分布式光纤线型在线测温-技术方案

1概述

1.1背景

为了方便布线、便于维护，许多生产企业采用电缆埋地敷设形式，通过电缆沟保护电缆，从而保障设备的电力输送。再者国家生产企业普遍存在车间环境较差，地面存在大量油脂及积水、通道狭窄、设备老旧、电缆线路维护不当等现象，这就埋下了许多安全隐患，也给火灾扑救带来许多不便。必须采用有效的技术手段对厂区各个区域进行检测，来消灭火灾的隐患。

1.2依据标准

国标 GB50116-2013《火灾自动报警设计规范》提出在电缆隧道、电缆桥架、输煤皮带监测中选择线型感温火灾探测器，并对分布式光纤线型火灾探测器的安装方式、监控范围进行了详细要求。

国标 YB/T4125-2016《冶金企业火灾自动报警系统设计》中对于使用火灾探测器提出的要求，我司分布式光纤线型感温火灾探测器都是比较理想的选择。

1.3监测技术比较

分布式光纤火灾探测系统是一种全新的火灾探测技术，光纤本身即为传感器，具有差定温报警方式、分布式测量、定位精确、安装简单 、后期维护成本低、误报率极低等优点，为企业火灾监测提供优异解 决方案。

设计方案

1.4系统组网

分布式光纤线型感温火灾探测器配备丰富的对外接口，包括以太网、USB、RS232 和继电器输出等。探测器可实现厂区温度实时测量，并实时进行定温、差温火灾报警判断和光纤断纤及系统故障判断，火灾报警信息和故障报警信息可以通过界面板的 LED 指示，并发出响应的报警声音信号。通过数据接口与工控机及本地 CRT 相连，可以实时读取各个位置的温度分布曲线和报警状态信息，通过继电器或 485 单元输出至火灾报警控制器上。探测器通过以太网口可与厂区中央监控室的监测系统相连，实时将温度信息传输至中央监控室。

1.5方案设计

本项目通过以太网实时监控各区域温度曲线；通过继电器干接点信号输连接火灾报警控制器。对所有电缆桥架（含高压电缆）、厂区油罐、变压器（高压设备）、输煤系统等进行连续监测。将感温探测光缆紧贴保护设施敷设，实现所有设施的连续、分布式温度测量，火灾探测无任何测量盲区。

系统示意图

感温探测光缆沿油罐侧面盘旋敷设，用永磁磁铁和压片固定；沿桥架直线或者 S 型敷设；输送皮带安装在两侧；厂房里按一定密度敷设在顶部，其末端连接至附近火灾探测器。火灾探测器主机可与火灾报警主机直接通讯，一旦检测到被测位置环境温度值或温升速率超过设定的阈值，则将报警信号传送至火灾报警主机，火灾报警主机接收到报警信号后，随即发出火灾声光报警并显示，同时把报警信号上传至厂区监控中心。多台火灾探测器可以组成局域网，在监控端使用工控机和集成监控软件统一巡视管理。

1.6系统功能设计

1、所有电缆桥架温度、高压开关柜、变压器等高压设备实时进行巡检，100% 覆盖监测区域，无测量盲区。

2、对钢厂内油罐存储容器温度实时进行巡检，100%覆盖监测区域，无测量盲区。

3、对输煤系统设备监测，实时对设备工作温度巡检，100%覆盖监测区域， 无测量盲区。

4、系统具有多级定位报警、差温报警和预报警功能，一旦检测到温度值或温升速率超过设定的阈值，自动发出声光报警信息，并通过干接点继电器端子传送至火灾报警主机。

5、通过以太网可以将多台火灾探测器通过集成监控平台统一管理巡检。

6、当发生火灾时，及时提供报警信息并准确定位起火位置，并可与其它消防设施进行联动控制。

7、实时温度信息和报警信息可自动保持，具有历史数据查阅与统计分析功能。

8、系统具有自诊断功能，如果探测光缆受损，系统可及时定位故障点。

2系统实施

2.1光缆的安装

特殊设计的感温光缆可选择以正弦波或者线型的敷设方式，感温探测光缆紧贴于所有被保护的动力电缆或控制电缆的外护套上面。具体安装方法参照下图， 固定卡具选用阻燃塑料卡具。

