光纤光栅油罐火灾报警系统
油罐火灾报警
油罐火灾报警一．概述随着国民经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对能源的需求越来越多，我国是能源消费大国，对能源的需求尤其旺盛。
无论是国家或者是地方均在建设储备油罐等设施，而各类油品的储运安全是能源生产和销售的重要保障，由于油气是易燃物，因此对各类储油罐、储气罐进行实时在线温度监测，并建立火灾报警系统非常重要。
二．储油罐光纤光栅感温火灾报警系统解决方案按照中石化有关火灾报警技术标准要求，储备油库的火灾报警系统宜采用无电检测技术，光纤光栅感温火灾探测传感系统是目前国际上新型一代无电检测火灾温度探测系统，具有高精度、高灵敏度、安全防爆、抗强电磁干扰、抗雷击、抗腐蚀、可长期实时监测等众多优点，能快速、准确的探测出各类温度异常部位和区域，为及时采取各类安全措施提供可靠依据。
一般情况下，对灌区油罐实行集中监控方式，每个油罐无论容积大小，均实行单独监测通道实时在线温度检测方式，避免同一监测通道监测多个油罐而造成的许多维护管理方面的不便，光纤光栅温度探测器在油罐上的间隔可以按照3-6米布置，也可以做成双环布设，采用专用夹具将光纤光栅温度探测器布设在浮盘/浮船挡油槽的密封圈附近，然后通过光纤/光缆把探测器串连起来，接入到控制室的信号处理器，通过信号处理器对采集到的信号进行解调，测量出现场温度的实际情况，并将相关的信息传递到中央控制室。
储油罐主要有三类：外浮顶、内浮顶(拱顶)、球形罐1、外浮顶油罐光纤光栅感温火灾探测器的布置方式：外浮顶油罐主要是以储存原油为主，体积较大，必须设置火灾报警系统。
在外浮顶储罐上，一般采用专用夹具将光纤光栅感温火灾探测器布设在浮盘/浮船密封圈附近。
光纤光栅探测器使用传输光缆连接，在储罐内，传输光缆沿滑梯敷设，并垂落至浮盘处与光纤光栅探测器连接。
其中滑梯至罐底浮盘处的传输光缆采用防爆挠线管敷设。
2、内浮顶(拱顶)油罐光纤光栅感温火灾探测器布置方式内浮顶(拱顶)油罐多用于存储成品油，由于成品油易燃烧，且内浮顶上下移动，浮盘处极易发热，存在着极大的安全隐患。
油罐火灾报警系统方案
中石油项目油罐光纤光栅感温火灾探测系统技术方案武汉理工光科股份有限公司二00八年八月一、企业简介武汉理工光科股份有限公司（简称“理工光科”）是由武汉理工大学产业集团、北新集团建材股份公司（上市公司）、湖北省投资公司、武汉钢铁（集团）公司、湖北双环科技股份公司（上市公司）、湖北省仪器仪表总公司、深圳市新产业创业投资公司等股东共同投资发起设立的股份制公司。
公司成立于2000年8月，注册资本万元，净资产6000多万元，是研究、开发、生产、销售光纤光栅传感系列产品的高新技术企业。
公司是湖北省科技厅、武汉东湖高新技术开发区核准的省市两级高新技术企业，2002年度被评为全国二十一家最具成长性企业之一。
公司坐落在中国武汉·光谷科技园，建设投资规模1亿多元。
公司是国家计委《光纤传感国家产业化示范工程项目》的承担单位，拥有一万余平方米的现代化厂房，是我国目前最大的光纤传感技术研发和生产基地。
公司拥有涉及十多个学科领域的光纤传感研究室和一批具有国际先进水平的研发仪器设备，开发了30多项具有国际先进水平的技术成果和拥有多项专利技术。
目前公司已申报专利30多项，其中发明专利9项，授权2项，光纤光栅产业化技术在2004年获得国家科技进步二等奖和2007年公安部科技进步一等奖，并作为国家《光纤感温火灾探测器国家标准》主要起草单位之一承担了国家《光纤感温火灾探测器国家标准》的起草。
公司成立以来，严格按照现代企业制度和股份制企业经营管理模式规范运营。
建立了一整套健全的企业经营管理体系，包括质量保证体系、售后服务体系、财务管理体系、人才资源管理体系，市场策划与营销网络体系、物资管理体系、新产品开发体系、知识产权管理制度以及产品进出口管理制度。
并于2002年通过了ISO 9001：2000质量体系国际机构认证。
公司拥有一支高素质的员工队伍，现有员工223人，平均年龄34岁，本专科以上学历人员占80%，其中正高10人，副高（含高工）22人，博士19人，硕士34人。
精编纤光栅火灾报警系统方案资料
隧道火灾报警系统方案二〇一九年七月一、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项目建设的关键部分，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。
