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摘要：本文针对电厂输煤皮带、电缆桥架、电缆沟在线监测改造工作想法进行介绍，重点对从传统火灾预警系统到智慧式火灾预警系统改造中的问题进行探讨分析，对智慧电厂中电气火灾在线监测系统的整体构架设计思路和关键材料选择、合理的配置形式、良好的运行适应性等核心问题进行详细的分析探讨。阐明观点，提出了有关光纤传感在线监测技术在智慧电厂的改造过程中的选型和设计建议。
关键词：分布式光纤测温传感技术；智慧电厂；在线；监测
我国电力主要是以火力发电为主，输煤皮带、电缆桥架等传输媒质的安全监控异常重要，一旦发生火灾，除了自身设备的损坏之外，更将因为供电的非正常中断给社会经济发展带来极大的损失。对输煤皮带机及电缆桥架进行温度监测，能及时发现电缆的安全隐患。
一、分布式光线温度监测系统的特点
分布式光纤感温火灾探测系统是国际上近年来发展的一种火灾自动预警系统，尤其适用于困扰人们已久的对输煤皮带、电缆夹层、电缆沟、电缆接头、变压器等易发生火患的设备的温度测量和火灾预警，并受到国际、国内消防界的重视和推广，技术已经非常成熟。
分布式光纤温度监测系统特点。
1、实时在线监测：24小时在线监测，超温预报警，真正实现无人值守；
2、准确测温：光纤测温精度高、反应快，可以准确掌握电缆温度的变化情况，打破感温电缆只报警、不测温的落后局面；
3、快速反应：系统可随时反映全矿的电缆温度，实时捕捉火情，迅速发出报警；
4、报警设置：可按实际需要设置三级或多级报警温度，并辅助温升速率异常报警；
5、分区灵活：可任意把被测区域划分成若干个区域并分别设置报警温度，实现人性化管理。
6、消防联动：系统可将火灾报警信号通过继电器干接点输入消防报警系统，实现消防联运；
7、数据共享：系统可以与厂内MIS网连接，在网内任意一台电脑上均可进行数据查询；
8、本质安全：从现场到控制室的传输线路全部以石英为工作介质，本质绝缘、抗电磁微波干扰，耐腐蚀、耐老化；
9、高压隔离：光纤是非常可靠的绝缘物质，可以起到很好的隔离作用，避免将现场的高电压引入控制室；
10、结构简单：整个系统由测温主机和感温光纤两大部分组成，没有繁多的中间环节和转换部件，大大降低了出现故障的机率以及日后的维护费用；
二、改造方案论证
为更好的提高设备管理性能，为企业获得更大的利润，同时满足安全生产的要求，建议对试点电厂#4号电缆桥架进行改造，经详细的资料查证调研考察，重点对以下几点进行论证：
（一）设计原理
本系统采用了当今先进的光电技术、通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术。独创设计的低温、强电场、潮湿环境运行技术。该系统的开发研制均在电力行业、冶金行业、化工行业等的电缆沟内经多次反复试验、攻关才得以完善，避免了高压场合强大的电磁干扰。
能分别针对不同环境下的温度进行监测，能及早发现事故隐患，将损失减至最低。同时还可提供大量在线监测数据，为运行人员全面了解电气设备的使用情况提供可靠依据。
本系统主要由测温控制主机及相应的感温光缆组成，对厂区电缆等需要测温的装置温度进行连续线型实时在线监测。整套监测系统通过其测温控制主机通讯接口或干接点继电器端子与火灾报警主控制器相连，并负责向其提供火灾报警区的报警信息及运行和故障信号。
（二）光纤传感技术设备主机系统测温以及定位原理
分布式光纤温度监测系统的主要工作依据是光时域反射计原理（OTDR:Optical Time Domain Reflectometer）和光纤的后向拉曼散射（Raman Backscattring）温度效应。光纤分布式温度监测系统利用先进的OTDR技术进行定位，利用拉曼散射效应进行测温。
三、改造技术方案
本次改造工程针对试点电厂#4号电缆桥架进行改造。
1、将感温光缆敷设在试点电缆桥架上，采用正弦波敷设形式并固定牢靠。
2、测温控制主机可通过中央报警控制盘的PC机在WINDOWS环境下由工程师调试编程完成。设定区域长度及报警点以及系统校定等均可采用Windows 2003™以上版本软件来完成。测温控制主机可通过通讯接口与PC机相连用于显示。
3、当光缆受损，系统能及时定位受损点，并发出故障报警信号，可通过光纤熔接机对其进行熔接恢复。当故障和火灾同时发生时，火灾报警优先。
4、系统可对报警区域长度及报警点进行整体编程，报警点及区域长度能根据现场情况灵活调整，并与现场实际情况完全相符。
5、每一报警控制区可有多级定温报警（如60℃初报警，70℃预报警，85℃采取措施等）及温升速率设定，并且可根据环境不同进行温度修正。温升速率的设定值可由现场监测情况确定。温升变化函数应可进行相应的调整。
6、报警控制区应可编程，并可按照用户的要求进行设计，可针对环境变化设置多个（＞50个）不同报警控制区域。
7、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。
8、线型感温光纤具有抗水性，具有铠装、坚固、柔韧、抗拉抗压性好，便于安装和维护、抗腐蚀等特点。适合于室外使用，并应有一定的耐磨性和防普通化学腐蚀的性能。线型光纤感温火灾探测系统能通过系统的模块与系统连接，不需要特殊的接口模块或接口控制器。
四、结束语
本文经过对智慧电厂的电气火灾预警系统具体改造进行试点分析，实际测试比较主机显示数值与现场就地实测误差相差很小。证明了该系统的可行性，通过分析系统测试得到的数据结果，该系统能保证数据的准确可靠性、实时性，以及系统的稳定性。“线型光纤感温火灾探测系统”作为火灾报警的新型成熟产品，其中光纤传感系统的探测器是特种铠装光缆，通过激光信号感测和传输信息，其光纤的本质安全、绝缘和防爆特性，在电力行业的消防系统中可以得到广泛应用。由它组成的火灾报警系统，可以实时监测企业中输煤皮带、电缆桥架、电缆隧道、高压开关柜等部分的火灾隐患。相信在不久的将来，光纤传感技术会依托光纤独到的特性，在电力行业的火灾报警系统中，起到越来越多的作用，显著提高电力行业的安全生产水平。
参考文献
[1] 廖延彪•光纤光学[M]•北京:清华大学出版社,2000•
[2]戚文明，光纤分布式测温系统及在火力发电厂中的应用前景[J]，吉林电力，2003.
作者简介：蒋大伟（1980-），男，山东邹城人，从事电气火灾智能预警研究工作。
论文作者:蒋大伟
论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月中
论文发表时间:2018/10/15
标签：测温论文; 光纤论文; 火灾论文; 在线论文; 系统论文; 电缆论文; 温度论文; 《知识-力量》2018年10月中论文;