分布式感温光纤施工方案

２０１３年第５期　煤矿机　电　・４５・　

分布式光纤感温报警系统在矿井火灾的监测研究　

程宗泽，李奔锋　

（郑Ｊ，ｉ　Ｉ煤炭工业集团规划发展部，河南郑州４５００００）　

摘要：　随着我国煤矿采掘机械化和电气化程度的提高，矿井火灾越来越成为煤矿的重大灾害之　

一。采用分布式光纤感温报警系统，能实时测量到井下巷道中铺设的光缆沿线长期工作的温度变　

化情况，一旦实时监测的温度与平时测量积累的温度经验值不同，系统就可做出合理判断。重点介　绍系统构成及原理，系统监测软件和技术关键。该系统经现场实际应用，取得了较好的效果，它可　

对火灾进行预测和辅助处理，对井下事故发展情况进行掌控。　关键词：　光纤感温；温度监测；火灾报警　

中图分类号：ＴＮ９２９．１１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—０８７４（２０１３）０５—００４５—０４　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　

Ａｌａｒｍ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｉｎｅ　Ｆｉｒｅ　

Ｃｈｅｎｇ　Ｚｏｎｇｚｅ，Ｌｉ　Ｂｅｎｆｅｎｇ　（Ｐｌａｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５００００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　Ｃｈｉｎａ，ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｆｉｒｅ　ｈａｚａｒｄ　

ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｄｉｓａｓｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｆｉｂｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｌａｒｍ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉＳ　ａｄｏｐｔｅｄ．ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｒｅａｌ　

ｔｉｍｅ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｆｉｂｅｒ　ｉｎ　ｌｏｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗｏｒｋ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ａｔ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｔｕｎｎｅ１．Ｏｎｃｅ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｕｓｕａｌ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｊｕｄｇｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ’ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｇａｉｎｓ　ｇｏｏｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｂｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｆｉｒｅ　ａｎｄ　ｍａｋｅｓ　ｓｏｍｅ　ａｕｘｉｌｉａｒｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｍｉｎｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｆｉｂｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｆｉｒｅ　ａｌａｒｍ　

XXX工程建设消防工程

感温电缆敷设

施

工

方

案

XXX消防工程有限公司

XXX工程建设项目部

2017年11月

目 录

一.范围 ............................................... 错误!未指定书签。

二.工程概况 ........................................... 错误!未指定书签。

三.编制依据 ........................................... 错误!未指定书签。

四.施工前准备计划 ..................................... 错误!未指定书签。

1.人员和机具条件 .................................. 错误!未指定书签。

2.设备材料准备 .................................... 错误!未指定书签。 3.技术准备 ........................................ 错误!未指定书签。

4.现场情况 ........................................ 错误!未指定书签。

五.感温电缆施工工序 ................................... 错误!未指定书签。

1.感温电缆敷设 .................................... 错误!未指定书签。

2.感温电缆的调试 .................................. 错误!未指定书签。

六.施工质量保证措施 ................................... 错误!未指定书签。

七.安全、文明施工保证措施 ............................. 错误!未指定书签。

采空区分布式光纤测温技术要求

一、系统组成

系统主要由矿用本安型分布式光纤测温主机、感温光缆、本安电源、井上系统监控主机及系统软件等组成；矿用本安型分布式光纤测温主机将采空区内感温光缆测得的温度信息解调后将数据通过工业环网传输到井上监控中心。

二、技术要求及主要功能：

1.1技术要求：

1 .主机须采用微型光谱分析技术、嵌入电子技术等，实现多参量传感器信号的分析处理，确保系统运行的稳定性及可靠性；

2 .本安型测温主机，采用矿用隔爆兼本安型直流稳压电源供电，可在断电时保证不小于2小时的正常工作

3 .主机通道数至少为8个通道，测温距离至少6km,采用本安型以太网输出和单模双芯光纤的数据传输接口

4 .主机的防护等级不低于IP65；

5 .监测主机具备本地实时显示和存储温度曲线，显示和存储原始曲线，具有通道切换控制、通道终点长度自动获取功能，监测软件在不需要外部温度数据参考的条件下，可获取监测光纤的衰减系数差；

6 .系统容量要求至少可接入4台矿用本安型分布式光纤测温主机，每台主机可接8个通道，每个测温通道可接6km测温光纤，并提供相关监测报告；

7 .光纤测温系统井下设备需支持AC127V/660V/1140V至少三个电压等级的供电，确保系统的电源兼容性；

8 .感温光缆采用煤矿用阻燃型中心束管式钢丝铠装光缆，具有足够的抗拉和抗压强度；

9 .地面服务器需选用业内主流工控设备，需安装经煤矿安标中心检测的矿用分布式光纤测温系统软件(单机版)，同时运行具有网络发布(Web)功能的软件，方便局域网内用户进行数据查看；

10 .Web软件须实时显示温度分布曲线；快速查询各点温度随时间变化曲线；可进行分区设置，具有独立定温报警、差温报警功能；I1关键技术参数表

(1)矿用本安型光纤测温主机参照技术参数

序号 项目 参数值 单位 备注

1 测温距离 10 km

2 测温范围 0-150 ℃

3 温度分辨率 0.1 ℃

分布式温度传感系统（DTS）在高含硫长输管线上的功能测试方法研究

摘要：高含硫气田集输管道泄漏检测是管道安全管理的重要组成部分。分布式温感系统（DTS）是基于光缆的泄漏监测系统，该系统利用了焦耳-汤普森效应即当气体从管道泄漏时，气体经过泄漏孔节流膨胀，在泄漏孔出口出现温度下降。沿管道敷设的测温光纤传感器能及时捕获到这些温度的异常；通过智能化的算法，精确定位异常点的位置，在温度分布曲线上实时显示、实时自动报警，提示操作员可能存在的泄漏。作为罗家寨作业区管线泄漏检测系统的重要组成之一，对其功能有效性及应用效果进行探索，有助于进一步完善系统功能，提高管道泄漏检测能力，有效防止第三方对管道的破坏、有效地识别管道损坏及泄漏风险、及时预警报警和保障人员安全。

关键字：高含硫气田；管道泄漏检测；分布式温感系统

0、引言

位于四川达州市宣汉县南坝镇的川东北天然气项目，是中国石油和美国雪佛龙石油公司合资而建的“三高”（高硫化氢含量、高压、高处理量）气田开发项目。该项目原料气中H2S含量约为10.11%，原料气管道安装在38.5公里极其陡峭和崎岖的地形中。其敷设的原料气管道穿过了居民区和公路，如果发生了管道破坏、损坏或泄漏，将会造成非常严重的后果；

川东北天然气项目的PLDS（管线泄漏监测系统）通过多形式，多原理的监测方式，达到相互补充，相互验证的目的。再通过沿线的视频监视系统，实时监控沿线管道的异常情况，以达到技防的要求，辅助现场的人防，尽可能的对整条管道进行监测和防护。项目的管道泄漏监测系统（PLDS），共由五套子系统组成，包括分布式声感系统（DAS）、分布式温感系统（DTS）、负压波系统（ATMOS）、气云成像系统（GCI）及RTU点式H2S探头检测系统。五套系统功能各异，各司其职，为第一时间发现危害管道和场站设施安全的活动、防止第三方入侵、气体泄漏应急响应、实时数据传送及显示提供了准确的信息，为确保管道和场站设施的安全运行，发挥了重要的作用；