高速公路隧道光纖火災(zāi)檢測報警系統(tǒng)方案

隧道光纖火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)PAGEii隧道火災(zāi)分布式光纖監(jiān)測報警系統(tǒng)隧道火災(zāi)分布式光纖監(jiān)測報警系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)：袁娜娜核對：劉志鋒審核：張碧華單位：北京盛世同升科技發(fā)展有限公司地址：北京市大興區(qū)天華大街5號院啟航國際3號樓電話真錄TOC\o"1-2"\h\u1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 11.1設(shè)計(jì)目標(biāo) 11.2設(shè)計(jì)原則 11.3設(shè)計(jì)依據(jù) 12. 概述 32.1工程概況 32.2使用產(chǎn)品 33. 分布式光纖測溫系統(tǒng)測量機(jī)理 43.1測量原理 43.2系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 53.3系統(tǒng)的測量機(jī)理 63.4分布式光纖傳感系統(tǒng)特點(diǎn) 73.5分布式光纖傳感系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 84. 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 114.3系統(tǒng)設(shè)計(jì) 134.4鋪設(shè)方案 155. 軟件介紹 17監(jiān)測數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng) 175.1監(jiān)測軟件系統(tǒng) 175.2實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng) 185.4系統(tǒng)軟件可靠性措施 206. 工程布線要求 216.1電纜布線要求 216.2探測光纜安裝要求 217. 安裝施工 237.1施工指導(dǎo) 237.2光纖貯運(yùn)與連接 237.3系統(tǒng)施工要求 237.4施工步驟 247.5施工注意事項(xiàng) 248. 培訓(xùn)及售后服務(wù) 258.1培訓(xùn) 258.2售后服務(wù) 269. 供貨清單 28隧道光纖火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)PAGEPAGE25系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)時在線的溫度監(jiān)測；提供火災(zāi)危險的早期探測；清楚指示火災(zāi)危險地點(diǎn)；將報警信號傳送至火災(zāi)報警控制系統(tǒng)，供火災(zāi)報警控制系統(tǒng)采取關(guān)閉防火門、滅火等應(yīng)急、聯(lián)動控制。1.2設(shè)計(jì)原則本系統(tǒng)嚴(yán)格按國家相關(guān)法律、法規(guī)、消防管理?xiàng)l例和相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)設(shè)備的可用性和可靠性。本系統(tǒng)所選用設(shè)備均滿足并且優(yōu)于國家相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，通過國家規(guī)定的各項(xiàng)強(qiáng)制性認(rèn)證。系統(tǒng)符合中國有關(guān)法律法規(guī)，符合消防管理?xiàng)l例和標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用產(chǎn)品全部獲得中國國家規(guī)定的各項(xiàng)強(qiáng)制性認(rèn)證。遵照安全第一、預(yù)防為主的原則，系統(tǒng)嚴(yán)格保證設(shè)備可靠性和系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)具有先進(jìn)性和適用性：系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平，且在安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用各方面均簡便易行，并適合項(xiàng)目特點(diǎn)，達(dá)到最佳的性能價格比。在系統(tǒng)細(xì)化設(shè)計(jì)時明確與總監(jiān)控系統(tǒng)之間的接口界面，且系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合相應(yīng)要求。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時盡量優(yōu)化設(shè)備配置，考慮整個系統(tǒng)的統(tǒng)籌配置，避免設(shè)備的重復(fù)購置和管線的混亂局面。