甲醇（油罐）罐區(qū)線型光纖光柵
感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)
1.公司簡(jiǎn)介
我司利用航天技術(shù)主要生產(chǎn)光纖光柵提供有力支撐、光纖光柵（DTS)等光電技術(shù)產(chǎn)品。主要產(chǎn)品：光纖光柵智能解調(diào)儀建議、光纖光柵（溫度品率、壓力、應(yīng)變用的舒心、加速度等）傳感器技術發展、光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及無線測(cè)溫和熒光測(cè)溫。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力開關(guān)柜及電纜溫度監(jiān)測(cè)集成、石化管道重要手段、油罐及儲(chǔ)罐泄漏監(jiān)測(cè)、高速公路隧道穩定性、地鐵的溫度火災(zāi)消防報(bào)警系統(tǒng)以及橋梁像一棵樹、大壩等大型結(jié)構(gòu)的健康在線監(jiān)測(cè)。
目前在光電子器件與集成去突破、激光與太赫茲技術(shù)能運用、能源光子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)智能設備、信息存儲(chǔ)與光顯示不可缺少、光電探測(cè)與輻射等功能實(shí)驗(yàn)室及1個(gè)光電公共測(cè)試平臺(tái)，開展立足光電前沿的基礎(chǔ)研究和滿足國家戰(zhàn)略需求的高技術(shù)研究技術特點。
2.概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提高鍛煉，出現(xiàn)大量的石油石化倉儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)凝聚力量。鑒于這些產(chǎn)業(yè)具有的火災(zāi)危險(xiǎn)性及對(duì)環(huán)境的危害性有所提升，安裝監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)具有重要的意義，其目的在于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)反映各個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域溫度參數(shù)新的力量，分析和判斷各監(jiān)測(cè)區(qū)域的安全狀態(tài)先進水平，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄全面展示、分析并及時(shí)報(bào)警重要平臺。
系統(tǒng)以安全可靠、技術(shù)*結構、經(jīng)濟(jì)合理更適合、性能優(yōu)良、適應(yīng)各種惡劣環(huán)境為原則溝通協調，滿足國家相關(guān)規(guī)范要求：
《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ93-86
《自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB131-90
《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電信設(shè)計(jì)規(guī)范》SHJ28-90
《石油庫區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50074-2002
《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013
《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50100-92
《線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)器》 GB 16280-2014
《國家原油儲(chǔ)備庫設(shè)計(jì)規(guī)定》
《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》2009
3.光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)介紹
作為光纖傳感技術(shù)的代表產(chǎn)品要素配置改革，光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)：
3.1技術(shù)說明
光柵的基本結(jié)構(gòu)為沿纖芯折射率周期性的調(diào)制（如圖1所示）體系，所謂調(diào)制就是本來沿光纖軸線均勻分布的折射率產(chǎn)生大小起伏的變化。
圖1 光柵結(jié)構(gòu)示意圖
光纖的材料為石英帶動產業發展，由芯層和包層組成責任製。通過對(duì)芯層摻雜，使芯層折射率n1比包層折射率n2大倍增效應，形成波導(dǎo)規則製定，光就可以在芯層中傳播。當(dāng)芯層折射率受到周期性調(diào)制后優化服務策略，即成為光柵關規定。光柵會(huì)對(duì)入射的寬帶光進(jìn)行選擇性反射，反射一個(gè)中心波長(zhǎng)與芯層折射率調(diào)制相位相匹配的窄帶光兩個角度入手，刺中心波長(zhǎng)為布喇格波長(zhǎng)建強保護。
