某企業(yè)TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用說明

鄭州泰恩科技有限公司基于分布式光纖傳感技術(shù)研制開發(fā)的新型火災(zāi)探測系統(tǒng)，通過實時檢測感溫光纖中背向散射光信號強度隨溫度的變化情況，實現(xiàn)對油罐/電纜溫度的連續(xù)在線監(jiān)測和火災(zāi)報警。該系統(tǒng)主要由感溫光纖、光纖測溫主機、工控機、上位機監(jiān)控軟件、火災(zāi)報警控制器、遠程通信模塊等組成，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)測系統(tǒng)主要由以下六部分組成：
? 感溫光纖
? 光纖測溫主機
? 測溫圖形管理監(jiān)控軟件
? 火災(zāi)報警控制器
? 遠程通信模塊
? 計算機及打印機
2.1  感溫光纜
測溫光纜內(nèi)芯采用62.5/125µm或50.0/125µm多模光纖，護套采用鎧裝保護，外套采用阻燃的低鹵PVC材料。整個光纜結(jié)構(gòu)保證了測溫光纜具有較快的溫度響應(yīng)速度、較強的抗拉、抗壓能力和耐高溫、阻燃能力。

2.2  光纖測溫主機
測溫主機包括激光光源、多通道復(fù)用/解復(fù)用模塊、信號檢測模塊、信號處理模塊和通信控制模塊幾部分構(gòu)成。激光光源發(fā)出的脈沖光信號進入測溫光纜后，在向前傳播的同時，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WDM模塊，WDM模塊將散光信號按照波長（頻率）的不同分成兩路分別進入光探測器。通過對光電探測器輸出信號的調(diào)理、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號處理，得到當前光纖通道中每一點的溫度值；如果測量溫度值大于預(yù)設(shè)的報警溫度，則通過RS485接口發(fā)送信號到火災(zāi)報警控制器觸發(fā)報警；主機同時還能響應(yīng)來自控制中心監(jiān)控軟件的網(wǎng)絡(luò)命令請求，將實測溫度通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。
TN-DTS2000測溫主機為19英寸4U機箱，可以方便的安裝到機柜中，外型尺寸為132mm x 368mm x 440mm（HxWxD）。
測溫主機后面板接口：
1) 220V 直流電電源接口
2) LAN：10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口
3) COM1：標準RS232串口，用于系統(tǒng)維護與調(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   測溫圖形管理監(jiān)控軟件
圖形管理監(jiān)控軟件運行在中心控制室的工控計算機上（支持Windows 2000以上操作系統(tǒng)），利用TCP/IP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)與分布式光纖測溫主機進行數(shù)據(jù)通信，獲得測溫主機采集到的所有監(jiān)測分區(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系統(tǒng)分區(qū)、每個監(jiān)測分區(qū)的報警溫度等進行設(shè)置
測溫軟件提供強大數(shù)據(jù)庫，存儲所有測量和配置數(shù)據(jù)，其特點如下：
? 測量過程同步瀏覽，簡單輸入和輸出配置
? 定溫報警：根據(jù)用戶要求設(shè)置報警和預(yù)警溫度，并可對被監(jiān)控區(qū)域分段設(shè)置不同分區(qū)，每個分區(qū)可以任意設(shè)置報警值，對不同的部位進行不同標準的監(jiān)控；
? 溫升速率報警：被監(jiān)控的區(qū)域達到按用戶要求設(shè)置的溫升速率預(yù)定值時，可以報警、指出報警區(qū)域所處的位置并做數(shù)據(jù)儲存和打印
? 歷史數(shù)據(jù)顯示：用戶可以通過歷史數(shù)據(jù)查詢得到區(qū)域某時某刻、某點的溫度、某時段的溫度、 高溫度
? 特性曲線顯示：包括某時某刻溫度分布曲線、某時段某點的溫度變化曲線、某時段 高溫度變化曲線
? 遠程監(jiān)控診斷和維護：通過因特網(wǎng)，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠程監(jiān)控、診斷和維護等
2.4  火災(zāi)報警控制器
測溫主機通過RS485接口與火災(zāi)報警控制器相連，火災(zāi)報警控制器接收來自測溫主機的報警指令，對指令進行解碼后控制相應(yīng)的繼電器動作；繼電器輸出信號經(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)報警控制器。報警控制器可以發(fā)出聲光報警，同時可對多個不同類型的設(shè)備如通風(fēng)、噴淋等進行聯(lián)動控制，實現(xiàn)自動消防滅火?；馂?zāi)報警控制器和測溫主機一起安裝在光纖在線測溫監(jiān)測柜的機架上，采用220V交流供電。
