分布式光纤测温隧道火灾消防监测系统技术方案.doc
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FireLaser光纤测温隧道监控系统
FireLaser
分布式光纤测温隧道火灾消防监测系统
技术方案
项目名称：
水都高速隧道火灾监控系统
单位：
上海波汇通信科技有限公司
地址：
上海张江高科技园区毕升路289弄3号5层
电话：
021-
传真：
021-
第25页
目录
1.项目概述 1
1.1项目综述 1
1.2系统功能 1
2．FireLaser产品介绍 2
2.1技术说明 2
2.2技术优势 3
2.3FireLaser系列产品性能指标说明 4
2.4Firefiber双芯多模铠装探测光缆性能指标 6
2.5系统接口 7
2.6FireLaser系列产品的标准和规范 8
3.项目系统构成和配置 9
3.1FireLaser分布式光纤测温系统构成方案 9
3.2系统布置图 13
3.3现场安装 17
3.3.1手动报警按钮安装 17
3.3.2探测光缆安装 17
3.3.3光缆接续盒 18
3.4系统连接 18
3.5系统功能 19
4.系统详细配置 20
5.培训与技术服务 23
5.1技术支持 23
5.1.1强大的服务队伍和服务体系 23
5.2培训 23
5.2.1培训内容 23
5.3售后服务 23
5.3.1售后安装调试 23
5.3.2电话支持服务 23
5.3.3现场支持 24
5.3.4设备维修 24
5.3.5.现场维修 24
5.4保修期 24
1.项目概述
1.1项目综述
本项目将在水都高速隧道安置分布式光纤测温系统，对高速隧道进行火灾探测，早期预报。
分布式光纤测温系统可以及时、准确的反映出被测对象火灾发生的地点，并迅速的传给火灾报警主机。
1.2系统功能
隧道火灾报警系统有两部分组成，一部分为常规火灾报警系统部分，由火灾报警控制器和分布于隧道内的手动报警按钮等构成，另一部分为隧道自动分布式光纤测温系统，由分布式光纤测温主机、探测光缆以及光纤连接器件等构成。
系统应能够无间隙，不间断地监测隧道内空间的温度，并实时报警；系统应具备高可靠性、安全性、反应迅速、准确、使用寿命长的特点。
系统应具备故障自动诊断能力，可连续检测设备的工作状态，向监控分中心报告故障准确位置；火灾发生时火灾检测器控制单元，能声光报警，并自动记录，存储、显示、打印发生火灾区段和位置等，声光报警可由人工消除；
发生火灾时隧道本地控制器自动执行下列功能：
◇关闭隧道；◇开启相应的风机；◇火灾隧道开启照明。
管理所执行下列功能：
◇火灾报警信号蜂鸣；
◇图形控制计算机跳出火灾报警框（提示火灾发生段、照明等级、风机正反状态、交通信号模式）；
◇CCTV系统监视器自动地切换到火灾区段画面，并自动录像；
◇大屏幕投影显示以上各种设备运转的反馈信息
◇火灾报警系统设备具备防腐、防潮、防水、防尘、防雷电等功能，使用于隧道环境；
◇检测器应不受射流风机的高速气流以及汽车排放热气的影响而发生漏报警或误报；
2．FireLaser产品介绍
2.1技术说明
光纤测温的机理是依据后向拉曼（Raman）散射效应。
激光脉冲与光纤分子相互作用,发生散射，散射有多种，如：
瑞利（Rayleigh）散射、布里渊（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等。
其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动，它会产生一个比光源波长长的光，称斯托克斯（Stokes）光，和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯（Anti-Stokes）光。
光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯（Anti-Stokes）光强发生变化，Anti-Stokes与Stokes的比值提供了温度的绝对指示，利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量。
Stokes
Anti-stokes
这里：
所以：
结合高品质的脉冲光源和高速的信号采集与处理技术，就可以得到沿着光纤所有点的准确温度值。
FireLaser用一个10ns延迟的激光脉冲，能够实现对最大4km的光纤空间分辨率1m的温度测量，也就是相当于4,000个测量点。
基于上面的原理，分布式光纤测温技术特别适合于各种隧道的火灾监测，它可以得到沿着隧道每个点的温度信号，大大减小了误报和漏报。
2.2技术优势
与传统传感器相比较，具有许多天然的优势，主要包括：
1）连续分布式测量
分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以连续的得到沿着探测光缆几十公里的测量信息，误报和漏报率大大降低。
同时实现实时监测。
2）抗电磁干扰，在高电磁环境中可以正常的工作
光纤本身是由石英材料组成的，完全的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光纤为载体的，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。
3）本征防雷
雷电经常破坏大量的电测传感器。
光纤传感器由于完全的电绝缘，可以抵抗高电压和高电流的冲击。
4）测量距离远，适于远程监控
光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小，在无需中继的情况下，可以实现几十公里的远程监测。
