[发明专利]基于分布式光纤温度传感技术的拱顶储油罐火灾报警系统

说明书

一种基于分布式光纤温度传感技术的拱顶储油罐火灾报警系统，包括分布式光纤线型感温火灾探测器、光纤跳线、光缆终端盒、光缆熔接盒和感温光缆等。分布式光纤线型感温火灾探测器通过第一传输光缆、第二传输光缆将光信号传递至各座待监测的拱顶储油罐的感温光缆中，感温光缆沿各座拱顶储油罐的一次密封圈安装布设。所述感温光缆中产生的后向拉曼散射光受到拱顶储油罐一次密封圈附近温度信息的调制。所述分布式光纤线型感温火灾探测器完成对拉曼散射光的解调，可以实时监测拱顶储油罐一次密封圈沿线各点温度，并将温度数据上传至服务器。本发明适用于拱顶储油罐的火灾监测，具有安全无源、抗腐蚀、抗电磁干扰等优点。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，特别涉及一种基于分布式光纤温度传感技术的拱顶储油罐火灾报警系统。

背景技术

随着我国石油工业的发展，原油、成品油储量的增加，国内大型油库、油罐越来越多。这些石油和石化行业中大型的储油罐和储气罐往往大量集中布置。由于油罐数量较多，需控制的设备、阀门数量较多，操作时间长，且流程复杂，原始的手动操作极易发生误操作，油罐区的安全难以保证。油罐储存的燃油为易燃易爆危险化学品，非常容易发生事故，特别是重大灾难性工业事故。事故的发生不仅会给国民经济带来重大损失，往往还带来重大的人员伤亡和环境污染等问题。火灾或爆炸事故大部分是由于温度过高引起的，油罐是重大工业危险源，储油罐温度过高会引起油品挥发、火灾、甚至爆炸。因此，温度作为反映油罐状态的重要参数，如果能够对其进行实时在线监测，对潜在的危险进行早期预警，把危险的发生控制在发展初期，对确保人民生命及国家财产的安全具有重大意义。

在拱顶储油罐内，浮船随着储油量的增减而上下浮动，浮船与罐壁采用一次密封圈密封连接，该部位如果出现老化破损，容易导致泄漏、温度升高从而引发火灾。对于拱顶储油罐火灾报警及监测，目前常采用光纤光栅式火灾报警探测器。该类探测器只有有光栅的部位才可感知温度，一个罐上光栅的点数有限，一个点的封装尺寸在5cm以下。当两个光栅之间的区域发生温度异常时，将无法及时发现并报警，漏报的隐患较大。另外，由于光栅需对光纤进行特殊的加工及封装，对工艺有一定要求，因此成本相对较高，一旦有光栅损坏，需重新更换熔接，还需重新进行标校，维护成本及难度均较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明针对拱顶储油罐火灾报警现有技术的不足，提出了一种基于分布式光纤温度传感技术的拱顶储油罐火灾报警系统，该系统利用光开关的时分复用原理，采用多通道复用设计，使用一台分布式光纤线型火灾报警探测器可以对若干座拱顶储油罐进行火灾监测、预警和报警。通过传输光缆与感温光缆的合理安装布设，可以全天候不间断对拱顶罐一次密封圈各个位置进行分布式温度监测。系统具备本征无源、抗腐蚀、抗电磁干扰、维护便利等特点，可以有效地监测拱顶储油罐的运行安全。

本发明所采用的技术方案是：一种基于分布式光纤温度传感技术的拱顶储油罐火灾报警系统，包括分布式光纤线型感温火灾探测器、光缆终端盒、光缆熔接盒、光纤跳线、第一传输光缆、第二传输光缆、感温光缆；

分布式光纤线型感温火灾探测器通过光纤跳线与光缆终端盒连接，分布式光纤线型感温火灾探测器发出的激光脉冲信号经过光缆终端盒后沿第一传输光缆传输至光缆熔接盒；

根据不同的光纤链路，光缆熔接盒与若干条第二传输光缆连接，各条第二传输光缆分别与各个待测拱顶储油罐内的感温光缆连接；光纤熔接盒通过第二传输光缆将激光脉冲信号传输至感温光缆，激光脉冲信号在进入感温光缆后产生自发拉曼后向散射光并返回至分布式光纤线型感温火灾探测器，自发拉曼后向散射光强度受到温度调制；

分布式光纤线型感温火灾探测器对自发拉曼后向散射光进行解调得到各个待测拱顶油罐的温度信息，进行火灾预警、报警；分布式光纤线型感温火灾探测器将各待测拱顶油罐的温度信息及报警信息上传至外部的服务器中，完成存储。

所述分布式光纤线型感温火灾探测器包括光源模块，光纤波分复用器，光电转换模块，数据采集处理模块，工控机以及光开关；