2.5 遠程通信模塊
對于安裝位置遠離監(jiān)控中心的測溫主機，可以借助光纖通信網(wǎng)絡(luò)將測溫主機的溫度數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?。在測溫主機端，遠程通信模塊將測溫主機輸出的以太網(wǎng)電信號轉(zhuǎn)換成光信號，再上傳進入光纖通信網(wǎng)絡(luò)；在監(jiān)控中心端，通過遠程通信模塊將對應(yīng)信道的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，送到監(jiān)控計算機，實現(xiàn)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警信息的遠程集中監(jiān)控。
3. 系統(tǒng)特點
TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測系統(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)測的實際需求，結(jié)合先進的分布式光纖傳感技術(shù)研制開發(fā)的新型溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)。和其他感溫火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有如下特點：
本質(zhì)安全，防燃防爆
TN-DTS2000系統(tǒng)測溫部分采用全光纖結(jié)構(gòu)，真正實現(xiàn)了無源溫度監(jiān)測，自身不帶電，不發(fā)熱，不會因為傳感系統(tǒng)的布設(shè)帶來安全隱患。
測溫精度高
整個溫度傳感系統(tǒng)的溫度分辨率為0.1℃，溫度測量精度為±5℃
響應(yīng)時間短
本系統(tǒng)采用高速數(shù)據(jù)總線和FPGA進行高速數(shù)據(jù)處理，對8Km測溫光纜的溫度檢測時間不超過4秒。
實時在線監(jiān)測
本系統(tǒng)能夠?qū)λ淼乐兴袦y點的溫度進行7x24小時不間斷監(jiān)測，并且可根據(jù)需要定時保存溫度測量數(shù)據(jù)，為隧道的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測提供輔助數(shù)據(jù)。
分布式檢測，無監(jiān)測盲區(qū)
分布式光纖測溫系統(tǒng)中測溫光纜的每一點都是溫度傳感器，可以對測溫光纜布設(shè)范圍內(nèi)的每一點進行實時監(jiān)測，消除了監(jiān)測盲區(qū)，從原理上避免了火情漏報的可能。
靈活的報警控制
用戶可以直接遠程登錄主機或通過遠程監(jiān)測軟件，對整個火災(zāi)報警系統(tǒng)的報警參數(shù)進行設(shè)置，并可根據(jù)測溫光纜位置及當期氣候條件，對每個測溫分區(qū)的報警溫度進行分別設(shè)置，也可設(shè)置多級報警條件，如溫度預(yù)警、溫升預(yù)警、溫度報警和溫升報警等，結(jié)合實測溫度和溫度變化情況對真實的火災(zāi)事故進行甄別，基本消除誤報和漏報。
完善的自我診斷功能
本系統(tǒng)中在對每條測溫光纜溫度檢測的同時，還能夠?qū)崟r檢測每條測溫光纜的工作狀態(tài)，如光纜破損、折彎造成的額外損耗，并對破損、折彎的位置進行精確定位。系統(tǒng)每進行一次溫度測量的同時進行系統(tǒng)的自我檢測與診斷，實時發(fā)現(xiàn)光纜損壞，以便于及時的維修與維護。
強大的軟件功能
遠程監(jiān)測軟件通過網(wǎng)絡(luò)與測溫主機進行通信，在人機界面上實時顯示每個監(jiān)測區(qū)域的位置、溫度值、溫度變化情況等。當測量溫度大于預(yù)設(shè)報警溫度時，測溫主機觸發(fā)報警控制器動作，啟動通風(fēng)降溫裝置或滅火裝置，監(jiān)控軟件亦能觸發(fā)軟件界面的聲光報警，提醒值班人員盡快處理。同時操作人員還可以對每個監(jiān)測分區(qū)的歷史溫度數(shù)據(jù)、報警紀錄進行多條件查詢，生產(chǎn)安全運行報表等。
4、技術(shù)指標
TN-DTS2000分布式光纖火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)石油油罐/電纜的長度靈活配置。單臺測溫主機即可對16--20公里以內(nèi)的石油油罐/電纜進行實時監(jiān)測。
主機環(huán)境要求及技術(shù)參數(shù)
工作溫度：-10℃~40℃
存放溫度：-40℃~70℃
相對濕度：不大于90%
傳感器工作溫度：-40℃~150℃
測溫范圍：-40℃~500℃
溫度分辨率：0.1℃
測溫精度：±0.5℃
溫度采樣時間：不大于5s/通道
報警溫度誤差：不大于1℃
單通道監(jiān)測范圍： 大8--10Km
通道數(shù)：2/4/8
光纖類型：多模62.5/125μm 或 50/125μm
定位精度：±0.25m
測溫主機操作系統(tǒng)：Linux
報警溫度設(shè)定范圍：-20℃~120℃（多級可調(diào)）
主機功率：不大于20W
主機壽命：25年
激光器壽命：30年
光開關(guān)壽命：109次，合150年