贵州毕威高速公路隧道方案课件

1、光纤光栅隧道火灾探测系统技术方案北京品傲光电科技有限公司光纤光栅隧道火灾探测系统隧道火灾监测的必要性隧道火灾的危险地下轨道交通正日益成为各大城市解决交通堵塞的重要手段地下隧道是其唯一的交通通道。同时，高速公路也正成为今日社会的经济命脉，公路隧道更是其咽喉重地。大量的人员及货物夜以继日的通过它们运送到各地，其高负荷运行使其系统易损坏，任何细小的事故都将导致严重的后果。 火灾，是公路隧道以及地下铁路隧道所面临的高度危险之一。现代化交通系统的迅速发展，大大增加了隧道火灾的潜在危险。(例如：隧道长度的不断增加，双向行车道，高危险性的货物，隧道内由于大交通流量而日益增加的火灾荷载等等因素。) 鉴于隧道内

2、环境特殊，火灾一旦发生，往往会一发不可收拾；并且由于缺乏逃生设施及救护人员，加之司机与乘客惊慌失措，很可能造成重大伤亡。 隧道的火灾特点发生在隧道中的火灾，多数是开放性火灾，它带有浓烟，其热辐射率为数兆瓦级，在数分钟内便可形成火灾。 经广泛的试验(包括路面车辆和地铁列车)，一起火灾通常在810分钟完全形成。对于大型货运卡车，大约为20-30分钟。当有燃料泄漏并形成坑池时，火灾在1-3分钟内完全形成。“隧道火灾”实例的测试显示，在大约5分钟之后，车辆火灾的温度升至大约200摄氏度。 在这些发现的基础上，我们得出如下结果：当隧道中发生一起严重的火灾，在最先的4分钟内，在火灾点上方的热空气层可以探测

3、到温度每分钟上升大于50摄氏度。 隧道通风将产生特定的影响。一般的测试都显示，在大于2ms的纵向风时，一辆汽车或列车火焰向上飘动，顶部的温度仅达到60摄氏度。并且，在距火灾发生地20米远的地点，顶部温度将降到50摄氏度以下。因此，在高速气流时热的升温梯度是唯一的报警相关标准。 隧道内风速的影响可以参见西门子楼宇科技公司在瑞士的哈葛伯奇试验隧道所得到的测试数据。 在有消防通风系统时，为确保排烟空气流速必须增加至大于3ms。另一方面，这增加了5个单位的燃烧速率，并且对隧道顶部的热空气层将更具破坏性。一些更先进的通风系统，在火灾发生时，从隧道火灾发生位置的顶部排烟。为此应只开启火灾发生位置的通风口，

4、并关闭新风系统。 为了确保火灾报警的可靠且无误报，火灾探测系统应能记录开放式火灾的辐射区域，这是极其重要的。此外由于表面热辐射所传递的热量要比热气体的热对流交换所传递的快一些，所以火灾探测系统应能迅速探测温度变化。而最新的光纤光栅感温探测系统，提供了几近完美的探测性能。 光纤光栅感温探测系统介绍光纤光栅隧道火灾探测系统,采用了当今先进的通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术。独创设计的低温、潮湿环境运行技术。该系统的开发研制在模拟隧道火灾现场的情况下，经多次反复试验、攻关才得以完善，避免了易受环境条件影响，蒸汽、尘土、烟雾等会阻挡仪器的光学系统而影响精确测温的影响，完整安全地把数据传送至监

5、视终端。因此，该系统是一种高可靠性的分布式在线监测系统。工作原理 北京品傲光电科技有限公司研发的光纤光栅隧道火灾探测系统使用光纤作为感温元件和信号传输介质，为提高光纤对温度的敏感程度及准确定位能力，采用国际最先进的光纤局部加工技术，在普通单模光纤上制作一系列的温度敏感区光纤光栅，这些敏感区可以精确、灵敏地探测到周围温度的细微变化，而光纤的其他部分只是用于信号传输，对机械应力和环境干扰不敏感，从而保证整个光纤光栅感温探测系统的高灵敏性和低误报率。其基本原理是利用光栅感温探头内部敏感元件光纤光栅反射的光学频谱对温度的敏感特性，通过光纤光栅温度报警仪显示表头内部各功能模块完成对光纤光栅传感器的输入光