感温探测光缆敷设示意图（低压动力/控制电缆）

输煤皮带光缆安装方式

皮带输送装置上设置的感温光纤应安装在皮带输送装置左右两侧的下方，探测区域按实际防火分区设置。也可以根据需要，沿皮带输送装置正上方的管道或顶壁吊装一根光纤，光纤至皮带的高度不应大于探测半径 6cm。

输煤皮带探测光缆安装图

油罐光缆安装方式

油罐、燃料罐一般建设在露天之中，通过检测油罐温度，可以预防罐体温度太高导致爆炸等。光缆一般紧贴油罐表面，通过永磁磁铁和压片固定，根据储蓄罐高度，在储蓄罐周围缠绕敷设。

2.2光缆余量设置

光缆余量主要用于 DTS 系统定位、防止测温光缆敷设过程中光缆损伤所采用的一种措施。其设置场景如下：

测温光缆应每隔 500 米设一光缆余量段；

测温光缆从一个回路跳转至另一回路上应设一光缆余量段；

在测温光缆的尾端，应设置光缆余量段来实现终端显式定位，并在尾端进行防水处理；

在测温光缆的始端，应设置光缆余量段来实现始端显式定位； 设置要点：

余量段长度为 10-15 米；

使用 3-4 个尼龙扎带将余量段绑扎成环状；

牢靠固定，并且保证出入环处的光缆有较大的弯曲半径

2.3光缆熔接

在以下三种场景处需要进行光缆的熔接操作：

不同光缆盘之间接续；

光缆断点处；

光缆较大损耗点处； 步骤：

剥开测温光缆长度约 50cm 左右；

固定测温光缆剥开部分至接头盒内；

清洗测温光纤；

穿热缩管，对于多纤光缆完成分纤匹对；

制作光纤端面，并熔接；

盘内光纤固定；

密封光缆接头盒，并牢靠固定于高位； 接头盒固定

光缆接头盒应采用螺钉方式进行固定；

测温光缆在接头盒的进出口处应有较大的弯曲半径；

对于潮湿的敷设环境，应对光缆接头盒进行密封处理；

接头盒应固定于高位、工作人员不易接触之处；

3 产品介绍

设备选型

3.2感温探测光缆

ZWS8800 系列传感光缆采用特殊设计的快速导热型光缆，纤芯采用进口 GI 62.5/ 125 多模光纤，光纤保护层选用高强度聚合物及铠装护套，抗拉强度大， 耐弯、耐压性能好，可靠性高，工作寿命长。经过特殊设计的光缆结构，既能快速传递外界热量，又可有效保护光缆内部的光纤，尤其适合工业消防监测应用及工程施工需求。

杭州泽沃科技 ZWS8800 系列感温光缆示意图

光缆连接头（FC/APC）示意图                                                                             感温光缆结构图

感温光缆参数

3.3用户软件

ZWS8800 用户软件为自主设计开发，为用户提供人性化、功能完善的中文交互界面，实时显示温度分布曲线和待测区域报警状态，可根据实际工况分区设置多级报警阈值，并提供历史数据查询及统计分析功能。采用先进的基于 Web 的以太网系统架构，系统可以方便地与客户局域网无缝连接，在网络内的任何一台计算机均可快捷地访问系统，通过操作系统自带的 IE 浏览器即可访问、调取温度数据和报警信息。

可视化视图

温度曲线图

杭州泽沃科技 ZWS8800 用户软件界面

ZWS8800-X 系列显示软件，是为了适应市场对设备的全新要求，重新开发的升级版软件。采用全触控模式设计，界面更加简洁明了，操作更加方面，同时保留了老版软件的优势功能。还拥有高温、差温排行，分区信息巡检等功能、巡检人可以一目了然的判断温度异常区域，并且进一步设计了高温走势图，利于对每个分区异常情况进行判断。

软件主界面

分区巡检界面

杭州泽沃科技 ZWS8800-X 用户软件界面

附录：部分现场照片

湖北金盛兰冶金厂现场图

湖南益阳长安火电站现场图

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