如果光柵處的溫度發(fā)生變化，由于熱脹冷縮生產效率，光柵條文周期也會(huì)跟隨溫度變化使命責任，光柵布喇格波長(zhǎng)也就跟著變化。這樣通過檢測(cè)光柵反射光的波長(zhǎng)變化使用，就可以知道光柵出的溫度變化情況較常見。
實(shí)際光纖光柵分布式傳感系統(tǒng)基本原理如圖2所示。
一根光纖上串接的多個(gè)光柵（各具有不同的光柵常數(shù)）主要抓手，寬帶光源所發(fā)射的寬帶光經(jīng)Y型分路器通過所有的光柵體製，每個(gè)光柵反射不同中心波長(zhǎng)的光，反射光經(jīng)Y型分路器的另一端口耦合進(jìn)光纖光柵感溫探測(cè)信號(hào)處理器創新科技，通過光纖光柵感溫探測(cè)信號(hào)處理器探測(cè)反射光的波長(zhǎng)及變化探討，就可以得到解調(diào)數(shù)據(jù)，在經(jīng)過處理高效流通，就得到對(duì)應(yīng)各個(gè)光柵處環(huán)境的實(shí)際溫度。
3.2產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)傳感器相比較精準調控，具有許多天然的優(yōu)勢(shì)功能，主要包括：
3.2.1、采用光纖光柵感知溫度和位置信息進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)解決、信號(hào)傳輸預期，實(shí)現(xiàn)無電檢測(cè)，本質(zhì)安全防爆幅度；
3.2.2結構、使用*的光纖光柵作為測(cè)量單元，技術(shù)*貢獻，測(cè)量精度高規模最大；
3.2.3穩中求進、光纜及光柵*工作溫度范圍達(dá)-40℃到150℃，瞬時(shí)可達(dá)200℃最深厚的底氣，應(yīng)用范圍廣協同控製；
3.2.4、采用分布式測(cè)量方式品質。測(cè)量點(diǎn)多利用好，方式靈活；
3.2.5解決問題、通過系統(tǒng)硬件對(duì)溫度信息解調(diào)系列；
3.2.6、MAX溫度點(diǎn)定位至每一個(gè)探測(cè)器相互配合；
3.2.7慢體驗、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡(jiǎn)單應用情況，維護(hù)方便保護好；
3.2.8、通過軟件表現，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定不同的預(yù)警值特點、火警值；
3.3光纖光柵主機(jī)性能指標(biāo)說明
系統(tǒng)具有以下技術(shù)參數(shù)：
3.3.1結論、測(cè)溫范圍：-40℃—+150℃
3.3.2和諧共生、測(cè)溫精度：±0.5℃
3.3.3、環(huán)境溫度：-40℃—+60℃
3.3.4適應性強、溫度分辨率：0.1℃
3.3.5技術交流、火災(zāi)報(bào)警信號(hào)輸出端子：預(yù)報(bào)警、報(bào)警拓展、4－20mA信號(hào)
3.3.6創造更多、外接信號(hào)通訊協(xié)議：RS232/485，以太網(wǎng)
3.3.7不斷進步、光纖信號(hào)大傳輸距離：≤40km
3.3.8工藝技術、響應(yīng)時(shí)間：<1s
3.3.9、測(cè)量光纜通道數(shù)：大128通道
系統(tǒng)具有以下功能：
3.3.10可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀況規模，并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警
3.3.11近年來、定溫報(bào)警溫度設(shè)置：在測(cè)溫范圍內(nèi)可任意設(shè)置
3.3.12、報(bào)警級(jí)別設(shè)定：預(yù)警發展目標奮鬥、火警2級(jí)報(bào)警
后面板示意圖如下圖所示：
（注：報(bào)警繼電器輸出端共四組輸出（面對(duì)后面板從左向右數(shù)技術先進，兩位輸出端子為一組），具體：1組對(duì)應(yīng)示警輸出延伸，2組對(duì)應(yīng)預(yù)警輸出認為，3組4組是報(bào)警輸出服務好。）
3.4光柵感溫傳感器技術(shù)指標(biāo)
3.5現(xiàn)場(chǎng)安裝
3.5.1赤峰博元公司現(xiàn)場(chǎng)有3臺(tái)儲(chǔ)罐容量為5000m³甲醇罐和中間罐區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)(圖4),據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013設(shè)計(jì)規(guī)范，要求罐區(qū)宜采用線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)提高鍛煉，主要用于監(jiān)測(cè)罐區(qū)火災(zāi)發展邏輯，根據(jù)博元公司提供的罐區(qū)資料，我們將光纖光柵傳感器布設(shè)在拱頂?shù)南虏坷@行一周有所提升，并對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)聽得進，比如呼吸閥等其它重點(diǎn)部位，然后通過旋梯先進水平、穿線管和線槽將8芯光纖引入控制室便利性，連接光柵測(cè)溫主機(jī)。傳感器的用磁鐵和騎馬卡進(jìn)行固定越來越重要的位置，下圖是現(xiàn)場(chǎng)安裝參考圖：
3.5.2赤峰博元3臺(tái)甲醇罐區(qū)的其中2臺(tái)有保溫材料新技術，我們采用耐高溫膠粘貼傳感器卡子，在用卡子固定傳感器順滑地配合。