目前应用到隧道火灾报警的有三种技术——（1）感温电缆技术、（2）喇曼散射技术、（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。
(2)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。
(3)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。
这三种技术优缺点如下表所示：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。
三、TGW 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。
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。
入射光全同光栅监测区图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λ1,λ2…λn 进行区分，每个分区长度为50－100米。
光纤光栅感温火灾探测及报警系统在原油库的应用
一
测 系统 ， 以此来实 时监 测储油罐 现场温度 。在储油罐 浮梯 另 一侧 由光缆连接器和多 芯单 模的传输光 缆连接 ， 传输光 缆将探 头检测到的温度信 号传 输到控制室 。
１２２ 光 纤 光栅 火 灾 探 测 系统 的控 制 室 部 分 ．
光纤光栅火 灾探 测系统 的控制室部分 为信号处 理器 。
在 各 个 子站 ， 座 原 油 储 罐 上 的光 纤 光 栅 感 温 火 灾 探 测 器 每
都 配备一 台信号处理器（ 如图 ２所示 ） 。
子站 ， 各罐 的传输 光缆铺设 到该 子站 ， 经信号 处理器 、 光
安 全 技 术…
．
缆连接 。检测探头 随检测 光缆 安装在 原油储 罐罐 顶 浮盘 上 ， 头采用 单 回路 布置 ， 探 以储 油罐 浮梯一侧 为探 头始 端
（ 般 留有 ３ 余 量 ， 于 探 头 意 外 断 开 后 的 修 复 ）沿 一 ～４ｍ 便 ， 储 油 浮 顶 罐 壁 二 次 密 封 处 每 隔 ５ｍ 敷 设 一 个 探 头 ， 成 检 构
任 军芳
沈 晓兵
张晓东
（ 中国石化管道储运分公 司黄岛油库 ， 山东青岛 ２ ６ ０ ６ ５ ０）
关键词 ： 光纤光栅 感温 ； 火灾探测 ； 油储罐 原
１ 光 纤 光 栅 感 温 火 灾 探 测 系统 Ｌ ຫໍສະໝຸດ ｌ使用现 场 — ／ ／
１１ 光纤 光 栅 测 温 原 理 ．
光纤光栅测 温法是美 国联合 技术研究 中心于 １８ ９ ９年 提 出的。它是将 温度 测量和信息传输 分开 ， 利用光栅探头 测温， 采用 一般光 纤进行信息 传输 ， 栅探 头和相 连的光 光
光纤光栅感温火灾探测报警系统在原油罐区的应用
火灾隐患 。为 了解 决这一火灾 隐患 ， 该 厂于 ２ ０ ０ ８年 。
在 这 ２个 原 油 罐 区 分 别 新 增 了 ｉ Ｓ ｍ ａ ｒ ｔ ｌ １ ｌ ５型 光 纤 光 栅 感 温 火灾 监 测报 警 系统 两套 系 统 分 别 安装 在 油 品 车 间 的 １分 站 控 制 室 和 ５分 站 控 制 室 ．对 １ ＃和 １ ６ ＃ 原 油 罐 区的 外 浮 顶 原 油 储罐 进行 在 线 监测 该 系 统 以 图１ 光 纤光 栅 火 灾 探 测 报 警 系统 组 成
ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｆ ｒ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ； ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｉ ｆ ｒ ｅ ； ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
关键词 ： 光纤； 光栅 ； 火灾 ； 探 测
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｇｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
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Ａ Ｂ ＝ ２ Ｎ ， ａ ・ ＾
法 比拟 的优越性能 光纤光栅感温火灾探测报警系统