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)GB/T21197-2007線型光纖感溫火災(zāi)探測器JTGD71-2004公路隧道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范GA173-1998計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器GB50166-92火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50116-98火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB14287.1-2005電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)GB50140-2005建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058—92爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50168－2006電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB4942.2—85低壓電氣外殼防護(hù)等級GB50303-2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB8566－88 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范GB8567－88 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)文件編制指南GB50057-94（2000）建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GB2423 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB4890 電氣設(shè)備抗干擾特性GB7450 電氣設(shè)備雷擊報護(hù)導(dǎo)則GB/T17626.2-1998電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn) GB/T17626.12-1998電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)振蕩波抗擾度試驗(yàn)相關(guān)的安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)。其它與本合約工作內(nèi)容有關(guān)的國家、地方或國際標(biāo)準(zhǔn)。概述2.1工程概況衛(wèi)星路隧道圖紙如上，隧道全長1900米，分為東西兩側(cè)車道，東西兩側(cè)車道中間為隔墻隔斷，每側(cè)車道為三車道，K0+910到K1+150出為露天部分，為敞開路段，故隧道分為兩節(jié)，第一節(jié)為K0-030到K0+910，第二節(jié)為K1+150到K1+600.74。分布式光纖測溫系統(tǒng)是本征安全，分布式測量，適用于大空間場所、線型物體(如隧道)及危險場所的理想監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)可通過探測隧道內(nèi)引發(fā)引起周圍溫度變化來判斷及定位故障位置并提供預(yù)報警。正是在此技術(shù)背景下通過分布式光纖測溫系統(tǒng)對該項(xiàng)目的5條隧道進(jìn)行火災(zāi)光纖測溫監(jiān)測系統(tǒng)。2.2使用產(chǎn)品隧道提供的火災(zāi)監(jiān)測與報警系統(tǒng)是由北京盛世同升科技有限公司生產(chǎn)的FAS-D-2000型光纖測溫主機(jī)。北京盛世同升科技有限公司研制的FAS系列光纖測溫火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)已在國內(nèi)外眾多公路隧道、火電廠、變電所、電纜橋架、夾層、電纜和廊道火情監(jiān)測及消防工程中成功應(yīng)用，并多次成功預(yù)報了隧道火情，為隧道救援贏得了寶貴的時間。線型光纖感溫火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對隧道全區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)報警監(jiān)控，按“無人值班”設(shè)計(jì)，實(shí)時將報警信息上傳至火災(zāi)報警控制器或通過通訊接口上傳至監(jiān)控中心，可大大減少日常系統(tǒng)運(yùn)行的管理人員。經(jīng)過我公司多年的努力，我公司提供的FAS-D-2000光纖測溫系統(tǒng)已能與國內(nèi)外主要的火災(zāi)報警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息對接功能。方便用戶對系統(tǒng)的管理。用戶至上，合作互利是公司的服務(wù)準(zhǔn)則。分布式光纖測溫系統(tǒng)測量機(jī)理3.1測量原理分布式光纖測溫系統(tǒng)（DTS）中光纖既是傳輸媒體又是傳感媒體，主要由光纖測溫主機(jī)及感溫光纜組成。依據(jù)不同的監(jiān)測環(huán)境選用不同類型的感溫光纜。測溫控制主機(jī)可通過PC機(jī)在WINDOWS環(huán)境下由工程師調(diào)試編程完成，設(shè)定區(qū)域長度及報警點(diǎn)以及系統(tǒng)校定等均可采用Windows軟件來完成。測溫主機(jī)可在顯示器上實(shí)時顯示光纜的溫度軌跡，報警信號能突出顯示，并能確定及顯示光纜受損點(diǎn)實(shí)際位置。分布式光纖傳感系統(tǒng)（DTS）是利用激光在光纖中傳輸能夠產(chǎn)生背向散射，在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖，它在光纖中傳輸?shù)耐瑫r不斷產(chǎn)生背向拉曼散射，即反斯托克斯光和斯托克斯光，其中背向反斯托克斯光的強(qiáng)度會受到所在光纖散射點(diǎn)的溫度影響而有所改變。