6、源激励/输出光学频谱分析和物理量换算，以数字方式给出各监测点的温度信息，并根据预先设定的报警温度设定值和报警温升速率实时给出火灾预警和报警信号。系统功能与特点主要功能 系统可根据用户需要对探测器所在区域进行温度巡检，监测隧道内现场环境温度，实时传递火灾报警信息。 系统会跟据温度上升的快慢程度，给出不同的报警信号，分别启用喷水降温装置或灭火装置。 当发生火灾时，提供报警并准确确定起火点位置，指导消防工作。主要特点 系统通过探测波长编码采集数据，属于数字量测量，它不包含任何电子器件，所以不会受到任何种类的电磁干扰的影响，避免了传输线路损耗等因素影响的问题。 全年365×24小时不间断在线

7、监测，从根本上杜绝人员疏忽导致的事故 具有网络接口，可与管理网络相连，实现信息的共享和进一步的数据处理功能。 光纤传感线缆设计了优异的耐用性(可以预期大约50年的服务寿命)，所以对环境影响如温度，压力和湿度波动极具抵抗力，同样也适用于多尘和含有腐蚀性物质的空气中。 传感探测头无源，监测现场及施工现场均无需供电，本质安全。 测温精度达到±0.5，探测器仅对温度敏感，系统稳定可靠。 传感器无零漂，长期使用无需标定。 安装传感线缆和维护都十分容易，在线缆有损伤的地方可以像修复普通光纤一样接合。同时，光纤光栅隧道火灾探测系统能够： 精确定位火灾位置，对隧道可进行大范围的或局部范围的显示。 指

8、明火灾蔓延方向和速率。 激活预先编制的联动控制顺序比如通风，疏散指示，交通信号灯，灯光调整等，并通过通讯接口与其它控制系统进行联动。 系统组成光纤光栅隧道火灾探测系统采用全数字化网络结构，提高了整个系统的抗干扰能力。系统为星型网状拓扑结构，通过光纤光栅温度火灾探测信号处理器将系统与分布于隧道内的传感器连接起来，易于安装维护与系统拓展。光纤材质传输与光纤传感器监测，现场完全无电保证系统能在恶劣环境下可靠运行。光纤光栅隧道火灾探测系统主要由光纤光栅感温火灾探测器、光纤光栅感温火灾探测信号处理器以及信号传输光缆等几部分组成。下图为报警系统简化结构图：光纤光栅隧道火灾探测系统简化图 为了与其它系统更好

9、地连接，光纤光栅隧道火灾探测系统采用标准通讯接口和通讯协议：RS485、RS232和ETHERNET IEEE802.3规范，支持IPX及TCP/IP协议，由于采用ETHERNET标准，系统可与管理网互连。光纤光栅隧道火灾探测系统方案包括以下相互关联的子系统：传感器与传输系统该系统应用先进的准分布式光纤光栅传感技术，通过光纤光栅感温火灾探测器，将被测的温度量值转换成便于记录及再处理的光信号。由于从光纤光栅感温火灾探测器输出的信号为光信号，所以可以直接通过光缆进行远距离传输。光纤光栅良好的耐环境性能也为隧道长时期的安全监控提供了可靠的保障。数据采集系统该系统的功能：光纤光栅感温火灾探测器所产生的

10、光信号经光缆的远程传输，然后通过放置在监控室的光纤光栅温度火灾探测信号处理器直接进行数字量识别并转换为物理量，记录的数据可以在计算机终端显示、记录、保存或直接进入监测数据库。监测管理系统该系统的目的是根据各监测项目的特点，使各种不同类型的数据通过恰当的组织被有效地储存起来。在保证必要信息储存的前提下，尽量减少数据冗余度。该管理系统能方便地从数据量系统中获取数据，同时数据可以被不同用户方便地调用。贵州毕威高速公路隧道光纤光栅隧道火灾探测系统监测方案说明监测方案要求火灾报警控制器通过通讯口将信号传送到控制中心计算机，计算机可显示可视化报警介面，经人工确认后，输出报警和其它控制信号。报警信号上传至隧

11、道监控分中心监控计算机网络后，通过声光报警器发出声光报警。同时摄像机图像自动切换报警处图像到主监视器和大屏幕投影屏上显示，经操作员进行确认，由秦岭终南山隧道监控分中心监控计算机网络采取相应的交通控制方案，包括启动通风、隧道照明、消防系统、调整各外场设备的信息等，以便快速、有序的疏导隧道内的车辆和人员，保证隧道的安全运营。系统设置（1） 设置对沿线的老鹰岩、店口上、周翼、平山、水塘、天桥、隧道等6个隧道及草堤I号和II号隧道群设置火灾报警系统。在6个隧道的监控设备室内各设置一套火灾报警控制器。 （2） 在隧道内按每50米一套设置手动报警按钮，在隧道顶部设置光纤光栅火灾自动探测器，在每个隧道变电站

