的电力、信号电缆，火灾检测所需的光缆；（）必备附件、备件等（含安装支架、终端盒、钢绞线、机柜、防雷、接地、成系统所需模块等）光纤光栅感温火灾探测系统在石化行业中的应用油品储运安全一直是石化行业各级部门和企业高度重视的问题。多年来，虽然采取了不少安全措施和技术，仍然存在着不少隐患，安全事故仍有发生。国标的新规范明确要求：大于或等于10000M3的浮顶罐应采用火灾自动报警系统。这充分体

10、现了国家对石化行业消防安全的高度重视。为此，各石化企业一直在寻找一种简单、可靠，且有利于提升企业安全管理自动化水平的新型安全监测技术。FBG1550光纤光栅信号处理部件是一款准分布式、可恢复、差定温、本质安全防爆的新一代感温火灾探测系统。符合国标GB/T21197-2007线型光纤感温火灾探测器各项技术要求。FBG1550感温火灾探测器在石化上应用技术特点：、光纤光栅信号处理系统实时自检，实时校准,保证系统的可靠性和正确性；、从储油罐到控制室感温测量及信号传输全部采用光信号，实现无电检测，本质安全防爆；、用户软件可通界面直观地了解储油罐的实时温度分布情况，操作简单方便；、可实时查看各罐上每点温

11、度，可查询各点的温度历史记录、温度列表、报警记录、历史记录；、可精确定位报警,报警定位每个探测器，报警定位间距3m；、并输出控制触点信号，作为报警和火灾情况，可与喷淋灭火消防联动；、光纤光栅感温火灾探测信号处理器可根据用户要求，设置预警和报警两级温度点、差温报警；报警发生时，相应探测器位置转为红色并闪烁，如系统配置声光报警器，则报警器同时动作；、可通过局域网或光纤专线将测量温度传输到集中控制中心的计算机上。以6罐3万方为例，工程配置如下：、光纤光栅温度探测单元：FBG1550-T8003万方罐直径约46M，探测单元间隔3M，每罐需布设48支温度探测单元。探测单元数量：48个点/1个罐6个罐28

12、8个点；所用光纤光栅温度探测单元性能如下：(1)连接强度高，可抗15Kg的拉力，能有效防御台风破坏适用于广大沿海地区；(2)通过IP68认证，具有很强的耐潮湿耐雨淋性能；、光纤光栅信号处理部件主机：FBG1550-2048系统配置FBG1550-2048型信号处理部件主机1套（16通道，1Hz,4通道备用）；所配光纤光栅信号处理系统性能如下：(1)可实时查看罐上每点温度，可查询每点温度历史记录曲线；(2)测量频率1Hz，数据保存间隔510分钟可选；(3)三级报警（预警、报警、差温）输出，报警温度可任意设定；(4)通道分配：每罐48支探测单元串成2串，每串24支探测单元，交叉布设；每罐使用2通道

13、，6罐合计使用12通道。(5)输出信号接口：LAN（TCP/IP或OPC协议）、R232(Modbus协议)、开关量信号输出端子、光缆：光缆所需长度：单芯光缆1KM,4芯光缆2KM；、系统软件：测量软件随机附带。、不间断电源APC1000220V交流，选配光纤光栅感温火灾探测系统在电力行业中的应用光纤光栅传感技术是现代光电技术的前沿科技，是光电技术应用到工业监控的最新成果。这项技术的最大优势就是从数据采集到传输的全过程全部实现光传输，从而真正实现了无电检测，真正具备了抗任何强电磁干扰的能力，同时具备了极高的灵敏度和精度，并以绝缘高、体积小、质量轻、耐辐射、耐高温、耐腐蚀、对被测设备无任何影响等

14、特点而著称。因此非常适合电力系统的温度实时在线监测和线路结构健康监测。光纤光栅温度传感器可以根据不同的被测对象设计出不同尺寸和形状的传感器，可以对开关柜内部触头、母线排、刀闸、变压器绕组、油、进出线端子、变压器外体、中高压电缆本体、接头、终端头实现精确的实时在线温度监测，对电缆隧道、变电站实施快速准确的火灾报警监控。线路结构健康检测可以采用光纤光栅应变传感器、位移计、加速度计等测量铁塔或导线的相关指标，以便及时获得相关力学数据，为维护工作提供科学依据。FBG1550光纤光栅感温火灾探测系统在电力测温系统的功能：1.为电力设备的温度在线监测提供了一种更快速、更精确、更全面的技术手段，实现了传统电