依據(jù)背向反斯托克斯光強(qiáng)度的解調(diào)，產(chǎn)生了拉曼型分布式光纖測溫系統(tǒng)（DTS）。入射光入射光布里淵狹帶布里淵狹帶拉曼“斯托克斯”光拉曼“反斯托克斯”光拉曼狹帶波長分布式光纖測溫系統(tǒng)是通過將散射回來的拉曼光波經(jīng)波分復(fù)用、光電轉(zhuǎn)換、放大、解調(diào)后，送入信號處理系統(tǒng)便可將溫度信號實(shí)時顯示出來；并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些信息定位。該設(shè)備探測無盲區(qū)，每1秒種即可通過數(shù)千個溫度點(diǎn)對長達(dá)數(shù)千米的光纜進(jìn)行測量，并獲得一個精確的溫度分布。分布式光纖測溫系統(tǒng)的原理圖如下所示：分布式光纖測溫系統(tǒng)原理示意圖3.2系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)前面理論知識的可知，光纖所在區(qū)域的溫度信息與反斯托克斯的光功率有關(guān)，并通過反斯托克斯光與斯托克斯光的比值來解調(diào)出溫度。分布式光纖測溫系統(tǒng)可劃分為四個子系統(tǒng)：控制觸發(fā)子系統(tǒng)，光信號采集子系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)和電信號處理子系統(tǒng)?？刂朴|發(fā)子系統(tǒng)是指同步脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生具有一定寬度和重復(fù)頻率的脈沖；光信號采集子系統(tǒng)主要是由脈沖激光器，光波分復(fù)用器和傳感光纖構(gòu)成。脈沖激光器需要產(chǎn)生脈寬較窄且功率較大的光脈沖，光波分復(fù)用器集成了薄膜干涉濾波片，能夠?yàn)V出斯托克斯和反斯托克斯這兩種特定波長的光；光電轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)是由光電檢測器和主放大器組成，把微弱光信號轉(zhuǎn)換成適合數(shù)據(jù)采集卡處理的電壓信號。光電檢測器一般采用具有內(nèi)部增益的雪崩二極管(APD)，主放大器一般由多級組成，要求寬帶，高增益，低噪聲；電信號處理子系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)組成，數(shù)據(jù)采集卡要有較高的數(shù)據(jù)采集速度和采集位數(shù)，從而有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)累加和平均處理。3.3系統(tǒng)的測量機(jī)理計(jì)算機(jī)控制同步脈沖發(fā)生器產(chǎn)生具有一定重復(fù)頻率的脈沖，這個脈沖一方面調(diào)制脈沖激光器，使之產(chǎn)生一系列大功率光脈沖，同時向高速數(shù)據(jù)采集卡提供同步脈沖，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)。光脈沖經(jīng)過波分復(fù)用器的一個端口進(jìn)入到傳感光纖，并在光纖中各點(diǎn)處產(chǎn)生后向散射光，返回到波分復(fù)用器。后向散射光通過薄膜干涉濾光片分別濾出斯托克斯光和反斯托克斯光，經(jīng)波分復(fù)用器的令外兩個端口輸出，并分別進(jìn)入到光電檢測器(APD)和主放大器中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和放大，將信號放大到數(shù)據(jù)采集卡能夠有效的采集范圍上。此時數(shù)據(jù)采集卡將傳感光纖各點(diǎn)散射回來的光電信號進(jìn)行采集和存儲，產(chǎn)生一條光纖溫度曲線，并等待后續(xù)光脈沖產(chǎn)生的散射光電信號進(jìn)行累加和平均等數(shù)據(jù)處理。最終由計(jì)算機(jī)通過編譯好的軟件進(jìn)行溫度解調(diào)和顯示。3.4分布式光纖傳感系統(tǒng)特點(diǎn)快速性：系統(tǒng)測溫、定位速度非常高。為了提高測量時間，北京盛世同升科技有限公司采用了高速數(shù)據(jù)濾波技術(shù)，以解決海量數(shù)字濾波優(yōu)化問題；系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)的激光發(fā)射裝置每秒鐘發(fā)射上萬次的光脈沖，并將取樣溫度的平均值輸出到顯示系統(tǒng)，基本消除誤差。分布特性：分布式光纖傳感系統(tǒng)為分布式光纖測溫系統(tǒng)，可提供連續(xù)動態(tài)監(jiān)測長達(dá)十幾公里范圍內(nèi)每隔1米各點(diǎn)的溫度變化信號，可任意設(shè)置各級溫度報警值。先進(jìn)性：該系統(tǒng)是世界上目前性能指標(biāo)最高、功能性最強(qiáng)、可靠性最高、技術(shù)最先進(jìn)的產(chǎn)品。采用的光元器件是通過納米技術(shù)生產(chǎn)出來的進(jìn)口器件。準(zhǔn)確性:該系統(tǒng)的取樣間隔1m，溫度分辨率0.1℃，溫度精度±1℃；定位精度達(dá)±1m。