输煤皮带分布式光纤测温技术方案

输煤皮带分布式光纤温度在线监测技术方案杭州辉能电力科技有限公司输煤皮带分布式光纤温度在线监测技术方案杭州辉能电力科技有限公司输煤皮带分布式光纤温度在线监测技术方案杭州辉能电力科技有限公司II目录概述 1输送带火灾监测背景 1输送带火灾起因及特点 2火灾监测技术比较 3设计依据 4系统设计 5方案设计 5系统功能设计 6系统组网 7方案性能分析 7系统调试 9系统配置 9温度标定 9产品介绍 10分布式光纤测温技术原理 10分布式光纤测温技术优势 分布式光纤测温系统组成 12测温主机 12探测光缆 13用户软件 14系统指标 16售后服务 17技术支持 17培训内容 17售后服务 18日常维护及注意事项 18输煤皮带分布式光纤温度在线监测技术方案杭州辉能电力科技有限公司输煤皮带分布式光纤温度在线监测技术方案杭州辉能电力科技有限公司PAGEPAGE10概述输送带火灾监测背景输送带沿长度方向支撑在安装于机架上的系列托辊上，绕过驱动和张紧改向滚济损失和人员伤亡。近几年，国内发生的重大输送带火灾包括：2000年11月1日，江西省丰城矿务局坪湖煤矿皮带暗井第二部胶带输送机头以下200米左右处，因皮带摩擦起火，造成14人死亡，18人受伤。2000年11月30日，兖矿集团南屯煤矿南屯矿中央胶带输送机巷发生一起重大火灾事故，受灾人员138人，其中有5人中毒较重住院治疗。2012年2月22日,国华徐电输送带火灾事故造成皮带700米烧损；两台皮带秤、两台入炉煤取样机损坏；控制电缆总长6000米烧损；皮带架变形。1989年2月5日,某电厂10号输煤栈桥所发生的火灾，造成120m栈桥烧塌，660m1.1m200万元。少火灾造成的危害。输送带火灾起因及特点据统计分析，引起输送带火灾的原因主要有两大类：内因由输送机自己本身引起火灾故障。产生故障的原因很多，归纳有以下几点：a、托辊超温——从调研结果看，皮带输送机着火事故中，由于托辊卡死导致托辊温升高而引燃输送带是皮带输送机火灾的主要原因。b、滚筒打滑——出现输送带打滑，则输送带与滚筒之间存在着较大的相对致火灾。c、紧急停车后的满载起动——从动滚筒打滑的主要原因则是滚筒轴承严重易在停机后引燃输送带。d短路现象，产生明火。e、易燃和易自燃物品——带式输送机上，易燃物品主要来自被输送的物料和设备维修保养后的残留物品。外因焊作业的焊渣落在输送带上，可立即引燃输送带。制电缆上(特别是人迹罕至的电缆线位置)是防止输送机系统失火的重要环节。输送机系统某些特殊的布置形式，会使失火处在烟囱效应作用下剧烈燃烧。一种是有扬程的输送机在低处失火后，防风罩和输送带之间产生烟囱效应；第二种是水平布置的输送机头部(或尾部)较高的转接机房、漏斗、防风罩和输送带四()和解生，从而保障大型企业的安全运营。火灾监测技术比较可恢复式感温电缆光纤光栅测温系统FBG分布式光纤测温系统DTS技术先进性上世纪90年代技术先进国际先进测量类型分区线型测量准分布式完全分布式测量原理电阻阻值随温度变化反射波长随温度变化散射光强随温度变化测温精度±3℃±1℃±1℃测温分辨率1℃<0.1℃0.1℃测量时间20s所有监测点单次测量<30s10s定位精度较差点式测量<0.5m报警方式定温报警差、定温报警差、定温报警抗干扰能力采用电信号测量，易受电磁干扰，不适用于高压带电环境采用光信号传感，本质安全，不受电磁干扰；环境适应性强采用光信号传感，本质安全，不受电磁干扰；环境适应性强系统安装沿电缆线型敷设，安装较为简单需安装特殊温度传感器，安装复杂沿电缆线型敷设，安装最简单运行维护传感器每隔4-5年需更换，运行维护工作量大测温传感器寿命短，每隔3-5年需重新标定，运行维护工作量大30作量小长期稳定性基于电阻变化测量温度，电缆老化会影响测温精度；误报率高测温传感器漂移会影响测温精度内置标定单元，测温稳定性高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，为长距离输送系统（输送带）火灾监测提供优异解决方案。设计依据依据以下国家标准和行业规范以及客户需求设计。《建筑设计防火规范》GB50016-2006《爆炸性环境设备通用要求》GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备》隔爆型“dGB3836.2-2000《爆炸性环境用防爆电气设备》本质安全型“iGB3836.4-2000《线型感温火灾探测器》GB16280-2014《线性光纤感温火灾探测系统设计、施工及验收规范》DB43/T480-2009《分布式光纤温度探测火灾报警系统应用技术规范》DB29-149-2005《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）GB50116-98《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166-2007（GB50229-2006）（GB11920-98）《火灾自动报警控制器通用技术条件》（GBJ4717-93）《电力设备典型消防规范》（DL5027（93））《火力发电厂建筑设计规程》（DL/T5094-1999）《火灾报警探测器》GB4717-2005《消防联动控制系统》GB16806-2006系统设计方案设计本项目采用长距离分布式光纤火灾探测器系统，实时监测输送机皮带及沿线电缆桥架与配电间温度。系统方案构成示意图感温光缆的安装方式：3m。（1.2测温度升高，触发定温及差温报警，并提示现场人员及时停机维修。系统功能设计1、分布式光纤测温系统实时对现场敷设区域进行温度巡检，监测现场环境温度，100%覆盖隧道区域，无测量盲区。2传送至火灾报警主机。3防设施进行联动控制。4、实时温度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。5、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。6、系统具有多区域配置功能，能对整个测量范围进行分区，分区数可达1000个以上，系统可对每个分区进行分别配置，对某些区域进行重点监测。7、系统可以进行连续自检测试，以监视设备的工作状态，并且将系统内各设施的状态传递至监控站火灾报警工作站进行显示和监视，具有火警优先功能，发现有故障存在时，将故障信息传到监控站计算机系统。系统组网USBRS232LED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。