作 者简 介 ： 王 江峰 （ １ ９ ７ ９ ． ） ， 仪表 工程 师 ， 从 事石 油化 工 自
动 化的 运行 、 维护 工作 。
式中， ＾为光纤 光栅 的周 期栅 距 ； ２ 为光 纤光
光纤光栅感温火灾报警系统的研制课件
收集用户对优化后系统的反馈，了解用户对系统 性能的满意度。
经济效益
评估优化后系统的经济效益，包括减少的误报、 漏报等带来的成本节约。
01
应用前景与展望
光纤光栅感温火灾报警系统的应用领域
工业安全领域
在石油、化工、钢铁等高风险工业环境中，实时 监测和预警火灾至关重要。光纤光栅感温火灾报 警系统能够提供高精度、快速响应的测温监测， 有效预防火灾事故的发生。
01
系统设计
系统架构
分布式架构
系统采用分布式架构，由多个光 纤光栅感温探测器组成，每个探 测器负责监测一定区域内的温度
变化。
集中管理
系统通过中央控制器进行集中管理， 实现对所有探测器的远程监控和报 警管理。
通信协议
系统采用自定义通信协议，确保数 据传输的可靠性和实时性。
光纤光栅感温探测器设计
01
技术发展趋势与挑战
技术发展趋势
随着光纤光栅制备技术的不断进步，感温火灾报警系统的精度和稳定性将得到进 一步提升。同时，系统的小型化、集成化以及智能化也是未来的重要发展方向。
技术挑战
目前，光纤光栅感温火灾报警系统的成本较高，限制了其在一些领域的广泛应用。 此外，对于复杂环境和恶劣气候条件的适应性也是技术发展需要克服的难点。
地铁与轨道交通
地铁和轨道交通的隧道、变电所等场所，由于环 境封闭且存在大量电气设备，火灾风险较高。光 纤光栅感温火灾报警系统能够实时监测这些场所 的温度变化，保障乘客安全。
电力设施监控
在电力系统的高压输电线路和变压器等关键设备 上，实时监测温度变化，预防因过热引发的火灾 或设备故障。
文物古迹保护
对于历史建筑和文物古迹，火灾对其造成的破坏 是毁灭性的。光纤光栅感温火灾报警系统能够提 供高灵敏度的温度监测，及时发现火源，降低火 灾对文物古迹的破坏风险。
光纤光栅油罐火灾报警系统
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-Pé rot 干涉仪技术的光纤温 度、应力变形测试仪。 武汉新烽光电科技有限公司所开发的光纤光栅（Fiber Bragg Grating ）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间小 于一秒钟，加之感温探头的快速导热封装，使得光纤光栅感温探头的有效监测半径超 过 12 米，大大提升了火灾探测的覆盖区域和提前预警、准确报警能力。
石油行业光纤光栅报警系统
石油行业光纤光栅报警系统目录第1章项目建设背景 (3)第2章油库的安全级别与安全要求 (3)第3章需求分析 (4)第4章石油行业传统周界产品存在的问题 (5)第5章光纤光栅报警系统在石油行业应用中的优势 (9)第6章光纤光栅周界报警系统 (10)6.1 系统概述 (10)6.2 系统工作原理 (10)6.3 系统组成图 (11)6.4 产品功能介绍 (12)6.5 典型周界报警系统应用及布设 (13)6.5.1油库铁丝网、栅栏、边界隔离围栏周界 (13)6.5.2油库实体围墙周界 (14)6.5.3油库铁网围墙周界 (15)6.5.4传输光缆布设方式 (16)第1章项目建设背景油库因其易燃易爆的高危险性，安全防护越来越被重视。
其中，油库自身的易燃易爆特点，对安防技术手段要求极高，传统的技术手段已经无法满足油库的安全防范建设需求。
这几年随着科学技术的发展，视频监控、室内报警技术等相对成熟，也成功应用到油库安防建设当中。
而，在油库周界报警技术建设、油库环境测温预警系统建设方面存在很大技术挑战。
传统的周界入侵报警系统虽然会满足一部分相关的功能，但是并未达到理想效果，不光是困扰传统周界的漏报误报问题无法有效解决，更重要的是对于安防系统要求的本安标准也很难实现，因传统的周界入侵报警系统都无可避免的牵涉到传输中会出现电力的问题，而电气点火源（电火花和静电火花、雷电放电）又是引起油库火灾爆炸的主要因素之一。
所以，很难解决，油库对周界报警系统的建设需求。
同时，随着安防市场的愈发成熟，现代油库安防的具体需求也都相应达到了最高标准。
考虑到油库自身的易燃易爆的特性，环境温度变化也成为，引起油库火灾爆炸的重要因素之一。
传统的温度测量手段，其本身的涉电性，一般很难成功应用到油库测温系统建设中。