4. 儲(chǔ)油罐安全監(jiān)測(cè)
4.1線型光纖感溫探測(cè)器罐區(qū)安全監(jiān)測(cè)的意義
油品庫區(qū)是儲(chǔ)存深入、輸轉(zhuǎn)和供應(yīng)石油及石油產(chǎn)品的專業(yè)性倉庫，是協(xié)調(diào)原油生產(chǎn)和加工前沿技術、成品油運(yùn)輸及供應(yīng)的紐帶基礎。在油庫生產(chǎn)過程中，由于存在大量的易燃多種方式、易爆以及易腐蝕對外開放、有毒、易流失等不安全因素深入交流研討，危險(xiǎn)性大資料。一旦發(fā)生事故，將可能造成人員傷亡和油料物資的大量損失關註度，在石油橫向協同、化工領(lǐng)域，溫度是一個(gè)非常重要的參數(shù)敢於挑戰。通過溫度的精確測(cè)量迎難而上，可以探測(cè)儲(chǔ)油罐的過熱點(diǎn)以及石油化工環(huán)境的火災(zāi)探測(cè)。傳統(tǒng)的電傳感器為點(diǎn)式測(cè)量探索，存在不能精確定位，不能提前預(yù)報(bào)泄漏隱患產業，誤報(bào)率高等缺點(diǎn)滿意度；同時(shí)自身以電為載體會(huì)產(chǎn)生熱量，存在火災(zāi)隱患可持續。光纖光柵傳感器用光纖傳感和傳輸信號(hào)主要抓手，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)體製，可以提前預(yù)報(bào)隱患；由于光纖本身不帶電創新科技，不受各種電磁干擾服務延伸，自身也不會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)。
油料具有易燃易爆具有重要意義、易揮發(fā)和流動(dòng)性等特點(diǎn)研究，如果管理不善，就可能發(fā)生燃燒或爆炸事故應用創新，給國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成損失提高。因此，在油庫安全管理工作中的特性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除油庫安全工作中的不安全因素交流，加強(qiáng)油庫安全管理，杜絕各類事故的發(fā)生提供堅實支撐，光纖光柵測(cè)溫預(yù)警系統(tǒng)在油庫的安全管理中應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義還不大。
儲(chǔ)油罐安全監(jiān)測(cè)主要內(nèi)容有：
儲(chǔ)罐線型光纖感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)
l 外浮頂罐火災(zāi)探測(cè)
l 內(nèi)浮頂罐火災(zāi)探測(cè)
l 拱頂罐火災(zāi)探測(cè)
l 球罐火災(zāi)探測(cè)
儲(chǔ)罐光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
l 儲(chǔ)油罐罐體溫度監(jiān)測(cè)
4.2儲(chǔ)罐光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)
光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提供了幾近*的探測(cè)性能信息化技術。相比其他探測(cè)手段發揮作用，這一新興的線型溫度監(jiān)測(cè)手段正逐漸為各個(gè)領(lǐng)域的用戶廣為接受，石化行業(yè)消防監(jiān)測(cè)由于其易燃易爆的環(huán)境特點(diǎn)就更為適用系統性。
儲(chǔ)罐線型光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)功能
迅速準(zhǔn)確判斷火情的位置勇探新路，*地提高儲(chǔ)罐區(qū)安全運(yùn)營(yíng)的可靠性及技術(shù)管理水平。
對(duì)探測(cè)光纜所在的區(qū)域進(jìn)行不間斷溫度巡檢傳遞，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度試驗。
實(shí)現(xiàn)差溫、定溫報(bào)警開展攻關合作，報(bào)警參數(shù)支持人工設(shè)定製度保障，輸出繼電器報(bào)警信號(hào)和報(bào)警定位信息。
出現(xiàn)故障點(diǎn)時(shí)的有效手段，及時(shí)判斷故障位置統籌推進，輸出報(bào)警定位信息。
當(dāng)某監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警時(shí)關鍵技術，系統(tǒng)可輸出報(bào)警信號(hào)聯(lián)動(dòng)消防火災(zāi)報(bào)警控制器了解情況，由火災(zāi)控制器來控制噴水降溫裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)出現(xiàn)故障點(diǎn)時(shí)技術研究，可手動(dòng)屏蔽該故障點(diǎn)報(bào)警重要的，記錄歷史數(shù)據(jù)并可記錄當(dāng)時(shí)操作人員信息。
系統(tǒng)會(huì)根據(jù)溫度上升速度的快慢程度姿勢，給出不同的報(bào)警信號(hào)相互融合，根據(jù)報(bào)警溫度不同首要任務，采用不同顏色顯示。
系統(tǒng)軟件界面上顯示各儲(chǔ)罐MAX點(diǎn)溫度并指示其具體位置更加完善。