12、低压室和发电机室内各设置2套手动报警按钮和感烟式火灾自动探测器。在草堤隧道的隧道口室外机柜内设置火灾报警控制器，在在隧道内按每50米一套设置手动报警按钮。本路火灾自动报警子系统采用光纤光栅感温火灾自动探测系统，该系统是以光纤作为信号的传输与传感媒体，利用布喇格光栅的温度敏感性和光的反射原理，能够实时测量沿光纤的温度分布，同时能显示报警。该系统实行数字式信号测量，检测精度高；可进行准分布测量，测量点可任意设置；实现无电检测，本质安全防爆、抗电磁干扰、防雷击。系统由检测探头、自检探头、信号处理器、光纤接续盒、传输光缆、钢绞线及挂钩、其它连接及安装附件等构成。检测探头采用光纤光栅为测量单元，多个检测

13、探头之间相互串接，形成线型结构。其主要作用为：检测现场环境温度，实时传递火灾报警信息给信号处理器，在隧道现场，感温火灾探测器悬吊敷设于隧道顶部，一条感温光缆可划分为4个报警分区（100米为一个防火分区）。一台光栅信号处理器可监测16个防火分区，长度达1.6Km。自检探头的主要作用为随时检测现场所有检测探头是否正常工作，有效防止断纤、系统出现误报警等现象，保证设备可靠运行。自检探头串接于检测光缆的尾端。信号处理器的主要作用为：（1）给现场检测光栅提供光源；（2）对检测光栅返回的光信号进行调制解调；（3）输出报警信号；（4）进行声光报警。（5）每台光纤光栅感温火灾探测信号处理器连接4路光纤，分别监

14、测16个报警分区，其编码与隧道的位置坐标相对应。光纤接续盒的主要作用为保护光纤接头焊点和光纤连接法兰。传输光缆的主要作用为隧道监控设备室内信号处理器和隧道内光纤光栅探测器之间的光信号传输。钢绞线及挂钩的主要作用为将光纤光栅探测器及连接光缆沿隧道左右行车道中间顶部悬挂安装。各隧道根据光纤光栅火灾探测器的分区数配备信号处理器，原则上每4个分区为一个光通道，每台信号处理器可接入4个光通道。所有信号处理器均接入各隧道火灾报警控制器，通过火灾报警控制器向监控分中心传输信号。另外隧道内的手动报警按钮以及变电站内的感烟火灾自动探测器以总线的方式连接到火灾报警控制器上，对于草堤I号和II号隧道，为了保证信号传

15、输的质量，当信号线从火灾报警控制器接出超过1500米时，加一套信号放大器。隧道火灾报警控制器通过数据光端机将信号传输到就近的通信站，再通过通信系统的传输通道与监控分中心通信。（3） 火灾报警控制器可通过RS232接口与隧道本地主控制器相连，以便完成相关的联动控制以及在与监控分中心通信故障时由本地主控制器完成现场的自动交通控制。关键设备介绍光纤光栅感温火灾探测及报警系统的组成光纤光栅感温火灾探测器采用光纤光栅为测量单元，多个检测探头之间相互串接，形成检测系统，其主要作用为：检测隧道内现场环境温度，实时传递火灾报警信息至光纤光栅感温火灾探测信号处理器。光纤光栅感温火灾探测器成线性组成传感器链安装在

16、隧道内，每两个光纤光栅感温火灾探测器间距为10米左右。光纤光栅感温火灾探测信号处理器主要作用为：（1）给现场检测光栅提供光源；（2）对检测光栅返回的光信号进行调制解调； （3）输出报警信号。光纤光栅感温火灾探测系统的主要性能指标光纤光栅感温火灾探测器光栅中心波长15251565nm光栅反射率80分辨率0.1°C测量精度± 0.5°C测温范围-50+150°C外形尺寸35mm×6mm封装形式铠装探测器长度250600米传感头引出线光缆，左右各为0.5m±0.1m传感头之间级连方式光缆材料熔断温500光纤传输距离 20Km最大弯曲半径 3

17、00mm 每根探测器末端安装有系统故障自检探头 光纤光栅感温火灾探测信号处理器工作温度测温范围0+40-40+200报警温度+65+95（可由用户设定）报警温度误差2响应时间1s分辨率1传输光纤类型单模绝缘耐压高温光纤感温探头引出接口类型FC/APC标准光纤接头传输光纤最小弯曲半径5cm单台设备测温点数16点温度显示液晶屏报警输出无源开关触点一对供电方式AC220V /DC24V可选通讯接口报警方式RS232差、定温复合式，可复位系统参考标准GB/T18901.1-2002 光纤传感器 第一部分：总规范GB16838 消防电子产品环境实验方法及严酷等级GB/T 16529-1996 光纤光缆连