消防报警系统网络拓扑结构（一）系统功能提示管理人员。区域设置报警参数，如50℃预报警，60℃采取措施等。报警区域可按需配置，总报警区域数可达500输出口配置，进行分级输出信号。系统具备故障自动诊断能力，可连续检测设备的工作状态。火灾报警控制器；另有RJ45的用户，对软件进行开启、关闭，数据拷贝、功能屏蔽等操作。系统具备安全记录功能，可储存1年以上的历史数据。系统支持查询、统计分析功能，可以对数据进行拷贝及打印。（二）系统特点0.5m靠的依据。量时间不超过5s，测温误差<±1℃，温度分辨率0.1℃。温度；并且具有故障自动诊断功能，能够长时间保证设备可靠运行。可扩展性强。系统同时具有很强的可扩展性，可同时供多路信息传输。内置多种通信规约，便于在平台集成。图像显示，形象直观。系统调试系统配置主要包括报警分区设置和报警温度设置。备的有效联动。GPRS将报警信息通过短信息的方式及时传送给管理人员。温度标定具体应用的测温光缆，还需要进行性能优化调整，其中之一，就是温度校正。线上，再对温度曲线进行补偿。温度标定方法:取得现场首端，尾端实际环境温度；校正温度线性(斜率)；取得首尾端实际温度，比较测量温度与实际温度之差，调整斜率，使得首尾端测量温度与实际温度差值相同；校正温度绝对零点(偏移量)取得实际温度，调整偏移量使得测量温度与实际温度吻合；2），3）两步即可完成温度标定工作。产品介绍分布式光纤测温技术原理DTS系统使用一个特定频率的光脉冲照射光纤内的玻璃芯。当光脉冲沿着光纤玻璃芯下移时，会产生多种类型的辐射散射。如瑞利(Rayleigh)散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼(Raman)（Stokes光（Anti-Stokes光StokesAnti-StokesStokes被光纤探测单元接收。DTSAnti-StokesStokesOTDR同的温度点进行定位，这样就可以得到整根光纤沿线上的温度并精确定位。其工作原理如下图所示：DTS测量原理图Stokes：

