电缆隧道光纤分布式测温系统方案

XX电缆隧道

光纤分布式温度监测系统方案

上海华魏光纤传感技术有限公司

二○一一年八月

时刻关注生命安全，时刻关注工程质量！

目录

1 设计准则 (3)

3.1系统目标 (3)

3.2系统范围 (3)

3.3系统设计原则 (3)

3.4系统设计规范 (4)

3.5光纤分布式温度监测系统的技术说明 (4)

2 系统设计分析 (6)

2.1火灾分析 (6)

2.2技术要求分析 (7)

3 系统设备选型 (9)

3.1设计目标 (9)

3.2系统构成 (9)

3.2.1 隧道光纤分布式温度监测系统 (9)

3.3系统设备技术参数 (11)

3.3.1 光纤分布式温度监测系统 (11)

4 系统总体设计方案 (15)

4.1现场设备布置 (15)

4.2探测光缆的安装方式 (17)

4.3系统通讯 (18)

5 售后服务 (19)

5.2服务支持协议 (19)

5.3培训 (19)

5.4资料和信息 (19)

6 设备清单及现场调试 (20)

6.1设备清单 (20)

6.2、现场调试 (20)

1 设计准则

1.1系统目标

电缆隧道在线监测系统必须保证：

➢运行电缆温度的实时监测。

➢准确定位电缆事故位置,显示事故时的温度状态。

➢通过辅助软件将光纤分布式温度监测系统所探测到电缆实时在线的表面温度转换成电缆运行的载流量,为客户确定电缆的最大载流量提供历史依据,并最大限度的提高电缆的使用寿命。

➢对电缆的老化状态进行监测。

➢可以对由于外力的破坏而出现的故障进行监测。

1.2系统范围

➢本系统设计包含针对此系统的整体设计、设备供货、安装指导、调试开通、配合验收以及设备保修等服务。技术方案中所指的系统设备包含光纤分布式温度监测系统、现场探测光缆、光缆接线盒，网络连接接口等。

1.3系统设计原则

➢系统应符合中国有关法律法规，符合消防管理条例和标准。

➢系统设计选用产品应获得中国国家规定的各项强制性认证。

➢遵照安全第一、预防为主的原则，系统应严格保证设备可靠性和系统可靠性。

➢系统应具有先进性和适用性：系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平。➢且在安装调试、软件编程和操作使用各方面均简便易行，并适合项目特点，达到最佳的性能价格比。

➢在系统细化设计时应明确与总监控系统之间的接口界面，且系统的各项技术指标均符合相应要求。

➢在系统设计时应尽量优化设备配置，考虑整个系统的统筹配置，避免设备的重复购置和管线的混乱局面。

1.4系统设计规范

系统应按国家相关规范进行设计，所选用设备应满足国家相关产品标准。本技术规格书技术方案说明中使用的标准如下：

➢GB 50300 《建筑工程施工质量验收统一标准》

➢GB 50303 《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

➢欧洲 EMC 指令 EN5008-2 {抗干扰性}

➢EN50081-1{辐射性}

1.5光纤分布式温度监测系统的技术说明

针对电缆隧道的特点，我们建议采用光纤分布式温度监测系统，因为系统存在有以下特性，非常适合电缆隧道的温度在线监测。

◆温度的实时监控，在线式监测，并做到早期预警。

◆分布式：

DTS系统为分布式测温系统，提供连续的动态监测信号，测量到的温度数据是不间断﹑连续分布的，可以即时显示被监测物体每隔1米各点的温度变化。

◆先进性：

DTS光纤分布式温度测量系统是在线监测的最有效的手段，在技术上已非常成熟完善；

光纤本身既做信号传输，也用于探测温度，即传播传感一体化；

通过采用不同的外护套材料，DTS监测系统可以适应各种环境；

各种功能设定由DTS系统的主机通过PC在Windows环境下由工程师调试编程来完成。设定区域长度及报警点，系统校订均可采用Windows2000™以上版本软件来完成。

◆准确性

DTS系统的温度精度达±1℃，定位精度1米；

系统主机内的激光发射装置每秒钟会发射上万次的光脉冲，并将取样温度的平均值输出到显示系统，基本消除误差。

◆灵活性

DTS监测系统提供的是一个连续的动态监测信号，系统可设置多级定温值报警，并且可以根据环境不同进行修正；

为避免误报发生，在定温报警监测的同时，对高温点的温升速率进行监测，并提供相应的报警信号输出。

每个报警分区可单独编程，并可按照用户的要求进行设计，系统可针对环境变化设置500个不同报警控制区域。

◆兼容性：

系统可以通过RS232、Ethernet、内置继电器、MODBUS、LED等输出形式与PC、PLC、消防报警系统、SCADA等其他控制设备进行互连，在消防应用中可与火灾报警控制器等系统进行联网，提供信号进行声光报警，信号输出准确、完整。

光纤分布式温度监测系统可根据不同报警区分段、分级输出信号，以适应不同控制盘的需要。

◆安全性：

光缆分布式温度监测系统具备安全记录功能；

远程诊断，可通过调制解调器由专门工程师提供最低限度的系统远程诊断；

如果光纤受损，DTS系统可以即时定位受损点，通过光纤熔接机对其进行熔接，这对于有效的实施在线监测是非常重要的；探测光缆本征安全，由于采用光信号，因此不会与电导体之间产生相互电磁干扰。

2 系统设计分析

2.1 火灾分析

电缆隧道的火灾通常有两种，即内部火源和外部火源。

内部火源主要是指电缆传输电流过载、电缆接头处阻抗大、绝缘皮老化或电缆本身局放等原因，致使电缆表面产生温升，电缆绝缘层和保护层产生阴燃，并伴随大热量、可燃气体的产生，随着温度进一步上升即产生烟雾，从而发展为火灾。

外部火源是指电缆隧道或电缆夹层内其他火源及隧道外各种火源。外部火源可使电缆表层着火，同时产生大量的热和烟。

对于普通电缆，一般情况下护套材料在温度150℃以上开始释放一定量的可燃气体，此时并不产生烟雾；温度在270℃范围内会大量释放可燃气体和烟雾，内含有毒气体。温度高于270℃时处于极不稳定期，随时可能燃烧，对于自燃来讲可能温度要达到近390℃才会燃烧，但对于由于外界火源造成的灾害，在存在大量可燃气体的情况下即会燃烧。

对于阻燃或难燃这一类电缆仍然会发生电缆延燃火灾。与普通电缆不同的是自燃起火温度值提高到了480℃，190℃以上开始产生一定量可燃气体，但无烟雾产生；到270℃产生大量可燃气体。

因此，电缆故障首先会产生大量的热量，而DTS光纤分布式温度监测系统就是通过实时监测周围环境热量的变化，从而在事故发生的初期就可以准确判断是否电缆有异常，做到防患于未然。

2.1.1火灾危险成因分析

电缆隧道发生火灾的典型成因主要有如下几种：

➢电缆过载运行或老化引起。

➢过失等人为因素引起的明火。

➢电缆接头发生破裂。

➢可燃性气体引起。