靈活性:分布式光纖傳感系統(tǒng)是在線監(jiān)測方式；監(jiān)測范圍內(nèi)任何一點(diǎn)的報警信號上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)的時間不大于10秒；本系統(tǒng)的主機(jī)可提供繼電器接口（無源干接點(diǎn)）在火災(zāi)報警控制器上進(jìn)行報警，可按區(qū)間提供一組干接點(diǎn)報警信號；監(jiān)測系統(tǒng)提供的是一個連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號,系統(tǒng)可設(shè)置多級溫度點(diǎn)報警即系統(tǒng)支持多級報警，如40℃預(yù)報警,50℃采取措施等，并且可以根據(jù)環(huán)境不同進(jìn)行報警點(diǎn)溫度參數(shù)設(shè)定；為避免誤報發(fā)生，針對事故發(fā)生前的溫度變化率大的特點(diǎn),在報警設(shè)置中可設(shè)置溫升速率進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)監(jiān)測到溫升速率大于該值時發(fā)出報警信號,并提供相應(yīng)的信號輸出；多種報警條件，只要滿足一條，系統(tǒng)就會立即產(chǎn)生報警?？筛鶕?jù)現(xiàn)場要求對取樣間隔進(jìn)行調(diào)整，最短取樣間隔為1米；報警控制區(qū)可編程,并可按照用戶的要求進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)，每一系統(tǒng)可針對環(huán)境變化可設(shè)置每公里不小于300個不同報警控制區(qū)域。針對隧道的特殊需求，系統(tǒng)可將每50米設(shè)置為一個分區(qū)，當(dāng)某一分區(qū)出現(xiàn)異常情況時，DTS系統(tǒng)會自動將此分區(qū)報警信息（如位置、報警類型、溫度值等）上傳至集中監(jiān)控系統(tǒng)。兼容性：分布式光纖傳感系統(tǒng)的主機(jī)為開放通信協(xié)議，提供與工作站聯(lián)接的通信接口，在中央控制室防災(zāi)報警工作站以漢化的圖文方式顯示溫度曲線、報警位置、報警溫度等全部信息；系統(tǒng)可以通過RS232、RS485、內(nèi)置繼電器、RJ45或其它工業(yè)協(xié)議等輸出形式與PC、消防報警系統(tǒng)等其它控制設(shè)備進(jìn)行連動，進(jìn)行聲光報警，信號輸出準(zhǔn)確、完整；分布式光纖傳感系統(tǒng)可根據(jù)不同報警區(qū)分段、分級輸出信號，以適應(yīng)不同控制盤的需要；安全性：系統(tǒng)軟件授權(quán)管理，安全可靠；用戶可以對系統(tǒng)今后的升級和維護(hù)進(jìn)行更新；分布式光纖傳感系統(tǒng)具備安全記錄功能，可儲存系統(tǒng)運(yùn)行以來的所有歷史數(shù)據(jù)，并可使用便攜式計(jì)算機(jī)下載有關(guān)數(shù)據(jù)；如果光纖受損，系統(tǒng)可以定位受損點(diǎn)，具有自診斷功能，并通過光纖熔接機(jī)對其進(jìn)行熔接，這對于有效的實(shí)施在線監(jiān)測是非常重要的；激光安全等級符合Class1（激光暴露時對人體無傷害）；探測光纖本征安全、可靠，采用光信號，不會與電之間產(chǎn)生相互電磁干擾。3.5分布式光纖傳感系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)分布式光纖傳感系統(tǒng)與傳統(tǒng)傳感器比較具有許多天然的優(yōu)勢，主要包括：連續(xù)分布式測量分布式光纖傳感器是真正的分布式測量，可以連續(xù)的得到沿著探測光纜幾十公里的測量信息，誤報和漏報率大大降低。同時實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測?？闺姶鸥蓴_，在高電磁環(huán)境中可以正常的工作光纖本身是由石英材料組成的，完全的電絕緣；同時光纖傳感器的信號是以光纖為載體的，本征安全，不受任何外界電磁環(huán)境的干擾。本征防雷雷電經(jīng)常破壞大量的電測傳感器。光纖傳感器由于完全的電絕緣，可以抵抗高電壓和高電流的沖擊。本征防爆采用防靜電阻燃型PVC作為外護(hù)套，防水防潮性能良好，能夠避免光纜因摩擦而產(chǎn)生靜電，完全滿足防爆、工程安裝需要和長期運(yùn)行的需要。測量距離遠(yuǎn)，適于遠(yuǎn)程監(jiān)控光纖的兩個突出優(yōu)點(diǎn)就是傳輸數(shù)據(jù)量大和損耗小，在無需中繼的情況下，可以實(shí)現(xiàn)幾十公里的遠(yuǎn)程監(jiān)測。靈敏度高，測量精度高理論上上大多數(shù)光纖傳感器的靈敏度和測量精度都優(yōu)于一般的傳感器，實(shí)際已成熟的產(chǎn)品也證明了這一點(diǎn)。壽命長，成本低，系統(tǒng)簡單光纖的材料一般皆為石英玻璃，其具有不腐蝕、耐火、耐水及壽命長的特性，通?？梢苑?0年。綜合考慮傳感器的自身成本以及以后的維護(hù)費(fèi)用，使用光纖傳感器可以大大降低整個工程的最終經(jīng)營成本。3.6分布式光纖與同類產(chǎn)品比較3.6.1分布式光纖測溫與雙波長火焰探測器比較分布式光纖測溫系統(tǒng)雙/三波長火焰探測器報警方式可綜合設(shè)置多級溫度報警/溫差/差溫來進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，可在任何時間準(zhǔn)確顯示任何一點(diǎn)的溫度狀態(tài)，在火災(zāi)發(fā)生前早期預(yù)警，并準(zhǔn)確地定位事故發(fā)生地點(diǎn)，實(shí)時顯示并跟蹤火勢蔓延情況。被動等待，必須在火焰形成時才能報警，無法實(shí)時反映溫度值，對于空間較狹小的空間，受成本制約無法做到監(jiān)控。報警全面性分布式測溫，全程監(jiān)控以點(diǎn)測溫，無法全程監(jiān)控測量內(nèi)容溫度火焰使用及維護(hù)長距離監(jiān)測（最長可至30公里）用一根光纜即可完成，利用軟件分區(qū)和設(shè)定報警值，系統(tǒng)非常簡單可靠，免維護(hù)。