[發明專利]基于分布式光纖溫度傳感技術的拱頂儲油罐火災報警系統

有效

• 申請號: 201810908726.3
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108898778B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 楊永健;朱曉非;李艷霞;石云山;羅輝;杜瑞;楊瀟君
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司管道西安輸油氣分公司;北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G08C23/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種基于分布式光纖溫度傳感技術的拱頂儲油罐火災報警系統，包括分布式光纖線型感溫火災探測器、光纖跳線、光纜終端盒、光纜熔接盒和感溫光纜等。分布式光纖線型感溫火災探測器通過第一傳輸光纜、第二傳輸光纜將光信號傳遞至各座待監測的拱頂儲油罐的感溫光纜中，感溫光纜沿各座拱頂儲油罐的一次密封圈安裝布設。所述感溫光纜中產生的后向拉曼散射光受到拱頂儲油罐一次密封圈附近溫度信息的調制。所述分布式光纖線型感溫火災探測器完成對拉曼散射光的解調，可以實時監測拱頂儲油罐一次密封圈沿線各點溫度，并將溫度數據上傳至服務器。本發明適用于拱頂儲油罐的火災監測，具有安全無源、抗腐蝕、抗電磁干擾等優點。

技術領域

本發明屬于光纖傳感領域，特別涉及一種基于分布式光纖溫度傳感技術的拱頂儲油罐火災報警系統。

背景技術

隨著我國石油工業的發展，原油、成品油儲量的增加，國內大型油庫、油罐越來越多。這些石油和石化行業中大型的儲油罐和儲氣罐往往大量集中布置。由于油罐數量較多，需控制的設備、閥門數量較多，操作時間長，且流程復雜，原始的手動操作極易發生誤操作，油罐區的安全難以保證。油罐儲存的燃油為易燃易爆危險化學品，非常容易發生事故，特別是重大災難性工業事故。事故的發生不僅會給國民經濟帶來重大損失，往往還帶來重大的人員傷亡和環境污染等問題?；馂幕虮ㄊ鹿蚀蟛糠质怯捎跍囟冗^高引起的，油罐是重大工業危險源，儲油罐溫度過高會引起油品揮發、火災、甚至爆炸。因此，溫度作為反映油罐狀態的重要參數，如果能夠對其進行實時在線監測，對潛在的危險進行早期預警，把危險的發生控制在發展初期，對確保人民生命及國家財產的安全具有重大意義。

在拱頂儲油罐內，浮船隨著儲油量的增減而上下浮動，浮船與罐壁采用一次密封圈密封連接，該部位如果出現老化破損，容易導致泄漏、溫度升高從而引發火災。對于拱頂儲油罐火災報警及監測，目前常采用光纖光柵式火災報警探測器。該類探測器只有有光柵的部位才可感知溫度，一個罐上光柵的點數有限，一個點的封裝尺寸在5cm以下。當兩個光柵之間的區域發生溫度異常時，將無法及時發現并報警，漏報的隱患較大。另外，由于光柵需對光纖進行特殊的加工及封裝，對工藝有一定要求，因此成本相對較高，一旦有光柵損壞，需重新更換熔接，還需重新進行標校，維護成本及難度均較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明針對拱頂儲油罐火災報警現有技術的不足，提出了一種基于分布式光纖溫度傳感技術的拱頂儲油罐火災報警系統，該系統利用光開關的時分復用原理，采用多通道復用設計，使用一臺分布式光纖線型火災報警探測器可以對若干座拱頂儲油罐進行火災監測、預警和報警。通過傳輸光纜與感溫光纜的合理安裝布設，可以全天候不間斷對拱頂罐一次密封圈各個位置進行分布式溫度監測。系統具備本征無源、抗腐蝕、抗電磁干擾、維護便利等特點，可以有效地監測拱頂儲油罐的運行安全。

本發明所采用的技術方案是：一種基于分布式光纖溫度傳感技術的拱頂儲油罐火災報警系統，包括分布式光纖線型感溫火災探測器、光纜終端盒、光纜熔接盒、光纖跳線、第一傳輸光纜、第二傳輸光纜、感溫光纜；

分布式光纖線型感溫火災探測器通過光纖跳線與光纜終端盒連接，分布式光纖線型感溫火災探測器發出的激光脈沖信號經過光纜終端盒后沿第一傳輸光纜傳輸至光纜熔接盒；

根據不同的光纖鏈路，光纜熔接盒與若干條第二傳輸光纜連接，各條第二傳輸光纜分別與各個待測拱頂儲油罐內的感溫光纜連接；光纖熔接盒通過第二傳輸光纜將激光脈沖信號傳輸至感溫光纜，激光脈沖信號在進入感溫光纜后產生自發拉曼后向散射光并返回至分布式光纖線型感溫火災探測器，自發拉曼后向散射光強度受到溫度調制；

分布式光纖線型感溫火災探測器對自發拉曼后向散射光進行解調得到各個待測拱頂油罐的溫度信息，進行火災預警、報警；分布式光纖線型感溫火災探測器將各待測拱頂油罐的溫度信息及報警信息上傳至外部的服務器中，完成存儲。

所述分布式光纖線型感溫火災探測器包括光源模塊，光纖波分復用器，光電轉換模塊，數據采集處理模塊，工控機以及光開關；