基于以上因素，我公司自主研发的光纤光栅报警系统，前端采用全光路无源设计，不受雷电、电磁干扰，在油库安防系统建设有其自身的独有优势：满足周界入侵报警和环境测温同时应用；灵敏度高且可调节，误报率、漏报率低；环境适应性强、使用寿命长、维护方便、故障率低。
光纤光栅感温火灾报警系统在油罐群中的应用
，
ｈ ｇ ｅ ｉｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｍ ｎ ｉｔ ｒ ｅ ． Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｓｍｕ ａｅ ｈ ｔ ｏ ｐ ｌ ｄ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｂ Ｔ ． ｉｈ ｒ ｌ ｉ ｔ ｌｃｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ ｅ ｉ ｕ ｄ ｓｕ ｂ ｄ ｈ ａ ｅ ｉ ｌ ｔｓ ｔｅ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｐ ｉ ｏ ｔ ｙ ｔｍ ｙ ＭＡ ． ｓ ｅ ｈ
２ 光纤光栅 火灾报警器 系统 的组成与
工 作 原 理
２ Ｉ 光纤 光栅火 灾 报警 器 系统 的组成 ．
其中， 为光栅周期 ； 以 ｎ 为纤芯的有效折射翠 任何 对 光栅 的激励 影 响如 温 度或 应 变 ， 将 导 都 致 Ｆ Ｇ波长的改变 ， Ｂ 这个改变可从光栅反射光谱 中
ＺＩＡＮＣ ａ ｑ ， ＺＩＡＯ ｎ ｔ Ｃｈ ｏ－ ｉ ｔ Ｈｏ ｇ， ＸＵ ｏ ｓ ｅ ｇ Ｇｕ －ｈ ｎ
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用， 出了一种新的光纤光栅 感温 火灾报警 系统 ， 提 它具有 高精 确度 、 高可靠性、 不受电磁干扰 等优 点． 运用 Ｍ Ｔ Ａ ， 系统所采用的方法进行 了模拟 ， ＡＬ Ｂ对 结果表 明， 系统可以满足 火灾报警要求． 该 关键 词 ： 光纤 光栅 ；温度传 感 ；火灾报 警
中图分 类号 ： Ｐ５ Ｔ２３ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：１０ — ６ ３ ２０ ）３ ００ —０ ０ ７ ２８ （０６ ０ — ０ １ ３
TGW-1000光纤光栅感温火灾探测系统在罐区的应用
TGW-1000光纤光栅感温火灾探测系统在罐区的应用摘要：本文介绍了TGW-1000光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统在罐区的应用，从方案设计，系统原理，系统特点，系统功能和使用效果各个方面进行了详细描述。
该方案安装方便，维护成本低，本质安全、抗电磁干扰，适合火灾早期预警、快速报警，能充分满足安全管理、工艺操作的要求。
关键词：光纤光栅报警分区定位报警无电检测联动实施一、概述光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统是集计算机、光纤通讯、光纤传感、光纤传输、光电控制等高新技术于一体的系统工程，本质安全、无电检测、实时在线监测，可以确保储罐的安全生产。
武汉理工光科股份有限公司研制推出的TGW-1000光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统，它以国家标准GB 16280、GB 50116为主要设计依据，采用拉丝塔在线制备的技术，生产出密集光栅阵列传感光缆作为感温火灾报警敏感单元，利用时分+波分混合复用技术对火灾信号进行解调报警。
系统能够达到厘米级的温度感知，米级的空间定位以及公里级的监测范围；安装方便，维护成本低，本质安全、抗电磁干扰，特别适合火灾早期预警、快速报警的应用场景。
二、罐区应用方案设计2.1项目设计方案某化工厂两个罐区储罐本体火灾报警监测拟采用TGW-1000新型光纤光栅。
包括原料罐区7台储罐和液化产品罐区35台储罐，每台储罐采用一条新型光纤光栅阵列感温光缆敷设在外浮盘密封圈上，呈圆周形分布在油罐二次密封边沿，新型光纤光栅阵列感温光缆的感温光纤光栅间距小于0.5m，能够响应10cm小火源，秒级报警响应；每台储罐采用的光栅阵列信号处理器一个独立的通道，共计6台TGW-1000型光纤光栅阵列信号处理器。
