纤光栅火灾报警系统实施方案书

1、7/12隧道火灾报警系统方案二二年一月隧道火灾报警技术概述隧道是公路、铁路、城市地铁等交通工程工程建设的关键部分，在隧道中进行实时、准确的火情监测对保障公共财产安全和人身安全有着十分重要的意义。b5E2RGbCAP1）感温电缆技术、2）喇曼目前应用到隧道火灾报警的有三种技术散射技术、3）光纤光栅技术。（1）早期的隧道火灾报警采用感温电缆方案，其优点是成本低，但其在温度报警点的设置以及定位、定量、可重复使用性等方面有着严重缺陷。plEanqFDPw利用喇曼散射技术进行分布式温度测量在上世纪80年代被提出，它能进行分布式、长距离的温度测量，但这种系统是基于对微弱的反射模拟信号的测量，所以容易受光源

2、起伏等其它因素的干扰；另一方面，它的测量精度和响应时间相互制约，无法同时实现短的响应时间和高的测量精度。DXDiTa9E3d光纤光栅传感技术是近几年发展起来的新一代传感技术，它采用对波长信号的数字式测量方法，具有极高的测量精度和抗干扰能力，而且监测距离长、响应时间快，布点灵活，已应用于许多领域的安全监测。RTCrpUDGiT这三种技术优缺点如下表所示:光纤光栅感温电缆喇曼光纤响应速度较快较快中受测量精度、监测距离影响）测量精度高低中报警定位准确一般一般测量范围-30C-120C任意设定固定-30C-120C任意设定报警方式定温差温混合定温定温差温混合检测量类型数字量开关量模拟量系统价格中低高系

3、统稳定性稳定超温及被破坏经常维护总体性能价格适中；不受电磁干扰和恶劣环境影响，抗干扰能力强；反应速度快；报警定位准确；精度咼；波长检测，长期稳定性好，基本免维护。价格最便宜；易受电磁干扰，只能一次性使用；感温铜管施工维护困难；灵敏度低，容易误报、漏报。造价高；光强检测，对光源要求咼，长期稳定性差，使用寿命短；反应速度慢；报警定位不准确。综上所述，光纤光栅火灾报警系统能集多级定差温报警、手动报警以及实时的温度监测于一体，真正做到防患于未然，作为隧道的火情监测系统具有其它技术无可比拟的优势。5PCzVD7HxA三、TGV光纤光栅感温火灾报警系统的原理TGW系统采用光纤光栅作为温度敏感元件，对波长信

4、号进行数字式测量；采用先进的可调法布里-珀罗腔滤波技术进行波长检测。TGW系统的原理图如图1所示，当信号处理器检测到光纤光栅的反射波长出现异常，它会发送报警信号给火灾报警控制器，火灾报警控制器再发出采取措施的信号。jLBHrnAILg图1火灾报警信号传输示意图在传统的光纤光栅系统中，由于受光源带宽的限制下，传感器探头的复用数量非常有限，一般只有15-30个左右，不能满足隧道的应用需求。XHAQX74J0X入射光图2混合复用方法示意图波分复用与全同光纤光栅混合复用的方法如图2所示，系统将隧道分为多个防火分区，不同防火分区以全同光栅的波长1,25进行区分，每个分区长度为50-100MM,它一n中每

5、一个波长对应的防火分区内有许多监测点，同一防火分区的所有监测点采用全同光栅，通常100M的监测区布设1015个监测点，这些监测点上的光纤光栅的反射波长都等于该区域的对应波长。如果系统检测到i波长产生了移动，就表明它所监测的防火分区的温度发生了变化，若温度变化超过了设定值，系统就会报警。这种混合复用的方法，大大增加了系统的测量距离和测量点数，使之能够应用到长距离的隧道工程中去。LDAYtRyKfE四、TGW系统的特点和应用情况1.TGW系统特点TGW系统的以下特性使它尤其适合于隧道中的火情监测：对温度实时、分布监测TGW系统对隧道中所有分区的温度进行实时在线、全天候24小时监测，对确定事故地点以