與雙波長、光纖光柵、感溫電纜相比，系統(tǒng)成本主要在主機(jī)上，長度大于1km的隧道性價比最高監(jiān)測長度有限（<50米），需多探頭配置，布線較復(fù)雜，探頭易污染需定期維護(hù)。對于長隧道、大空間場所，系統(tǒng)成本高。對于長度大于500米隧道而言，系統(tǒng)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分布式光纖測溫系統(tǒng)。安全可靠性光纖本征安全，不受電磁干擾，綜合智能判斷，無誤報。又因其不帶電，故特別適用于特殊危險場合因其絕緣皮老化和易受電磁干擾，探頭受煙氣、蒸汽、灰塵、油污影響失去判斷力，故障率較高等諸多因素使系統(tǒng)容易產(chǎn)生問題，并因其帶電，故不適用于特殊危險場合長期使用達(dá)到報警點(diǎn)后軟件復(fù)位，不損傷光纜，使用壽命可達(dá)30年，光纜意外斷裂時，直接熔接，維護(hù)成本低受所采用材料的限制，使用壽命短（連續(xù)約1萬小時，間斷小于10年），部件易損壞，維護(hù)、更換成本高。安裝抗拉伸/抗沖擊強(qiáng)度極高的光纜，安裝極為方便，可懸吊直線敷設(shè)，擴(kuò)容簡單安裝較方便，與攝像機(jī)、手報等等同，擴(kuò)容簡單應(yīng)用行業(yè)主要應(yīng)用于隧道、高壓電力線路、地鐵、煉油廠、井下等大空間場所和環(huán)境惡劣的場所，特別是需要無電流監(jiān)測、強(qiáng)電磁場干擾、爆炸環(huán)境等場所；測量大型工業(yè)變壓器線圈、鐵芯及其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)的溫度場；需提供早期火災(zāi)預(yù)警的場所。主要用于工廠廠區(qū)、油氣灌區(qū)、石化、隧道、倉庫、物流區(qū)，等大空間場所，及短期火災(zāi)不會引起嚴(yán)重火災(zāi)事故的場所3.6.2分布式光纖測溫與感溫電纜比較DTS光纖監(jiān)測系統(tǒng)線性感溫產(chǎn)品報警方式可綜合設(shè)置多級溫度報警/溫升速率/溫升趨勢來進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，可在任何時間準(zhǔn)確顯示任意點(diǎn)溫度狀態(tài)，在火災(zāi)發(fā)生前早期預(yù)警固定單點(diǎn)閥值報警點(diǎn)；被動等待設(shè)定的報警溫度；報警時往往已形成火災(zāi)事故判斷智能化的系統(tǒng)，準(zhǔn)確及時判斷溫度變化的類型，顯示事故點(diǎn)溫度讀數(shù)及位置。精度高，響應(yīng)時間快。不能準(zhǔn)確確定事故點(diǎn)位置，只能判斷火警區(qū)域。無法實(shí)時反映溫度值使用及維護(hù)長距離監(jiān)測（最長可至30公里）用一根光纜即可完成，利用軟件分區(qū)和設(shè)定報警值，系統(tǒng)非常簡單可靠，免維護(hù)。系統(tǒng)成本主要在主機(jī)上，長度大于1km的隧道性價比最高。監(jiān)測長度有限，多路布線分區(qū)，系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，故障率高，難以維護(hù)。對于長度大于1km隧道而言，系統(tǒng)成本超過分布式光纖測溫系統(tǒng)。長期使用達(dá)到報警點(diǎn)后軟件復(fù)位，不損傷光纜，使用壽命可達(dá)30年報警后系統(tǒng)損傷，不可重復(fù)使用以及采用的材料的原因，使其壽命短安全可靠性光纖本征安全，不受電磁干擾，綜合智能判斷，無誤報。又因其不帶電，故特別適用于特殊危險場合因其絕緣皮老化和易受電磁的干擾等諸多因素的緣故，容易產(chǎn)生誤報，并因其帶電，故不適用于特殊危險場合安裝抗拉伸/抗沖擊強(qiáng)度極高的光纜，安裝極為方便，可懸吊直線敷設(shè)，不影響新增設(shè)備的安裝與擴(kuò)容需與被測體以正弦波緊貼的方式進(jìn)行多路敷設(shè)，安裝相當(dāng)復(fù)雜。新增設(shè)備無法擴(kuò)容，安裝難度大系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)4.1應(yīng)用范圍因本項(xiàng)目2條隧道位于衛(wèi)星路上，設(shè)計(jì)感溫光纖系統(tǒng)外，還設(shè)計(jì)手報、溫感和煙感火災(zāi)自動報警系統(tǒng)用于隧道火災(zāi)探測，但因隧道內(nèi)灰塵和油煙很大，較長時間就會導(dǎo)致溫感和煙感靈敏度降低或失效，這樣無形中增加了隧道可靠運(yùn)行的風(fēng)險。本設(shè)計(jì)方案是采用分布式光纖測溫系統(tǒng)用于此隧道的火情自動監(jiān)控。4.2光纖測溫系統(tǒng)依據(jù)本項(xiàng)目2條隧道實(shí)際長度并考慮到實(shí)際監(jiān)測鋪設(shè)需求，為此項(xiàng)目配套了高性能的FSA-D-2000型4km、4通道光纖測溫系統(tǒng)1套對該項(xiàng)目的2條隧道進(jìn)行有效監(jiān)控。感溫光纜選用美國康寧光纖制成的高靈敏度感溫光纜。