15、力温度监测技术无法实现的监测功能和效果，是电力测温技术的重大突破。2.对设备运行中的异常温度和过热现象能实现早期发现和预警，防患于未然。3.直观显示电缆接头、终端、开关触头、母线等温度监测点的具体温度及位置名称，实现连续的温度监测；发生过热故障时，系统能提供准确报警并准确定过热位置。4.系统可对被监测点的温度正常与否进行分析判断，根据温度变化趋势对可能出现的事故进行报警，具有定温报警、温升异常报警、报警事件记录和查询功能。5.保存历史温度数据，作为运行经验的积累和事故分析的依据。为真正实现由定期检修向状态检修发展提供直接可靠依据。6.系统完全实现自身在线诊断功能，可在线显示每个温度传感器的工作

16、状况，监视每个传感器是否处于正常工作状态或断路状态，并对异常位置进行报警。7.系统设备维护简单，温度传感器防水、防电、防尘、防震，防辐射，可适应恶劣环境下工作。8.系统具有丰富的数据接口，可通过OPC、Modbus、TCP/IP等标准接口实现数据和其他系统共享。光纤光栅在桥梁健康监测中的应用桥梁是公路、铁路运输线路、城市交通网络上的关键设施，是国家经济命脉。他们国民经济及社会生活中起着重要的作用，如何确保桥梁特别是大型桥梁处于健康状态这一问题越来越受到桥梁工程界的重视。由于传统传感技术自身的缺点，已不能满足人们对桥梁可靠、分布、实时地监测要求，桥梁和传感专家不断寻求更先进的技术，光纤光栅传感技

17、术正是在这种背景下在桥梁方面得到广泛地应用。在桥梁监测按目的通常分成三类：1、施工监控、成桥荷载试验监测和运营阶段的健康监测。施工监控是对施工关键阶段的桥梁结构状态进行监控，以保证桥梁施工安全、施工质量、发现桥隐患；2、成桥荷载试验是桥梁建设完成，运行前检验桥梁承载力与受力及变形状态，荷载实验所获得的实验值是反映了结构初始状态的档案资料。3、运营阶段的健康监测是随着桥梁服役龄期的增长，材料性能的老化以及结构性能的不断退化，监测系统实时监测各节点变形、应力、应变等数据与基准状态进行比较，以便对桥梁结构实际的安全状态做出评估。以斜拉桥为例，桥梁结构安全监测系统监测内容可能包括：、钢箱梁截面内部应力

18、分布、温度分布监测；、部分斜拉索拉力；、主跨钢箱梁的位移；、温度变化导致的桥梁应力变化、监测交通载荷、风载荷引起的桥梁振动和应力；、南北主塔位移；FBG1550光纤光栅传感产品应用在桥梁健康监测上的技术优点有：、避免了电阻应变片的零点漂移和电阻误差，精度高，响应速度快；、抗电磁干扰，稳定性高；、可串接，布线工作量大大减少，可组成传感网络；、可远程传输，桥梁现场和控制室可直接通过光缆传输，无需中继。光纤光栅在钢结构与铁轨性能测试中的应用在大型钢结构监测系统中，光纤光栅各类传感器采集结构体上的的温度场、耦合效应的风荷载、关键构件的应力应变、钢结构的振动等有关数据；根据采集的数据和有限元模型，获得刚

19、结构的整体受力状况和振动水平，对监测期间的安全状态进行评估和预测；为研究大跨空间钢、膜结构在各种荷载和环境下的受力状态提供直接的现场试验数据。随着我国经济的高速发展，对铁路运输能力的要求越来越高，如何安全有效的运行成为铁路发展的关键问题。针对铁路运行中的某些安全隐患，如：铁轨及车轮的健康状况、货车动态称重及偏载、路基边坡安全监测和客运专线安全监测等，通过对实验数据和现有技术应用情况的分析，进行了光纤传感技术在铁路安全监测领域里的应用研究。光纤光栅在铁路铁轨应用领域有：铁轨温度测量铁轨的稳固和健康测试车轮损伤、不圆或者倾斜等安全隐患健康监测列车动态称重及偏载监测高速列车特性检测以及铁路边坡运营安

