光纤光栅油罐火灾报警系统.pdf

光纤光栅感温火灾探测系统 方案设计 1 目录 概述3 1 光纤光栅传感技术简介 4 1.1 光纤光栅传感技术特点 5 1.2 光纤光栅的制作原理 5 1.3 光纤光栅的测量原理 6 2 光纤光栅油罐感温火灾探测系统介绍 7 2.1 系统工作原理 7 2.2 系统技术指标 8 2.3 主要设备技术指标 9 2.4 系统软件功能 10 3 油罐群感温火灾探测方案设计 12 3.1 监测方案说明 12 3.2 光纤光栅感温火灾探测器安装照片 14 3.3 设备及耗材 14 3.4 系统参考标准 15 2 概述 石油化工系统贮罐区绝大部分处于人口稀少的旷野地区 ，周围环境相 对恶劣 ，而油罐直接曝晒在阳光下 ，易引起局部高温 ，甚至由于油气挥发 达到一定浓度，导致火灾的发生。 长期以来 ，油罐外壁的温度很难实时监测，这是因为油罐地处荒野 ， 且本身的存储物又是高危产品——各种油品。传统的感温火灾监测系统自 身的可靠性、实时性及用于危险化工区域的本质安全性难以保证。所以 ， 近年来储罐区火灾事故已发生多起，造成巨大的经济损失。 光纤光栅感温火灾探测系统是武汉新烽光电科技有限公司针对石油 化工行业用户专门开发的一套新型的分布式光纤感温火灾探测系统。该系 统的设计思想是 ：在储罐罐顶及外壁以一定的密集度 （一般为 6 米点距） 分散式安装具有快速温度响应特性的光纤光栅感温探头 ，用防静电光纤尾 纤将这些光纤探头串接成链，最后汇聚到一根多芯光缆远程连接到监控 室。在监控室内通过一台或多台信号处理器可在 1 秒钟内实现所有测温点 的温度采集及图形数字显示、声光报警 ，也可与消防装置联动或与其他 管理系统通信。 3 1 光纤光栅传感技术简介 传统的光纤传感器绝大部分都是“光强型”和“干涉型”的，前者的信息读取是 测量光强大小 ，因此光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素会影响 测量精度 ，典型产品有基于 OTDR 技术的分布式光纤测温系统 ；后者的信息读取是观 察干涉条纹的变化 ，这就要求干涉条纹清晰 ，而干涉条纹清晰就要求两路干涉光的光 强相等 ，使光纤光路的灵活和连接的方便等优点将大打折扣 ，而且它是一种“过程传 感器”而不是“状态传感器”必须要有一个“固定参考点”，这样就给光纤传感器的 应用带来了难度 ，典型产品有加拿大 FISO 公司基于 Fabry-Pérot 干涉仪技术的光纤温 度、应力变形测试仪。 Fiber Bragg Grating 武汉新烽光电科技有限公司所开发的光纤光栅 （ ）传感技术是 上世纪末期开始发展并得到国内外广泛应用的一种世界上最先进的光纤数码传感技 术。其实现原理是 ：直接在石英单模光纤上制作多个光栅，封装保护后形成光纤传感 链 ，可高精度地同时测量成百上千点的温度。由于光纤传感链中传感器和传输线是合 一的 ，均为石英单模光纤 ，唯一的区别在于传感器是石英单模光纤中经过加工、处理、 封装、保护的局部一段长度 （一般为10mm 左右 ）。所以 ，光纤光栅传感技术最主要 的优点就在于现场不供电 ，免受雷击损坏和电磁干扰 ；此外，由于光纤光栅感温火灾 探测信号处理器采用并行光谱探测技术 ，系统中所有感温探头的单次同步扫描时