4.2.1光線測溫主機(jī)技術(shù)指標(biāo)（為此項(xiàng)目配套主機(jī)）型號：FAS-D-2000；產(chǎn)地：中國、北京；探測距離：4km/4km；適用光纖類型：62.5/125通道數(shù)： 4通道；與光纖連接方式：FC/APC；測量時間： 1.5秒/通道；取樣間隔： 1米；定位精度： 1米；測溫精度：±1℃；溫度分辨率： ±0.1℃；主機(jī)測溫范圍：-45℃～700℃(依據(jù)所選用光纜)；繼電器：24路；通訊接口： RJ45、RS232/RS485、USB；通信協(xié)議： TCP/IP、OPC、MODBUS等；報警方式： 定溫﹑差溫報警；工業(yè)計(jì)算機(jī)：內(nèi)置、在間隔小于10分鐘情況下保存記錄大于10年；操作系統(tǒng)： WindowsXP中文版,可遠(yuǎn)程維護(hù)；最大報警分區(qū):300個/km,每個區(qū)域任意設(shè)定長度與溫度報警線，光纖受損后可自動檢測并定位受損點(diǎn),并且探測光纜的采集信號不會丟失；系統(tǒng)的激光安全等級滿足：IEC60825-1(2007)Class1級,達(dá)到激光等級最高級,對人眼完全無傷害；產(chǎn)品符合電磁兼容要求工作電壓：DC24V或AC220V；使用環(huán)境： -0℃～40℃；存儲溫度：-20℃～＋60℃；相對濕度：<95%RH（無凝露）；模塊化設(shè)計(jì)（激光發(fā)射、接收、控制及通訊、電源做成功能式模塊）；產(chǎn)品尺寸：482mm(寬)*176mm（高）*400mm（深）產(chǎn)品凈重：8kg安裝方式：19"機(jī)架式；4.2.2感溫光纜（為此項(xiàng)目配套主機(jī)）傳感光纖為多模62.5/125（纖芯/包層/丙烯酸酯涂層）圓形漸變折射多模光纖，光纖損耗：≤3.0dB/km（波長850nm），0.7dB/km（波長1300nm），光纜內(nèi)置凱芙拉纖維、不銹鋼軟管、不銹鋼編織網(wǎng)，外披防靜電阻燃型PVC外護(hù)套，具有良好阻燃和防靜電特性。此傳感器為非電產(chǎn)品，本征安全，無電源，無發(fā)熱源，無靜電。光纖型號：GTH-01；光纖類型：62.5/125光纖芯數(shù)：單芯絕緣護(hù)套直徑：0.9mm金屬護(hù)套材料：采用Ф2.1mm不銹鋼螺紋軟管鎧裝護(hù)套。該護(hù)套使其在安裝時操作更為簡便并且提高機(jī)械穩(wěn)定性；外護(hù)套材料：采用Ф3.0m防靜電阻燃型低煙無鹵材料作為外護(hù)套，具有較高熱幅射靈敏性，防水防潮性能良好，能夠避免光纜因摩擦而產(chǎn)生靜電，完全滿足防爆、工程安裝需要和長期運(yùn)行的需要；最小彎曲半徑：小于60mm；防護(hù)等級級別：≥IP67；拉伸強(qiáng)度： 安裝過程中最大500N；使用過程中最大300N；抗壓強(qiáng)度： 安裝過程中最大1000N/10cm；使用過程中最大600N/10cm；線性碾壓力：300N/cm引起~0.3mm的變形；探測溫度：-30℃到+90℃（長期），120℃（>120小時）；光纜工作壽命：大于30年；防沖擊、反復(fù)彎曲、扭轉(zhuǎn)、曲繞、彎折、卷繞、滲水性能等均符合IEC794-1標(biāo)準(zhǔn)。光纜本征安全，具有抗電磁干擾、抗機(jī)械沖擊、抗腐蝕，耐壓絕緣強(qiáng)度高等特性。4.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)光纜鋪設(shè)示意圖如下：隧道全長1900米，分別為3車道，每條隧道頂部兩側(cè)各鋪設(shè)1條感溫光纖，光纖鋪設(shè)每1M固定Z型安裝支架，鍍鋅鋼絞線和感溫光纖并排固定一起，鋪設(shè)在安裝支架。露天隧道路段和其他通信光纜通過PVC管穿越裝飾墻里面隔。設(shè)計(jì)供貨清單如下表：序號產(chǎn)品名稱型號數(shù)量11臺28600米設(shè)備附件及安裝附件編號產(chǎn)品名稱型號數(shù)量1溫度監(jiān)測基礎(chǔ)軟件1套2光纜終端盒1個3尾纖4支4分區(qū)繼電器報警模塊1臺5鍍鋅鋼絞線6680米6Z型安裝支架6680說明：表格中所列測溫軟件為基礎(chǔ)軟件，與該方案內(nèi)容中圖注的組態(tài)軟件有所區(qū)別甲方需自備用一套工控機(jī)作為上位機(jī)主機(jī)，還需自備標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜一臺，如消防報警主機(jī)機(jī)柜有空余可放置光纖系統(tǒng)測溫主機(jī)。4.4鋪設(shè)方案 該隧道項(xiàng)目常用對隧道空間的溫度探測方法是將感溫光纜吊裝于隧道頂部兩端，可以保證感溫光纖至兩根3車道上的行駛車輛相等，也就是說，可以保證分布式感溫光纖對3車道空間的探測靈敏度一致，光纜的安裝位置如下圖所示：Z型支架安裝簡圖隧道光纜安裝截面圖隧道內(nèi)的光纜安裝方便，懸吊安裝在隧道頂部，為了保證良好的通風(fēng)與快速響應(yīng)時間，將光纜安裝在隧道的最高點(diǎn)上的距離為10cm；感溫光纖與側(cè)壁的距離應(yīng)不大于5m且不小于0.2m；感溫光纜的安裝凈高應(yīng)不大于8m。光纜吊裝方式示意圖如右所示：安裝時每隔1m使用線夾固定在支架上，感溫光纜安裝完畢記錄好每個分區(qū)、光纜頭尾端對應(yīng)的光纜標(biāo)記。4.5系統(tǒng)通訊4.5.1火災(zāi)報警系統(tǒng)內(nèi)連接光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)與火災(zāi)報警控制器之間是通過RS232口或者繼電器方案連接起來的，光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)把實(shí)時收到的火災(zāi)報警信號發(fā)送給火災(zāi)報警控制器。同時，火災(zāi)報警控制器收到報警信號后，啟動相應(yīng)的聯(lián)動措施。當(dāng)光纖感溫隧道火災(zāi)探測系統(tǒng)的分區(qū)報警信息傳送至火災(zāi)報警控制器后，火災(zāi)報警控制器自行組網(wǎng)將其通過串口（RS232/485）傳輸至隧道監(jiān)控所火災(zāi)工作站進(jìn)行顯示。