6、及火势蔓延方向提供重要数据。Zzz6ZB2Ltk灵活的报警控制TGW系统测量的是连续的温度信号，可设置多级定温报警，比如在70C时预报警，90°C时报警并采取措施，并且可以根据环境不同进行修正。dvzfvkwMI1在定温报警的同时，还可以设定多级差温报警，根据温度上升的快慢程度给出不同的报警信号，分别启动喷水降温装置或者灭火装置。两种报警方式结合可以基本消除误报。rqyn14ZNXI用户可以根据实际情况自定各个区域的报警温度，以提供早期的报警警报。响应时间短TGW系统的响应时间不超过10秒，而且与监测长度与精度无关，对温度变化做出及时的反应。准确性、可靠性采用先进的数字式测量技术，不

7、受光源波动、连接损耗、光缆的随机振动等因素的影响。产品经国家消防电子产品质量监督检验中心检测合格，企业通过了IS09001：2000认证。EmxvxOtOco优良的兼容性TGW系统可以通过RS232/485标准通信端口或者继电器输出与外部其它控制设备进行通信，可以与消防领域中使用的其它系统联网。SixE2yXPq5灵活的布点措施TGW系统组成方便灵活，各检测系统相对独立，避免了设备间的相互影响；可根据工程需要，灵活方便的选择探头位置和疏密程度。6ewMyirQFL安全特性TGW系统的光纤光栅感温探头对温度信号的采集是在无电的情况下进行的，本质防燃防爆。自检功能TGW系统具有自检功能，通过尾端的

8、自检探头可实时监测自身运行情况并输出故障报警声光信号。2.TGW系统的应用情况TGW光纤光栅感温火灾报警系统以其先进性、实用性、可靠性、长期稳定性得到一致好评，近年来已在国内石化、交通、冶金、电力、水利等领域，以及大型厂矿和大型工程中得到广泛的应用，目前已有数百套设备正在运行，是国内光纤火灾探测系统应用最多的产品。例如交通领域，TGW系统已经成功应用在沪蓉西高速公路宜昌至长阳段的多个隧道火灾报警系统中；并已经成功应用在国内最长隧道一一终南山隧道的火灾报警工程中。石化领域，最近几年在武汉石化、洛阳石化、中原油田、镇海炼化、茂名石化、湖北双环、武汉钢铁公司、大港油田、上海石化等大型企业应用，已充分

9、展现了其技术和使用性能的优势，在国家有关大型储油罐设计规范中，拟将光纤光栅火灾探测报警系统列入优先采用技术；电力领域，在重庆某高压电缆安全监测等工程中得到成功的应用。kavU42VRUsTGW系统采用的所有设备的设计、制造、检查、实验及施工都遵守最新版IEC标准和中国国家标准GB等，具体如下：y6v3ALoS89火灾自动报警系统设计规范GB50116-98火灾自动报警系统施工及验收规范GB50100-92交通部公路隧道火灾报警系统技术条件企业标准编号Q/WGD006-2004中国消防电子产品质量监督检验中心的型式检验通过交通部重庆交科院的隧道点火实验通过中南国家计量测试中心的定期校验五、工程内

10、容1. TGW光纤光栅感温火灾报警系统组成TGW系统主要由以下部分组成，各部分的主要作用分述如下。1.1光纤光栅探测器：光纤光栅探测器是TGW系统的温度敏感元件，由连接光缆和探头组成，探头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，光纤光栅探测器悬吊敷设于隧道顶部。M2ub6vSTnP1.2传输光缆及光缆接续盒传输光缆将隧道控制室内信号处理器和隧道内光纤光栅探测器连接在一起，用来传输光信号。光缆接续盒用来保护光纤接头的熔合点和光纤连接法兰，使之能在恶劣环境下正常工作。OYujCfmUCw1.3信号

11、处理器：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）输出温度信息；5）处理器各光通道连接光纤光栅探测器，分别监测各报警分区，其编码与隧道的位置坐标相对应。eUts8ZQVRd1.4火灾报警控制器火灾报警控制器接收来自光纤光栅感温火灾探测信号处理器和该隧道段的手动火灾报警按钮的信号，通过通讯口VRS232）将信号传送至控制中心计算机，计算机可显示可视化报警界面，经人工确认后，输出报警和其它控制信号。sQsAEJkW5T1. 5手动报警按钮手动报警按钮用于现场人员发现火警后向火灾报警控制器发送报警信号，当人工确认发生火灾后，按下