18、接器 GB/T 12085-1989 光学和光学仪器环境试验方法GJB 3931-2000 光纤光缆旋转接头总规范GB/T 18311.40-2003 纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序ANSI IEEE 488 可编程仪表数字接口ANSI/NFPA 70 国家电气规程ANSI NEMA 工业控制设备和系统外壳ANSI IEEE 472 冲击电压承受能力导则GB9385 计算机软件需求说明编制指南GB9813-88 微型电子数字计算机通用技术条件IEC1131-3 国际可编程控制组态语言标准隧道概况一览表序号隧道名称里程桩号长度（m）备注1宋官隧道ZK40+525ZK41+0114

19、86YK40+530YK41+0204902老鹰岩隧道ZK55+895ZK57+8851990报警系统YK55+886YK57+83019443店口上隧道ZK60+676ZK61+525849报警系统YK60+645YK61+4758304周翼隧道ZK65+840ZK68+2402400报警系统YK65+855YK68+32024655平山隧道ZK79+818ZK82+9383120报警系统YK79+039YK82+90530926中坡隧道ZK90+039ZK90+465426YK90+040YK90+4604207洞头上隧道ZK95+040ZK95+345305YK95+035YK95+37

20、53408水塘隧道ZK107+070ZK108+9151845报警系统YK107+105YK108+95018459天桥隧道ZK115+965ZK117+8291864报警系统YK115+955YK117+810185510旱莲花隧道ZK118+925ZK119+535610YK118+905YK119+51561011草堤I号隧道ZK2+701ZK3+329628报警系统隧道群共计一套系统YK2+710YK3+34963912草堤II号隧道ZK3+401ZK4+431744报警系统YK3+431YK4+159728工程量清单毕威公路第17合同段及连接线子目名称规格单位17标数量（含连接线）备

21、注火灾报警系统火灾报警套光栅火灾报警套7光纤光栅信号处理器每个处理器含4个光通道套15总线隔离器个14光纤光栅传感器每条600米，60个检测点条55防水光缆接续盒GP-个55铠装阻燃传输光缆GYTZA-53-4B米62700镀锌钢绞线5.4米27800技术支持服务和培训计划技术支持服务（一）强大的服务队伍和服务体系北京品傲光电科技有限公司拥有国际知名科学家领衔的具有持续研发能力的过硬研发队伍，多年丰富系统集成经验的工程师队伍和完善的售后服务措施，并且公司有一整套完整的服务管理体制，具有优良的服务作风。（二）本地化服务北京品傲光电科技有限公司总部设在北京市，已在上海、昆明、东莞、兰州、成都等地成

22、立办事处。公司具有完整的技术支持中心和备件中心，在北京总部和上海办事处建立了专门的备件仓库，包括光纤光栅传感网络分析仪常用备件、各类型光纤光栅传感器、工程耗材和光纤融接机等施工设备，常备4台传感网络分析仪用于客户紧急更换，为用户提供7×24服务，在接到用户电话后24小时内派技术支持工程师到达现场。此外，客户可随时通过电话和网络进行咨询或寻求技术支持。1 运输计划1.1 成品运抵业主指定地点全过程的质量保证体系运抵产品的形成要借助于营运车辆的运动，即在混合公路交通条件下通过运动来实现人或货物的位移。因此，使货物完好无损，安全到达目的地，是供货商基本要求。 采取先进的技术措施和完善的组织

23、措施，以减小风险产生的可能性和可能产生的影响。如选择有弹性的、抗风险能力强的技术方案，进行预先的技术模拟试验，采用可靠的保护和安全措施。对管理的项目选派得力的技术和管理人员，采取有效的管理组织形式，并在实施的过程中实行严密的控制，加强计划工作，抓紧阶段控制和中间决策等。 首先选定具有资质、实力强、专业性强的物流公司，被选定的外企物流公司名称：UPS、敦豪、DHL、联邦快递；被选定的国内物流公司：经交委批准、市工商局注册的专业物流公司；以上企业专业从事全国公路运输、航空货运、货物仓储、快运配送的服务型企业。 设备的包装，装箱员负责光纤光栅网络分析仪及其配件的装箱和打包；配载人员负责产品的详细的数