其中，原料罐区（7台储罐）为罐区1，用1台信号处理器；液化品区中，丁二烯及剩余C4罐组（12台储罐）、C5罐组（2台储罐）为罐区2，用2台信号处理器；乙二醇罐组（6台储罐）为罐区3，用1台信号处理器；MTBE及苯类罐组（13台储罐）、裂解燃料油罐组（2台）为罐区4，用2台信号处理器。
油罐火灾报警系统方案
中石油项目油罐光纤光栅感温火灾探测系统技术方案武汉理工光科股份有限公司二00八年八月一、企业简介武汉理工光科股份有限公司(简称“理工光科”)就是由武汉理工大学产业集团、北新集团建材股份公司(上市公司)、湖北省投资公司、武汉钢铁(集团)公司、湖北双环科技股份公司(上市公司)、湖北省仪器仪表总公司、深圳市新产业创业投资公司等股东共同投资发起设立得股份制公司。
公司成立于2０0０年８月,注册资本3142、８54万元,净资产6000多万元,就是研究、开发、生产、销售光纤光栅传感系列产品得高新技术企业。
公司就是湖北省科技厅、武汉东湖高新技术开发区核准得省市两级高新技术企业,2002年度被评为全国二十一家最具成长性企业之一。
公司坐落在中国武汉·光谷科技园,建设投资规模1亿多元。
公司就是国家计委《光纤传感国家产业化示范工程项目》得承担单位,拥有一万余平方米得现代化厂房,就是我国目前最大得光纤传感技术研发与生产基地、公司拥有涉及十多个学科领域得光纤传感研究室与一批具有国际先进水平得研发仪器设备,开发了30多项具有国际先进水平得技术成果与拥有多项专利技术、目前公司已申报专利３0多项,其中发明专利9项,授权2项,光纤光栅产业化技术在２004年获得国家科技进步二等奖与20０７年公安部科技进步一等奖,并作为国家《光纤感温火灾探测器国家标准》主要起草单位之一承担了国家《光纤感温火灾探测器国家标准》得起草。
公司成立以来,严格按照现代企业制度与股份制企业经营管理模式规范运营、建立了一整套健全得企业经营管理体系,包括质量保证体系、售后服务体系、财务管理体系、人才资源管理体系,市场策划与营销网络体系、物资管理体系、新产品开发体系、知识产权管理制度以及产品进出口管理制度、并于2002年通过了ＩＳO 9001:200０质量体系国际机构认证。
公司拥有一支高素质得员工队伍,现有员工22３人,平均年龄34岁,本专科以上学历人员占80%,其中正高10人,副高(含高工)２2人,博士1９人,硕士3４人。
光纤光栅感温火灾探测系统(石化版)
石化版
系统简介 光纤光栅感温火灾探测系统是一种新型火灾探测技术，整个系统探测现场无电、
抗电磁干扰、本质安全防爆，特别适用于易燃易爆和强电磁干扰等恶劣环境（如石 油储罐、天然气管道、电力、隧道、能源等）的温度监测和火灾预警、报警。针对 不同监测环境和终端用户，我们开发了多种版本的光纤光栅感温火灾探测系统。石 化版的光纤光栅感温火灾探测系统就是针对石化行业用户专门开发的一套新型火灾 探测系统。其监测对象包括储油罐、储气罐、天然气管道等。该系统具有实时显示 温度、多级定温报警、历史数据记录，并可与石化其他系统联网。
系统特点 与传统电类监测系统相比，光纤光栅石化测温系统具有许多突出优势：
本质安全：光纤光栅感温火灾探测系统本质安全，其防爆、抗强电磁干扰、防雷击 的特点明显优于感温电缆等其他技术方案。 实时监测：可以实现不间断在线监测，实现石化系统真正的无人值守。 灵活先进：整个系统可以通过分布组网的方式测量整个罐区的温度；既可以显示各 个罐的温度，也可以上报监控计算机统一管理；既可以显示被测点温度，也可以通 过分析温升速率等实现温度报警。
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光纤光栅感温火灾探测系统石化版软件界面 -5-
系统软件
光纤光栅感温火灾探测系统石化版软件具有报警设置、报警记录、历史记录分 析等功能。实时温度显示能够直观地显示设备实时温度；报警设置可以对不同的储 油罐、储气罐设定不同的报警级别，包括超温报警、温差报警、火灾报警；报警记 录可以保存各储油罐、储气罐历史报警点的位置、报警温度等情况；历史记录分析 功能保存了自系统安装以来所有测点温度的变化情况。客户可选择不同的测点、不 同的时间段，综合分析被测设备的运行情况。根据温升趋势，可早期预测出被测设 备的运行状况，为被测设备提供检修依据。
基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统设计
基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统设计随着城市化和工业化的不断发展，火灾事故的发生频率也在不断上升。
火灾造成的人员伤亡和财产损失不容小觑。
