某企業(yè)TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用說(shuō)明

鄭州泰恩科技有限公司基于分布式光纖傳感技術(shù)研制開(kāi)發(fā)的新型火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)感溫光纖中背向散射光信號(hào)強(qiáng)度隨溫度的變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)油罐/電纜溫度的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警。該系統(tǒng)主要由感溫光纖、光纖測(cè)溫主機(jī)、工控機(jī)、上位機(jī)監(jiān)控軟件、火災(zāi)報(bào)警控制器、遠(yuǎn)程通信模塊等組成，如圖3各行業(yè)通用流程圖所示。

2、系統(tǒng)組成
TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由以下六部分組成：
? 感溫光纖
? 光纖測(cè)溫主機(jī)
? 測(cè)溫圖形管理監(jiān)控軟件
? 火災(zāi)報(bào)警控制器
? 遠(yuǎn)程通信模塊
? 計(jì)算機(jī)及打印機(jī)
2.1  感溫光纜
測(cè)溫光纜內(nèi)芯采用62.5/125µm或50.0/125µm多模光纖，護(hù)套采用鎧裝保護(hù)，外套采用阻燃的低鹵PVC材料。整個(gè)光纜結(jié)構(gòu)保證了測(cè)溫光纜具有較快的溫度響應(yīng)速度、較強(qiáng)的抗拉、抗壓能力和耐高溫、阻燃能力。

2.2  光纖測(cè)溫主機(jī)
測(cè)溫主機(jī)包括激光光源、多通道復(fù)用/解復(fù)用模塊、信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊和通信控制模塊幾部分構(gòu)成。激光光源發(fā)出的脈沖光信號(hào)進(jìn)入測(cè)溫光纜后，在向前傳播的同時(shí)，受到光纖纖芯材料的散射，一部分散射光經(jīng)由光纖原路返回到達(dá)WDM模塊，WDM模塊將散光信號(hào)按照波長(zhǎng)（頻率）的不同分成兩路分別進(jìn)入光探測(cè)器。通過(guò)對(duì)光電探測(cè)器輸出信號(hào)的調(diào)理、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理，得到當(dāng)前光纖通道中每一點(diǎn)的溫度值；如果測(cè)量溫度值大于預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，則通過(guò)RS485接口發(fā)送信號(hào)到火災(zāi)報(bào)警控制器觸發(fā)報(bào)警；主機(jī)同時(shí)還能響應(yīng)來(lái)自控制中心監(jiān)控軟件的網(wǎng)絡(luò)命令請(qǐng)求，將實(shí)測(cè)溫度通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。
TN-DTS2000測(cè)溫主機(jī)為19英寸4U機(jī)箱，可以方便的安裝到機(jī)柜中，外型尺寸為132mm x 368mm x 440mm（HxWxD）。
測(cè)溫主機(jī)后面板接口：
1) 220V 直流電電源接口
2) LAN：10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口
3) COM1：標(biāo)準(zhǔn)RS232串口，用于系統(tǒng)維護(hù)與調(diào)試
4) 220V 直流電電源接口
5) LAN：10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口