5）灵敏度高，测量精度高
理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度都优于一般的传感器，实际已成熟的产品也证明了这一点。
6）寿命长，成本低，系统简单
光纤的材料一般皆为石英玻璃，其具有不腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性，通常可以服役30年。
综合考虑传感器的自身成本以及以后的维护费用，使用光纤传感器可以大大降低整个工程的最终经营成本。
2.3FireLaser系列产品性能指标说明
FireLaser型分布式光纤温度测量系统（DTS）利用拉曼散射（Raman）效应及光时域反射（OTDR）技术实现光纤沿线的连续分布式温度测量。
本公司的FireLaser型分布式光纤温度测量系统基于最为先进的光电子集成技术，采用模块化设计，具有结构紧凑、功耗低、价格低、性能高、系统稳定和便于维护等优点。
系统测量速度更快，并可精确的定位事故点；同时系统的报警方式更加灵活，可以多重报警叠加，大大提高报警效率。
特点：
l整条光纤既传输信号又感应被测量
l空间分辨率高：
2m
l温度分辨率可达0.1oC
l特殊设计的传感光缆
l多种温度报警方式
l嵌入的网络接口和调制解调器
本项目中使用的FireLaser指标如下：
光纤类型
多模62.5/125μm
测量时间
单通道10s（0.5oC）
测量距离
2km/4km
测量方式
单端或双端
空间分辨率
1m
取样间隔
1m
定位精度
1m
温度分辨率
0.1oC
温度精度
<±0.5oC
温度范围
-200~+600oC（取决于探测光缆）
继电器输出
48个
报警分区
600个
通道数
2通道内置
功耗
15W-25W
电源要求
24VDC
操作系统
Windows2000
其他接口
RS232/485,9pinmale;USB;继电器和RJ-45、100Mb/s
存储温度
-10oC～+85oC
工作温度
0oC～+55oC
湿度
0～95％（无凝露）
重量
10kg
尺寸H/W/D（mm）
131/432/332
FireLaser内部自带通道扩展，其性能如下：
2.4Firefiber双芯多模铠装探测光缆性能指标
Firefiber双芯多模铠装探测光缆是一个内部62.5/125μm的多模光纤。
此种光缆具有很好的热传导特性和抗腐蚀特性，机械物理性能满足相关标准的要求，使用起来柔软、灵活、接续方便。
项目
单位
多模
纤芯/模态直径
μm
62.5±2.5μm
包层直径
μm
125±1μm
最大衰减
dB/km
3dB/km@850nm；0.71.5dB/km@1300nm
工作温度
℃
-40~+100℃
光缆外径
mm
5.7±0.10mm（duplex）/3.2±0.10mm（onetubeandtwofiber）
光缆净重量
kg/km
38/20
允许弯曲半径
mm
30
允许拉力
N
200
抗压力
N/100mm
3000
2.5系统接口
FireLaser系统
¨探测光缆接口
说明：
标准E2000探测光缆接口，用于连接探测光缆。
数量：
2－8个。
¨继电器扩展接口
说明：
连接继电器扩展模块，继电器端口为48个，可扩展
¨网络接口
标准以太网接口（100M）
RJ45TCP/IP网络接口
¨RS232/485接口
说明：
标准RS232/485串行传输接口
技术参数：
p传输协议：
标准串行传输
p波特率：
19200bps
p数据信息：
8data，1stop，无奇偶校验
p接口形式：
Sub-D9芯,male
¨USB接口1个
2.6FireLaser系列产品的标准和规范
国际标准
FireLaser系列产品着眼于电子安全和激光安全，具有非常严格的安全指标。
已经通过了一系列第三方测试，并满足了以下多个标准:
激光安全
EMC
CEMark
FireLaser已经满足了1m级激光产品的EN60825-1（2001-03）
EN61326:
1997/A1:
1998
ConductedEmissions:
ClassB
RadiatedEmissions:
ClassA
EN61000-4-3:
1996
EN61000-4-6:
1996
EN61000-4-4:
1995
EN61000-4-
2:
1995/A1:
1998/A2:
2001
EN61000-4-11:
1994
EN61000-4-5:
1995
EN61000-3-2:
1995
EN61000-3-2:
2000
EN61000-3-3:
1995
根据89/336EECEMC
根据LVD72/23EEC
EN41003
EN50178
EN60065
EN60825-1
EN60950
EN61010-1
下面是激光产品等级的标签，它们分布位于FireLaser主机的前后面板上。
国内标准
FireLaser光纤主机：
中国国家消防电子产品质量监督检验中心型式检验（Dz）
3.项目系统构成和配置
3.1FireLaser分布式光纤测温系统构成方案
该项目在水都高速隧道安装光纤测温系统和火灾报警系统。
本次监测共5个标段（BDS-1、BDS-2、BDS-3、BDS-4、BDS-5）的隧道。
BDS-1标段中白药湾隧道、乔果山隧道、乌鹅隧道需要安装光纤测温系统和火灾报警系统，计摆隧道、四格隧道只需要安装火灾报警系统。
BDS-2标段中巫帮1#隧道、排降隧道需要安装光纤测温系统和火灾报警系统，巫帮2#隧道、巫帮3#隧道、高尧隧道
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