因此，设计一套可靠的火灾预警系统，对于防范火灾、减少火灾损失具有重要意义。
当前，基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统已经逐渐成为研究的热点。
本文将从系统的原理、设计方案、实现及发展前景等方面进行探讨。
一、技术原理基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统，通过光纤光栅的变化来检测环境温度和烟雾浓度等气体信息。
光栅传感器是一种基于光学波导原理的传感器，可以对物理量进行实时监测。
当光栅传感器受到外界力、温度、压力等因素作用时，光栅内部产生位移或形变，材料的折射率也会发生改变，因此通过测量反射光的强度和频率变化，可以确定被测物理量的大小。
二、设计方案光栅传感器的设计需要考虑多个因素，包括光纤的长度、光栅周期、光栅反射率等。
为了保证系统的稳定性和可靠性，我们选择细长型的光栅传感器，可以在有限空间内实现高精度的测量。
同时，还需灵活选择光栅周期和反射率，以满足不同环境的需求。
基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统，需要同时测量环境温度和烟雾浓度。
为了提高测量精度和响应速度，我们选择了高灵敏度的探头，并将探头放置在可能出现火灾的区域，如厨房、石化工厂等。
系统还需要配备数据采集设备和报警器等组件，实现对数据的采集、存储和分析，并能够及时发出火灾警报。
三、实现在实现基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统时，首先需要进行光纤的布线。
通常情况下，光纤采用多芯硅光纤或单芯双层光纤，具有高稳定性和耐高温性。
接着安装探头和报警器，对系统进行调试和测试，检查光栅传感器稳定性、精度和灵敏度等性能参数是否满足要求。
最后对数据采集设备和报警器进行调试，测试系统是否能够正常运行并发出准确的报警信号。
四、发展前景基于光纤光栅传感技术的火灾预警系统，具有精度高、响应速度快、布线方便等优点，可以为火灾预防和减少火灾损失做出重要贡献。
石油储罐光纤光栅感温火灾报警系统的研究
光纤光栅感温火灾报警系统主要由光纤光栅 温度传 感探头� 光 源� 光缆连 接器� 传 输光缆 � 信号处 理器 � 显示仪 表� 报 警器 以及 软件 等组 成 �其系统结构如图 2 所示 � ( 1) F B G 温度传感探头 �F B G 温度传感探头 采用光纤光栅作为敏感元件 ，它是整个光纤光栅 感温火 灾报警 系统 的核 心组成 部分，由测 量光 栅 �导热感温元件组成，其两端由不锈钢软管同 ［1 ］ 光缆连接 ， 实际使用时往往采用多个温度传感 探头串接使用 � ( 2) 信号 处理 器� 信 号处理 器主 要由 光调 � 制 解调模块解 � 信号转换处 理电路 � 继电器 � 消防电源 �24 V 直流电源等组成， 采用 R S485 实 现数据通信，测量显示范围 - 30 120 ，分辨 率可以达到 0.1 ，响应时间小于 20 ，可以设 定一次报警� 二次报警温度 ，信号处理器可以与 P L C �D C S 以及消防控 制主机等系统连 接� 用户 可通过信号处理器实时动态地掌握受控环境中火 灾温度参数的变化情况 �
011 - 12 - 05 � 收稿日期: 2 作者简介 : 沈斌，1995 年 7 月 毕业 于西 北大 学化 工 系化学工 程专 业，现就 职 于中 化泉 州 石化 有限 公司 H SE 部，工程师，高级主管�
图1
FBG 温度传感探头基本原理示意
由( 1) 式可知 ， 反射光的中心波长由布拉格 光栅周期和光纤纤芯有效折射率共同决定 �当光 纤布拉格光栅的温度发生变化时，由于光纤光栅 材料的热胀冷缩效应 ，布拉格光栅的条纹周期会 发生改变 ，而且由温度引起的热光效应对光纤纤 芯的有效折射率也会产生影响，最终导致反射光 的中心波长产生相应的漂移� 而光纤布拉格光栅 中心波长的变化量与环境温度的变化量之间具有 很好的线性关系，因此只要通过精准测量 F BG 反
中石油光纤光栅火灾系统
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光纤光栅传感器网络
部署在监测区域，负责采集火灾相关参数。
数据处理单元
对传感器网络采集的数据进行分析处理，判 断是否发生火灾。
报警与控制单元
在发现火灾时，触发报警并采取相应的控制 措施。
系统工作原理