6) COM2：用于擴(kuò)展外部設(shè)備  

7) 1~6：6路光纖輸出接口，用于連接感溫光纖。
2.3   測(cè)溫圖形管理監(jiān)控軟件
圖形管理監(jiān)控軟件運(yùn)行在中心控制室的工控計(jì)算機(jī)上（支持Windows 2000以上操作系統(tǒng)），利用TCP/IP協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與分布式光纖測(cè)溫主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，獲得測(cè)溫主機(jī)采集到的所有監(jiān)測(cè)分區(qū)的溫度數(shù)據(jù)；操作人員也可以在軟件界面上方便的對(duì)系統(tǒng)分區(qū)、每個(gè)監(jiān)測(cè)分區(qū)的報(bào)警溫度等進(jìn)行設(shè)置
測(cè)溫軟件提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)所有測(cè)量和配置數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)如下：
? 測(cè)量過(guò)程同步瀏覽，簡(jiǎn)單輸入和輸出配置
? 定溫報(bào)警：根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)置報(bào)警和預(yù)警溫度，并可對(duì)被監(jiān)控區(qū)域分段設(shè)置不同分區(qū)，每個(gè)分區(qū)可以任意設(shè)置報(bào)警值，對(duì)不同的部位進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控；
? 溫升速率報(bào)警：被監(jiān)控的區(qū)域達(dá)到按用戶(hù)要求設(shè)置的溫升速率預(yù)定值時(shí)，可以報(bào)警、指出報(bào)警區(qū)域所處的位置并做數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和打印
? 歷史數(shù)據(jù)顯示：用戶(hù)可以通過(guò)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)得到區(qū)域某時(shí)某刻、某點(diǎn)的溫度、某時(shí)段的溫度、溫度
? 特性曲線顯示：包括某時(shí)某刻溫度分布曲線、某時(shí)段某點(diǎn)的溫度變化曲線、某時(shí)段溫度變化曲線
? 遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷和維護(hù)：通過(guò)因特網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和維護(hù)等
2.4  火災(zāi)報(bào)警控制器
測(cè)溫主機(jī)通過(guò)RS485接口與火災(zāi)報(bào)警控制器相連，火災(zāi)報(bào)警控制器接收來(lái)自測(cè)溫主機(jī)的報(bào)警指令，對(duì)指令進(jìn)行解碼后控制相應(yīng)的繼電器動(dòng)作；繼電器輸出信號(hào)經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為二總線接口，再連接到火災(zāi)報(bào)警控制器。報(bào)警控制器可以發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)可對(duì)多個(gè)不同類(lèi)型的設(shè)備如通風(fēng)、噴淋等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消防滅火?；馂?zāi)報(bào)警控制器和測(cè)溫主機(jī)一起安裝在光纖在線測(cè)溫監(jiān)測(cè)柜的機(jī)架上，采用220V交流供電。
2.5 遠(yuǎn)程通信模塊
對(duì)于安裝位置遠(yuǎn)離監(jiān)控中心的測(cè)溫主機(jī)，可以借助光纖通信網(wǎng)絡(luò)將測(cè)溫主機(jī)的溫度數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?。在測(cè)溫主機(jī)端，遠(yuǎn)程通信模塊將測(cè)溫主機(jī)輸出的以太網(wǎng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，再上傳進(jìn)入光纖通信網(wǎng)絡(luò)；在監(jiān)控中心端，通過(guò)遠(yuǎn)程通信模塊將對(duì)應(yīng)信道的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。
3. 系統(tǒng)特點(diǎn)
TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是鄭州泰恩科技有限公司根據(jù)石油石化管道、油罐、公路隧道、地鐵等消防安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，結(jié)合先進(jìn)的分布式光纖傳感技術(shù)研制開(kāi)發(fā)的新型溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。和其他感溫火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
本質(zhì)安全，防燃防爆
TN-DTS2000系統(tǒng)測(cè)溫部分采用全光纖結(jié)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)源溫度監(jiān)測(cè)，自身不帶電，不發(fā)熱，不會(huì)因?yàn)閭鞲邢到y(tǒng)的布設(shè)帶來(lái)安全隱患。
測(cè)溫精度高
整個(gè)溫度傳感系統(tǒng)的溫度分辨率為0.1℃，溫度測(cè)量精度為±5℃
響應(yīng)時(shí)間短
本系統(tǒng)采用高速數(shù)據(jù)總線和FPGA進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理，對(duì)8Km測(cè)溫光纜的溫度檢測(cè)時(shí)間不超過(guò)4秒。
實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)
本系統(tǒng)能夠?qū)λ淼乐兴袦y(cè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行7x24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，并且可根據(jù)需要定時(shí)保存溫度測(cè)量數(shù)據(jù)，為隧道的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)提供輔助數(shù)據(jù)。
分布式檢測(cè)，無(wú)監(jiān)測(cè)盲區(qū)
分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)中測(cè)溫光纜的每一點(diǎn)都是溫度傳感器，可以對(duì)測(cè)溫光纜布設(shè)范圍內(nèi)的每一點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，消除了監(jiān)測(cè)盲區(qū)，從原理上避免了火情漏報(bào)的可能。
靈活的報(bào)警控制
用戶(hù)可以直接遠(yuǎn)程登錄主機(jī)或通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)軟件，對(duì)整個(gè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并可根據(jù)測(cè)溫光纜位置及當(dāng)期氣候條件，對(duì)每個(gè)測(cè)溫分區(qū)的報(bào)警溫度進(jìn)行分別設(shè)置，也可設(shè)置多級(jí)報(bào)警條件，如溫度預(yù)警、溫升預(yù)警、溫度報(bào)警和溫升報(bào)警等，結(jié)合實(shí)測(cè)溫度和溫度變化情況對(duì)真實(shí)的火災(zāi)事故進(jìn)行甄別，基本消除誤報(bào)和漏報(bào)。
完善的自我診斷功能
本系統(tǒng)中在對(duì)每條測(cè)溫光纜溫度檢測(cè)的同時(shí)，還能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)每條測(cè)溫光纜的工作狀態(tài)，如光纜破損、折彎造成的額外損耗，并對(duì)破損、折彎的位置進(jìn)行精確定位。系統(tǒng)每進(jìn)行一次溫度測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的自我檢測(cè)與診斷，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜損壞，以便于及時(shí)的維修與維護(hù)。
強(qiáng)大的軟件功能
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與測(cè)溫主機(jī)進(jìn)行通信，在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)顯示每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的位置、溫度值、溫度變化情況等。當(dāng)測(cè)量溫度大于預(yù)設(shè)報(bào)警溫度時(shí)，測(cè)溫主機(jī)觸發(fā)報(bào)警控制器動(dòng)作，啟動(dòng)通風(fēng)降溫裝置或滅火裝置，監(jiān)控軟件亦能觸發(fā)軟件界面的聲光報(bào)警，提醒值班人員盡快處理。同時(shí)操作人員還可以對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)分區(qū)的歷史溫度數(shù)據(jù)、報(bào)警紀(jì)錄進(jìn)行多條件查詢(xún)，生產(chǎn)安全運(yùn)行報(bào)表等。
4、技術(shù)指標(biāo)
TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)石油油罐/電纜的長(zhǎng)度靈活配置。單臺(tái)測(cè)溫主機(jī)即可對(duì)16--20公里以?xún)?nèi)的石油油罐/電纜進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
主機(jī)環(huán)境要求及技術(shù)參數(shù)
工作溫度：-10℃~40℃
存放溫度：-40℃~70℃
相對(duì)濕度：不大于90%
傳感器工作溫度：-40℃~150℃
測(cè)溫范圍：-40℃~500℃
溫度分辨率：0.1℃
測(cè)溫精度：±0.5℃
溫度采樣時(shí)間：不大于5s/通道
報(bào)警溫度誤差：不大于1℃
單通道監(jiān)測(cè)范圍：8--10Km
通道數(shù)：2/4/8
光纖類(lèi)型：多模62.5/125μm 或 50/125μm
定位精度：±0.25m
測(cè)溫主機(jī)操作系統(tǒng)：Linux
報(bào)警溫度設(shè)定范圍：-20℃~120℃（多級(jí)可調(diào)）
主機(jī)功率：不大于20W
主機(jī)壽命：25年
激光器壽命：30年
光開(kāi)關(guān)壽命：109次，合150年