除此之外，火災(zāi)報警主機(jī)同時通過RS232口將自身的報警信息上傳給分布式光纖測溫主機(jī)，由分布式光纖測溫主機(jī)通過以太網(wǎng)上傳給隧道監(jiān)控所火災(zāi)工作站，作為通訊冗余備份，光纖測溫系統(tǒng)一大優(yōu)勢就是在于系統(tǒng)可以提供感溫光纜全線的溫度分布曲線實(shí)時顯示，通過此通訊鏈路使操作人員可以對隧道溫度分布一目了然，通過中文圖形軟件，可以實(shí)現(xiàn)對本隧道群所轄隧道的所有溫度曲線顯示。火災(zāi)報警系統(tǒng)內(nèi)連接示意圖軟件介紹監(jiān)測數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)5.1監(jiān)測軟件系統(tǒng)本軟件為用戶提供一個簡便、實(shí)用、高效的工程平臺,可實(shí)現(xiàn)用戶的各種監(jiān)測功能。1、監(jiān)測軟件系統(tǒng)的特點(diǎn)：實(shí)用性組態(tài)范圍極其廣闊,從數(shù)據(jù)庫組態(tài)到工況圖形組態(tài)到報表組態(tài),都可方便地實(shí)現(xiàn)。通過組態(tài)工作,絕大多數(shù)過程監(jiān)測場合的方案及功能需求都可實(shí)現(xiàn)。高效性該軟件采用了國際上先進(jìn)的組態(tài)思想,在工況圖形和報表的生成過程中,采用所見即所得方式,直接描繪出所需的報表及圖形形態(tài)。方便性該軟件為基于MS-Windows界面,用戶可利用鼠標(biāo),通過菜單操作,對話框的使用、窗口操作、工具箱操作、圖符的拾取等標(biāo)準(zhǔn)的Windows操作方式,操作極為方便。本軟件的界面為全漢字提示，方便中國用戶。2、軟件的基本功能：數(shù)據(jù)庫組態(tài)用來定義各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在線運(yùn)行軟件中的信號采集與轉(zhuǎn)換、報警、顯示等任務(wù)依賴這部分?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)行。圖形組態(tài)圖形組態(tài)工具軟件可方便地繪制出應(yīng)用系統(tǒng)所需的各種總貌圖、流程圖和工況圖。圖形組態(tài)軟件可靈活地生成多種動態(tài)顯示方式。報表組態(tài)報表組態(tài)提供了一個圖形化的報表生成工具軟件，提供靜態(tài)制表和動態(tài)打印功能。報表的組態(tài)過程采用“所見即所得”方式,可方便地生成漢字的班報、日報、月報、年報及其它統(tǒng)計(jì)報表。5.2實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)(1)：監(jiān)測軟件在監(jiān)測主計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，運(yùn)行人員通過鼠標(biāo)跟蹤球點(diǎn)擊即可完成所有操作功能，并能方便、快捷地調(diào)用各種CRT畫面和啟動打印記錄；(2)：操作人員可通過鍵盤操作進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和修改；(3)：現(xiàn)場模擬畫面：(4)：棒圖顯示：以棒圖形式顯示各測點(diǎn)的實(shí)時參數(shù)。(5)：歷史趨勢畫面顯示：顯示歷史工藝曲線。(6)：實(shí)時報警顯示：(7)：系統(tǒng)的打印一律實(shí)行脫機(jī)打印，即打印的同時不影響系統(tǒng)的其它操作：a：自動打印：報警打印，報表打印。b：請求打?。簹v史趨勢打印，實(shí)時趨勢打印。c：定時制表：時報表，班報表，日報表，月報表。(8)：各種一覽顯示：測點(diǎn)一覽顯示、當(dāng)前報警一覽顯示(9)：系統(tǒng)維護(hù)處理：a：操作參數(shù)在線調(diào)整b：軟件使用權(quán)限設(shè)置c：系統(tǒng)情況查詢管理d：系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件管理5.4系統(tǒng)軟件可靠性措施1．系統(tǒng)的可靠性中，軟件占很大的比例，因?yàn)檐浖收?，特別是系統(tǒng)死機(jī)帶來的危害是最大的，因此我們所采用的系統(tǒng)軟件，整個開發(fā)過程按正向設(shè)計(jì)進(jìn)行。實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)和編寫，確保整個系統(tǒng)中沒有不清楚的部分。整個軟件經(jīng)過嚴(yán)格測試，確保系統(tǒng)不死機(jī)，不出故障。2．系統(tǒng)迅速排除故障所采取的措施系統(tǒng)本身是可修復(fù)性系統(tǒng)，工作環(huán)境惡劣，且長期的不停機(jī)運(yùn)行，因此，故障是難免的。這就要求在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時應(yīng)盡量減少修復(fù)時間，以保證系統(tǒng)故障影響最小。工程布線要求6.1電纜布線要求強(qiáng)電與弱電嚴(yán)格分開走線！并注意區(qū)分交流電的零線、系統(tǒng)地線和端子上的GND線。采用專用接地裝置，接地電阻值不應(yīng)大于4Ω，采用共用接地裝置時，接地電阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于1Ω。消防電子設(shè)備凡采用交流供電時，設(shè)備金屬外殼和金屬支架等應(yīng)做保護(hù)接地，接地線應(yīng)與電氣保護(hù)接地干線（PE線）相連接。6.2探測光纜安裝要求光纜牽引至DTS主機(jī)控制柜一端需預(yù)留至少10米，以便光纜與尾纖的熔接。光纜接頭處（或斷點(diǎn)處）的兩頭需各預(yù)留至少5米光纜，以便光纜在地面上的正常熔接。