光纤光栅传感器通过反射光谱变化感知环境参数变化，将温度、烟雾、火 焰等参数转换为光信号。
数据处理单元接收到光信号后，进行信号处理和特征提取，判断是否超过 火灾阈值。
多种探测方式
系统支持多种探测方式，如温度、烟雾、火焰等，能够全面覆盖火灾的各种特征 ，提高探测准确率。
稳定性强
稳定性强
中石油光纤光栅火灾系统采用光纤作为传输介质，具有很强 的抗干扰能力和稳定性，能够在各种复杂环境中稳定运行。
长期可靠性
系统经过严格的质量控制和长时间运行测试，具有很高的长 期可靠性，能够为石油化工企业提供持续、可靠的火灾监测 服务。
中石油光纤光栅火灾系统
目录
• 系统概述 • 系统优势 • 应用场景 • 系统案例 • 系统展望
01
系统概述
系统简介
一种基于光纤光栅传感技术的火灾监 测系统，用于实时监测石油化工等高 风险区域的火灾隐患。
利用光纤光栅的敏感特性，实现对温 度、烟雾、火焰等火灾相关参数的快 速、准确检测。
系统组成
03
应用场景
油田监测
监测油田生产设施的 火灾风险，如采油井、 集输管道等。
保障油田生产设施的 安全，防止火灾事故 的发生。
实时监测油田生产设 施的温度、烟雾等火 灾征兆，及时预警。
输油管道监测
01
监测输油管道的温度、压力、流量等参数，预防管道泄漏和火 灾事故。
02
光纤光栅感温火灾探测系统在石化罐区的应用
光纤光栅感温火灾探测系统在石化罐区的应用【摘要】介绍化工储罐区的火灾危险性质，光纤光栅感温火灾探测器的特点和工作原理，并给出光纤光栅探测器在化工罐区的工程应用，最后通过与其它线性感温探测系统的比较，总结光纤光栅感温火灾探测器的优点和缺点，使化工储罐的火灾报警设计达到安全、可靠、稳定、高效。
【关键词】化工罐区火灾探测系统光纤光栅感温探测器工业应用1 石化储罐区的火灾危险性质罐区储运的油品大部分都属于甲类和甲a类火灾危险性介质，通常以液态形式在常温增加压力条件下储存，具有气液两相的性质。
其火灾危险性主要表现在以下几个方面：（1）易挥发。
以液态形式储存，释压后，立即挥发为气体。
气化后体积膨胀250～300倍，并急剧扩散蔓延。
（2）相对密度大（空气的1.5～2倍）。
比空气重，容易停滞和积聚在电缆沟、下水道等低洼处，易与空气形成爆炸性混合气体，一旦达到爆炸极限，遇火源便可以燃烧、爆炸。
（3）易燃、易爆。
闪点低，着火温度比一般可燃气体温度低（约为400～530℃），危险性大，与空气接触后形成爆炸性混合气体，爆炸极限是2.1%～9.5%（体积比），可被小火星点燃，爆炸速度为2000～3000m/s。
（4）燃烧热值高。
热值大于15605.5kj/ kg（91272kj/m3），火焰温度高达2120℃，辐射热强，极易引燃、引爆周围的易燃、易爆物质，使火势扩大。
（5）易膨胀。
储罐属于压力容器，储存在容器内的油品，在一定的温度和饱和蒸气压下处于气液共存的平衡状态。
随着温度的升高，液态体积会不断膨胀，气态压力也会不断增大，气体泄漏的可能性也就越大。
（6）有腐蚀性。
内腐蚀可以不断地使容器壁变薄，从而导致容器的耐压强度，缩短容器的使用年限，导致容器穿孔漏气或爆裂，引起火灾报站事故。
同时，容器内壁因受到硫化氢的腐蚀作用，还会生成黑褐色的硫化亚铁（fes含硫量：36%）粉末，附着在器壁上或沉积于容器底部。
这种硫化亚铁粉末如果随残液倒出，或使空气大量进入排空液态的容器内，硫化亚铁会与空气中的氧气发生氧化反应，放热而自然，生成氧化铁（fe3o4）和二氧化硫（so2），这种自燃现象也易造成火灾爆炸事故。
光纤光栅火灾报警系统在油库的应用
中国储运网 109DISCUSSION AND RESEARCH 探讨与研究前言基于光纤光栅感温探测技术上的火灾报警系统具有绝缘性强、可靠性好、监测区域广、响应时间短等特点，特别适用于易燃易爆等危险场所的火灾报警[1~2]。
某部队后方油库地处西北地区，夏季高温干燥，易发生火灾。
油库原有的油气浓度火灾报警器敏感度不高、稳定性差，无法满足火灾监测和报警要求，光纤光栅火灾感温报警系统能够很好地满足油库火灾报警的需求。
1.火灾报警系统部署油库光纤光栅火灾报警系统是集光纤探测、光纤通讯、光电控制、系统监控为一体的火灾报警系统，系统主要由3部分组成，即感温探测器、信号处理器以及火灾监控报警系统，设备之间通过传输光缆、光缆接续盒、光纤终端盒等连接，如图1所示。
以某部队后方油库为例，在油库储油罐区内26座立式内浮顶储油罐、6座卧式埋地回空罐安装光纤光栅感温探测器。
每个油罐为一个监测区域，油罐上的探测器通过光缆接续盒连接，占用一个数据采集通道。