20、全监测光纤光栅在隧洞安全监测解决方案隧道的构成体系，并不是单纯的钢筋混凝土结构，围岩在隧道结构健康中扮演了极为重要的角色，这也正是隧道结构健康监测区别于其它如桥梁结构健康监测的一个本质特征。随着国民经济的迅速发展，我国的隧道建设日新月异，隧道通车量大，运营条件复杂。因此，为确保隧道在其运营期内的安全，同时要保证隧道结构在设计基准期内始终处于安全、可靠、受控的状态之下，十分有必要开展隧道工程的健康监测。隧道安全监测通常沿隧道设置多个监测断面，监测仪器数量多，断面间距大，传统的电信号类传感器受工作原理的限制在技术上远不如光纤光栅传感监测系统。光纤光栅传感器可用来在隧道许多方面的检测或监测：1、隧道

21、围岩变形，围岩内部位移，隧道周边位移，隧道裂缝测量，沉降监测；2、围岩压力、支护间压力、支护和衬砌内应力；3、隧道土压力、渗压力；4、锚杆或锚索受力，钢支撑内力及外力；5、隧道内火灾监测光纤光栅可应用在隧道内的成熟传感器包括：温度传感器、应变传感器、位移传感器、压力传感器、倾斜传感器、土压计、渗压计、猫杆测力计等。光纤光栅传感健康监测系统包括传感器、数据采集、数据通讯、数据保存、数据处理、开放接口等单元组成。光纤光栅在边坡综合健康监测系统中的应用近年来，我国地质灾害发生频繁，由于超量开发土地加速了水土流失、土地沙化等灾害的发展，崩塌、滑坡、泥石流等灾害也随之增多。边坡的稳态决定人类生存条件与环

22、境，它们的变形失稳会对人类生命安全和财产构成直接危害。我国是滑坡泥石流多发国家，造成的损失十分惊人。滑坡与泥石流引起全世界的极大关注，我国在这方面也做了很多防治工作，建立了不少边坡监测系统，进行边坡稳定监测分析。边坡，特别是崩滑体的自动化监测已经日渐成熟，光纤光栅监测技术是近几年发展起来的新型监测技术。如上图所示，通过在潜在滑坡体的适当位置布置专门的监测仪器，用来监测滑坡体的表面裂缝、深层位移、倾斜变形、地下水位以及锚杆张力，这些监测仪器通过专门的数据采集装置进行自动采集并记录，再通过GPRS或GSM无线传输方式将采集的数据发送到远程的中心数据接收站，通过配套的数据采集软件即可实现数据的现场采

23、集、实时监控、异常测值报警的目的。光纤光栅在边坡安全监测中的优势在于：光纤可长距离传输，适合野外边坡监测区域大，范围广的特点；光纤光栅信号处理器功耗低，可选用太阳能电池或蓄电池供电的方式。光纤光栅传感器探头现场无须供电，解决传统传感器野外分布式供电难的缺点；光纤光栅传感器稳定性高，无零漂，适合于长期监测；光纤光栅传感器种类多，光纤光栅监测系统可进行：边坡裂缝监测、位移监测、倾斜监测、地下水位渗压监测、锚杆张力监测等等，光纤光栅监测点可以串连，可十分容易地构成边坡监测网络。光纤光栅信号处理器内置一GPRS模块，在有移动通讯网络覆盖的环境下均可实现远程数据传输。对于现场不具备GSM移动通讯网络覆盖

24、而选用超短波无线通讯模块。光纤光栅在大坝健康监测系统中的应用大坝的投资大、效益高、在国民经济发展中起着举足轻重的作用，与人民的生活也休戚相关。但是，这些大坝经持续渗流、溶蚀、冲刷、动融等有害作用，还有可能受到超标准的洪水和大地震的破坏，一旦失事，造成人民生命财产的损失是巨大的。所以大坝的安全显得尤为重要。为了确保大坝的安全运行，充分发挥水利水电工程的预期效益，对大坝实施安全监测和科学管理，已成为一个迫切需要解决的重大问题。根据大坝安全监测技术规范，一般大坝安全监测系统的建立，根据实地勘察，依据设计书，可采用光纤光栅传感器监测的项目有：、光纤光栅埋入式温度计监测坝体施工混凝土内部温度；、光纤光栅