12、此钮，即可向火灾报警控制器发送报警信号，控制器接受到报警信号后，显示出报警按钮的编号或位置并发出警报。GMsIasNXkA2. 实施方案所有的光纤光栅传感器均用传输光缆将信号传输至变电所的仪表柜，分别与对应的信号处理器通道连接，信号处理器将光纤光栅传感器的信号转换为温度信号和报警信号，并传输至区域火灾报警控制器，火灾报警控制器根据接收的信号可以进行本地控制，也可以通过标准通信端口与监控分中心的消防计算机连接，将温度、报警信号传输至消防计算机。TlrRGchYzg1）探测器部分：探测器通常安装在隧道顶部，据天花板120mm，以保证光缆周围良好的空气流动。先用固定支架将钢索固定，支架采用膨胀螺栓固

13、定在隧道中间顶部，其纵向间距20m40m,施工人员在移动升降平台上作业，先安装支架，并将钢索固定，再将探测器线缆用线夹固定在钢索上，一根探测器线缆安装完毕后，将探测器尾纤沿隧道壁敷设或穿护管）至隧道侧面底部光纤接续盒，与传输光纤进行熔接。7EqZcWLZNX2）传输光缆部分：光纤光栅感温火灾报警系统的信号传输采用单模多芯护套阻燃光缆，光缆沿隧道侧面底部的电缆沟布置，在光纤接续盒处通过隧道壁的穿护管连接光纤光栅探测器。lzq7IGf02E3）信号处理器部分：光纤光栅感温火灾探测信号处理器为架装式，安装在仪表控制柜内，采用DC24V供电，输出信号为RS485/232和无源接点开关信号，以及以太网输

14、出。信号处理器的各个光通道接口分别连接光纤光栅传感器。各个分区的报警信号通过光纤光栅感温火灾探测信号处理器输出给火灾报警控制器，实现火灾报警及地址判断。zvpgeqJ1hk4）手动报警按钮部分：手动报警按钮安装在隧道侧面，安装位置距地面1.4M，安装间隔为50M，联接线为双绞线，穿管敷设至控制室，与火灾报警控制器联接。NrpoJac3v15）火灾报警控制器部分：火灾报警控制器安装在仪表控制柜内，它负责接收来自光纤光栅感温火灾探测信号处理器的开关量报警信号或故障信号，提供报警、故障、分区位置等信息，并将这些信号通过通讯方式传送至消防主控室计算机系统，由主控室计算机系统进行报警介面显示，经确认后采

15、取相应措施。1nowfTG4KI个人资料整理仅限学习使用六. 具体隧道实施方案主要设备清单序号产品名称规格型号单位黑山隧道27662840煤窑山隧道12801155分水岭隧道68996798李家堡隧道2400朱家裕2号隧道1198孔涧隧道管理站数量合计厂家1火灾报警系统管理软件光纤光栅火灾报警及手动报警合一）光科火灾自动报警系统软件V1.0套112光纤光栅感温火灾探测信号处理器TGV100D台32611133光纤光栅感温火灾探测器TGW-100/600m条842242404光纤光栅感温火灾探测器TGW-100/500m条115光纤光栅感温火灾探测器TGW-100/400m条116光纤光栅感温火

16、灾探测器TGW-100/300m条117光纤光栅感温火灾探测器TGW-100/200m条118光纤光栅感温火灾探测器TGW-100/100m条119支架含附件）套24810860010553111410镀锌钢绞线5.4M6200260015000260013002770011火灾报警控制器EST3台11211612智能手动报警按钮J-SAP-M-SIGI-271个11250276482451013光栅协议模块GSMK套11111514防水光缆接续盒二进二出个6518423515传输光缆8芯接光栅探测器）GYTZA-8B1M62002600190002600130031700国产16屏蔽双绞线手报按钮用）RVSP-2X2.5M6