預(yù)留的光纜環(huán)應(yīng)盤好，并固定,光纜的彎曲半徑不允許小于20倍光纜直徑。光纜安裝前，應(yīng)核對光纜的長度，并根據(jù)電纜長度及連接的距離來選配光纜。光纜或其接頭避開交通要道和其它障礙物。敷設(shè)光纜前后，應(yīng)對光纖外觀進(jìn)行檢查；光纜應(yīng)無破損。光纜接續(xù)盒必須固定。從汽車上卸載光纜最好使用叉車或吊葫蘆把光纜從車上輕輕放置地上。光纜從汽車上卸載時，宜使用平直木板放置在汽車平臺與地面之間，形成一個小于45o斜坡，用一繩子穿過光纜盤的中間孔，人在車上拉住繩子的兩端，使光纜盤順著木板斜坡勻速下滑。卸載光纜時，嚴(yán)禁堆放、平放、嚴(yán)禁直接將光纜從高處垂直滾落下來，防止強(qiáng)烈沖擊光纜，造成損壞。光纜施工和布放定位時，不得彎折及形成90o直角彎。光纜的彎曲半徑應(yīng)至少大于100mm，切忌光纜嚴(yán)重彎曲導(dǎo)致打“死扣”。光纜布置請參照北京菲博泰提供的DTS光纖技術(shù)方案或布置系統(tǒng)圖，施工應(yīng)在我公司指定的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。放線注意事項(xiàng)感溫光纖探測器的放線工藝示意圖感溫光纖探測器的放線工藝必須按上圖所示，在輪盤支架部位必須有一放線人員，按圖光纜輪盤放線方向均衡放線，另有一拖線人員按光纜移動方向并對照施工圖要求進(jìn)行合理布線敷設(shè)。嚴(yán)禁杜絕以下放線現(xiàn)象；嚴(yán)禁杜絕在輪盤支架部位無放線人員，只有拖線人員采用以感溫光纜來帶動光纜輪盤轉(zhuǎn)動的方式進(jìn)行放線施工；嚴(yán)禁杜絕下圖的放線現(xiàn)象，這樣易造成光纜內(nèi)纖芯的損耗或破壞；感溫光纖探測器的錯誤放線工藝示意圖安裝施工7.1施工指導(dǎo)我們擁有優(yōu)秀的服務(wù)支持工程師隊(duì)伍，在系統(tǒng)的使用期限內(nèi)，能為您提供最佳的支持和全心全意的服務(wù)，包括在安裝現(xiàn)場的技術(shù)難題，對用戶的培訓(xùn)，及各種資料的提供等等。調(diào)試設(shè)備：測溫控制主機(jī)、手提電腦、光纖熔接機(jī)、OTDR、萬用表等；安裝指導(dǎo)：我方派項(xiàng)目經(jīng)理到達(dá)現(xiàn)場，主要負(fù)責(zé)與業(yè)主、設(shè)計(jì)部門、施工單位的配合。按工程進(jìn)度和施工工藝進(jìn)行督導(dǎo)。調(diào)試工作：工作站調(diào)試工作在施工進(jìn)程中由我方完成，監(jiān)控總站調(diào)試工作在施工全部完成后進(jìn)行。施工單位配合我方進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。7.2光纖貯運(yùn)與連接光纜儲存在一個木制纜盤中，其防護(hù)包裝在安裝之前應(yīng)予保留，并使纜盤保持橫臥狀態(tài)，以防出現(xiàn)垮纜，損壞光纖。貯運(yùn)過程中應(yīng)始終注意光纜彎曲半徑與拉力限制（參見技術(shù)參數(shù)）。施工過程中，鑒于現(xiàn)場情況復(fù)雜，測溫光纖連接在所難免。對光纖連接需要滿足如下要求：光纖內(nèi)核必須用熔接機(jī)進(jìn)行熔接。熔接后，光纖接頭損耗＜0.05db。熔接光纖時要加帶鋼絲的熱縮管，對接頭加以保護(hù)。對接頭處進(jìn)行特殊保護(hù)，避免受到較大拉力。7.3系統(tǒng)施工要求線型光纖感溫火災(zāi)探測器安裝施工前應(yīng)具備下列技術(shù)要求：施工圖設(shè)計(jì)文件及有關(guān)的技術(shù)文件；國家有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測單位強(qiáng)制或型式檢驗(yàn)合格的檢驗(yàn)報告；產(chǎn)品出廠合格證、使用、維護(hù)說明書；系統(tǒng)各組件的品種、規(guī)格、型號應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；設(shè)備表面無腐蝕、包覆層脫落和起泡現(xiàn)象，無明顯劃傷、裂痕、毛刺等機(jī)械損傷；文字、符號標(biāo)注清晰。線型光纖感溫火災(zāi)探測器主機(jī)的安裝應(yīng)符合下列要求：安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)和環(huán)境條件要求；應(yīng)采用螺釘固定安裝在機(jī)柜內(nèi)，并采取通風(fēng)、散熱措施；安裝位置不應(yīng)受強(qiáng)光直射，當(dāng)有不可避免的強(qiáng)光直射時，應(yīng)加遮光罩遮擋；引出的尾纖宜留有大于1m的余量，不得影響線型光纖感溫火災(zāi)探測器的正常運(yùn)行；主電源引入線，應(yīng)直接與消防電源連接，嚴(yán)禁使用電源插頭，主電源應(yīng)有明顯標(biāo)志；尾纖應(yīng)固定，外露部分應(yīng)穿金屬軟管，主機(jī)上的感溫光纖每通道宜留20m長的余量并應(yīng)妥善放置；線型光纖感溫火災(zāi)探測器的每一接線端子上都應(yīng)清晰、牢固地標(biāo)注上編號或符號；接地應(yīng)牢固，并有明顯標(biāo)志。7.4施工步驟按照要求，安裝好主機(jī)調(diào)試使其能正常工作；按照圖紙要求鋪設(shè)并熔接光纜，做好標(biāo)記記錄；調(diào)試主機(jī)設(shè)置各分區(qū)參數(shù)；將系統(tǒng)分別與火災(zāi)報警系統(tǒng)和火災(zāi)報警系統(tǒng)工作站聯(lián)網(wǎng)。7.5施工注意事項(xiàng)由于施工時電纜可能處于工作狀態(tài)，施工前應(yīng)對施工人