25、位移计监测成坝后的坝体变形、沉降、裂缝开合度；、光纤光栅钢筋计监测成坝后的坝体内部应力；、光纤光栅渗压计监测成坝后的坝基水压；、光纤光栅温度计环境温度监测、坝体内部温度监测、光纤光栅倾斜仪监测成坝后的坝体变形；坝体内的光纤光栅传感器无需供电，传感器可串连使用，构成监测网络，现场传感器信号可通过光缆直接远距离传输到控制室，光纤光栅传感系统可采用双光纤布设传感器，即使传感器间光纤断开也不影响其他传感器的运行。传感器与数据采集设备之间的数据均采用光纤传输，抗干扰能力远高于电缆。管道形变及渗漏监测近十年间，我国输油输气管道已建成“两纵、两横、四枢纽、五气库”的网状结构，管道建设总里程约5万公里。管道动

26、辄几百公里乃至上千公里，其中特长管道工程就有：西气东输工程、兰成渝成品油管道、中-俄/中-哈输油管道等等。管道传输距离长，冷热变形量大，需要穿越各种地质灾害地区，再加上人为破坏因数，管道安全问题不容轻视。近年来，我国输油管道泄露事故不断发生，给国家带来非常大的经济损失，人员伤害及环境污染，甚至会产生火灾、爆炸。因此对管道进行实时形变监测、泄漏监测，及时发现泄漏和隐患是十分重要分布式光纤应变传感系统（SBS）采用光纤布里渊(Brillouin)效应，不仅可以探测管道沿泄漏情况，而且可以监测管道线路水平位移、沉降、变形、内部应力等等参量。通过实时模型可以给出三维管道状态。准分布光纤光栅（FBG）监

27、测系统可以用来检测管道关键部位（如焊接点、拐弯、阀门）的泄漏及应变状态。电力线路的监测与预警系统2008年初，我国南方大部分地区发生雨雪冰冻灾害，其实，从最早有覆冰事故记录的1954年以来，我国多次发生大面积冰害灾难，造成输电线路覆冰、倒塔、断线等一系列事故。所以建立电力线路监测系统迫在眉睫，做到未雨绸缪，使电力设施正常运营对整个国家的经济乃至人民的生活各个方面都是非常必要。高压电力线路主要由铁塔和导线组成，其中铁塔承载着导线的全部重量，铁塔承受能力的高低直接影响输电线路的安全，如果不能及时发现，很容易会造成倒塔现象，因此对铁塔的应力应变的监测是维护电力线路安全的一个重要手段。铁塔倒塌原因比较

28、复杂，铁塔材料老化、结构设计不合理、施工缺陷、冰雪凝聚、大风、温差变化等原因均有可能造成铁塔的倒塌，由于缺少先进监测手段，传统技术抗电磁干扰能力差，因此至今还没有一种合适的传统技术对野外的高压铁塔作准确的健康监测。光纤光栅技术由于是一种无电检测技术，抗包括强雷电在内的各类电磁干扰，精度高、灵敏度高，体积小，重量轻，易安装，不破坏铁塔结构，因此非常适合在高压场所或野外做在线监测。光纤光栅电力线路监测系统主要采用光纤光栅应变计、位移计、加速度计等无电检测传感器测量铁塔相关部位的应变量、位移量或振动等参数来分析铁塔的结构健康状况。光纤光栅在水务监测系统中应用“数字水务”以信息技术为核心来对水务工作进

29、行改造和运用的过程，在水务的信息化网络体系结构中现场控制和监控占有十分主要的地位。在水务水利、供水和排水三大环节中现场设施的监测与监控是实现水务信息化的主要工作。闸位计是一种基于光纤光栅传感原理制作的新型位移传感器,可用于位移检测及监控。闸位计采用不锈钢外壳全封闭设计,防水、防腐、能在野外恶劣环境中工作。温度效应采用系统自动补偿。可实现对外河水位、闸门（人字门、拍门、）开启高度等参数进行监测，并通过工业总线协议如Modbus、OPC等方式传输给同意水务管理平台。光纤光栅闸位计的优点在于：传感器全光化，无有源部件有效监测距离长，最远可达30KM本质安全、防爆、抗电磁干扰、全密封设计，满足长期水下工作环境组网方便，单通道可串联20个传感器主要应用场合：水务闸门开合状态和开合量监测；水位报警；-