2万方、1万方、3千方、2光纤光栅火灾报警系统在油库的应用文/侯斌摘 要：基于光纤光栅感温探测技术上的火灾报警系统适用于易燃易爆等危险场所的火灾报警。
本文提出了油库光纤光栅火灾报警系统的部署方案，分析了报警系统在油库的实际应用。
应用表明光纤光栅火灾报警系统能够有效解决油库防火预警的难题，在油库火灾报警领域有较好的应用前景。
关键词：火灾；报警系统；油库；光纤光栅图1Copyright©博看网 . All Rights Reserved.探讨与研究 DISCUSSION AND RESEARCH千方、埋地卧罐储油区分别各设置一个接续箱汇总罐区光缆。
并通过光缆与放置在消防值班室的4个24口光纤终端盒相连。
消防值班室设置3台感温火灾信号处理器对系统进行管理和设置，并通过网络将系统信息传送至办公楼值班室客户端计算机。
客户端计算机上安装火灾监控报警系统，实时监控罐区储油罐现场温度。
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制作完成后的光纤光栅相当于在普通光纤中形成了一段长度为 10mm 左右的敏感 区，可以准确感测温度、应力的变化。 1.3 光纤光栅的测量原理 光纤光栅属于反射型工作器件，当光源发出的连续宽带光通过传输光纤射入时， 它与光场发生耦合作用，对该宽带光有选择地反射回相应的一个窄带光，并沿原传输 光纤返回；其余宽带光则直接透射过去。
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光纤光栅感温火灾探测系统 方案设计
上海森珀光电科技有限公司
2010 年 09 月
地址：上海市闵行区联航路 1588 号 2A302 室 电话：＋86-21-34639681/34639682/34639684 传真：＋86-21-34639682-829
2 光纤光栅油罐感温火灾探测系统介绍
2.1 系统工作原理 上海森珀光电科技有限公司研发的光纤光栅感温火灾探测系统使用光纤作为感 温元件和信号传输介质，为提高光纤对温度的敏感程度及准确定位能力，采用国际最 先进的光纤局部加工技术，在普通单模光纤上制作一系列的温度敏感区—— 光纤光 栅，这些敏感区可以精确、灵敏地探测到周围温度的细微变化，而光纤的其他部分只 是用于信号传输，对机械应力和环境干扰不敏感，从而保证整个光纤光栅感温探测系 统的高灵敏性和低误报率。 光纤光栅感温探测系统主要由光纤光栅感温火灾探测器、光纤光栅感温火灾探测 信号处理器以及信号传输光缆等几部分组成。 其基本原理是利用光纤光栅感温火灾探测器内部敏感元件 ——光纤光栅反射的 光学频谱对温度的敏感特性，通过光纤光栅感温火灾探测信号处理器内部各功能模块 完成对光纤光栅感温火灾探测器的输入光源激励/ 输出光学频谱分析和物理量换算， 以 数字方式给出各监测点的温度信息，并根据预先设定的报警温度设定值和报警温升速 率实时给出火灾预警和报警信号。
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维护成本低：系统正常工作寿命长达数十年，无需定期检定。
1.2 光纤光栅的制作原理 光纤光栅是利用光纤材料的光敏性：即外界入射光子和纤芯相互作用而引起后者 折射率的永久性变化， 用紫外激光直接写入法在单模光纤 （直径为 0.125mm ～0.25mm ） 的纤芯内形成的空间相位光栅，其实质是在纤芯内形成一个窄带的滤光器或反射镜。 其制作方法如下图所示：
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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
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上海森珀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。
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。 上海森珀光电科技有限公司所开发的光纤光栅（Fiber Bragg Grating ）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间小 于一秒钟，加之感温探头的快速导热封装，使得光纤光栅感温探头的有效监测半径超 过 12 米，大大提升了火灾探测的覆盖区域和提前预警、准确报警能力。