24、量型号、设备现状备注在案，直至接载人员交接。 运输确认，货物交接核实完毕后，进行运输保价流程，确认后进行运载。 货物运输安全协议及保险措施，购买保险或要求承运方和保险委托方担保，以转移风险。对于一些无法排除的风险，可以通过购买保险的办法解决；如果由于合作伙伴可能产生的资信风险，可要求对方出具担保，如承运方的运输协议或合同中详细明确运输过程的责任、保险公司出具的本次项目设备的保单等。1.2 质量检测和质保措施质量检测及质保措施以出厂检测为主，实行检测闭环制度，不合格产品均就地重返生产车间，进行修复及不合格作废处理。1.3 物流组织方案及运输保证措施 运输方式、运距、运输工具及动力、往返天数。序号

25、运输方式拟运输工具及动力往返天数1航空运输飞机2个工作日内2铁路运输火车、汽车3个工作日内3自载配送公司车辆2个工作日内备注：具体运输方式，根据供货时综合环境为参考。 紧急情况下的供应能力及运输方案紧急情况下，我公司自备汽车配送，2个工作日到达目的地。1.4拟投入的运输工具和运输方式，且应满足运输有关规定本次如中标，我公司承诺首选运输环境良好的混合运输方式。2 安装/调试2.1安装与调试过程将在贵州供电局用户单位进行，由北京品傲光电科技有限公司派专门人员将仪器安装并调试好，达到说明书技术指标的要求。在安装调试过程中，我方将对招标人技术人员所提出的技术问题给予满意的答复，并向招标人提供安装调试过

26、程中的各种文档资料、包括验收报告和中文电子版说明书以及调试仪器所需要的工具。2.2我们有完善的备件库。3、培训计划为使招标人相关人员能掌握有关系统设备的使用、维护和管理，达到能独立进行管理、故障处理、日常测试维护等工作的目的，北京品傲光电科技有限公司将对招标人相关人员进行技术和产品的培训。3.1 课程介绍 专项培训此次招标仪器为光纤光栅传感网络分析仪，该仪器为北京品傲光电科技有限公司自有产品，因此针对该仪器的特点，现派专人负责对该款仪器的构成、使用、注意事项等制定专项培训计划如下：Ø 产品配件介绍 提供的资料：配件列表及性能介绍Ø 产品功能介绍 提供的资料：产品使用手册&#

27、216; 产品软件操作 提供的资料：软件操作手册Ø 使用注意事项 固定培训Ø 光纤光栅传感技术原理：光纤技术的发展、光纤光栅制作原理光纤光栅的传感应用等。Ø 产品知识：光纤光栅传感器及光纤光栅传感网络分析仪系列产品介绍。Ø 产品应用：光纤光栅传感网络的搭建及软件运行。Ø 解决方案：光纤光栅传感技术在桥梁、隧道、堤坝、大型结构等中的应用方案。Ø 网络故障：光纤光栅传感系列产品的基本维护及常见故障排除。3.2 时间安排北京品傲光电科技有限公司对用户的培训时间安排在用户购买产品之后的15个工作日内。4 保修硬件保修期为18个月，软件升级期为

28、5年，质保期从设备验收合格之日起开始计算；5售后服务计划5.1电话支持服务服务热线号码以北京品傲光电科技有限公司提供的号码为准（包括电话和传真号码）， 如有更改，北京品傲光电科技有限公司至少提前三天以书面形式（含传真）通知用户。 用户可通过电话、传真或网络的方式与北京品傲光电科技有限公司市场部联系，并提供详细描述、服务请求时间、联系人和联系电话等。北京品傲光电科技有限公司拥有由技术工程师组成的电话支持小组，响应用户的服务请求，协助与指导用户解决问题。北京品傲光电科技有限公司提供每周7天、每天24小时的电话支持服务。5.2 现场支持服务北京品傲光电科技有限公司在接到用户的技术支持服务请求后，如果不能通过电话或网络支持解决问题，将委派技术工程师赴现场协助用户排除故障。北京品傲光电科技有限公司根据故障对用户业务造成的影响，将故障划分为四种级别，划分界定如下：Ø 一级故障：主要指设备在运行中出现系统瘫痪或服务中断，导致设备的基本功能不能实现或全面退化的故障。Ø 二级故障：主要指设备在运行中出现的故障具有潜在的系统瘫痪或服务中断的危险，并可能导致设备的基本功能不能实现或全面退化。Ø 三级故障：主要指设备在运行中出现的直接影响服务，导致系统性能或服务部分退化的故障。Ø 四级故障：主要指设备在运行中出现的，断续或间接地影响系统功能和服务的故障