P(z)Pke(aRas)z Xs 0s

X1Anti-stokes：

P(z)Pk

e(aRaA)z 1A 0A

X1其中XehV/kBT(z)e/T(z)。根据推导，得到温度：

T(z) ln(R(z)ke-az)所有点的准确温度值。分布式光纤测温技术优势连续分布式测量里的测量信息，误报和漏报率大大降低。同时实现实时监测。抗电磁干扰，在强电磁环境中可以正常工作光纤为载体的，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。本征安全电，本质安全，尤其适合易燃易爆等危险化工区域。测量距离远，适于远程监控以实现几十公里的远程监测。灵敏度高，测量精度高成熟的产品也证明了这一点。寿命长，成本低，系统简单30感器可以大大降低整个工程的最终经营成本。分布式光纤测温系统组成测温主机测温主机是分布式光纤测温系统DTS2000的核心。杭州光传的测温主机采用创新的ARM+FPGA设计，可靠性高；同时凭借高速微弱信号处理技术优势，实现0.5m空间分辨率，技术指标达到国内领先水平。测温主机分布式光纤测温系统DTS2000具有如下技术优势：快速性5s，响应速度快。分布特性0.5点的温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。先进性准确性该系统的温度分辨率达到0.5℃，温度精度1℃，空间分辨率达0.5m。灵活性30秒；系统支持多级报警，如40℃预警，50进行分区设置，报警方式灵活。兼容性RS232RS485RJ45PC确、完整。安全性光缆分布式温度监测系统具备安全记录功能，可储存一年以内的历史数据，并可进行有效审核。诊断；如果光纤受损，DTS系统可以即时定位受损点，并通过光纤熔接机对其进行熔接，无需停止测量，这对于有效的实施在线监测时非常重要的；探测光缆本征安全，采用光信号，不会与动力电缆之间产生相互电磁干扰。探测光缆项目内容性能指标光纤类型进口项目内容性能指标光纤类型进口62.5/125μm多模光纤探测温度-40℃到+85℃（长期）125℃（≥48小时）感温光纤特征不受电磁干扰、抗机械冲击、抗腐蚀防护级别≥IP67弯曲直径≥60mm使用寿命≥30年光纤护套外层采用阻燃PVC/LZSH材料内层采用不锈钢螺纹铠装护套抗拉强度长期200N 短期400N抗压强度3000N/100mm（长期）4000N/100mm（短期）光纤的损耗3.0dB/km@850nm，1.5dB/km@1300nm探测光缆结构示意图感温光缆的技术参数如下：用户软件要包括：温度监测、火灾报警、可视化显示等功能模块。温度曲线显示线可以显示该处温度升高或降低。

分布式温度显示曲线提供历史温度数据统计分析功能，提供温度变化趋势，包括：（1）某时刻电缆不同位置的温度分布曲线；（2）某时段电缆某点的温度变化曲线。

单点历史温度变化曲线提供定温、温升、区域温差等多种灵活的火灾报警方式，报警参数可以分级、LED文字、图像等报警信号。如可设定多级定温报警（如40℃预报警，50℃采取措施等）及温升速率设定，并且可根据环境不同进行温度修正。分区/分级事件报警设置可视化界面提供形象的可视化显示界面，通过图形组态模块将光纤位置映射到图像上，一旦光纤某点发生火灾，报警信息直接显示在图像上，形象直观。用户软件可视化界面系统指标技术性能光纤类型多模光纤测量距离10km空间分辨率0.5-3m定位精度0.5m测量时间最短5s温度测量范围-190℃-700℃（取决于光缆）温度测量精度