分布式光纤测温在煤化工火灾预警中的应用与技术解析

一、应用背景

煤化工生产过程中，电气与储运环节的火灾风险较为突出。电缆沟、电缆桥架内电缆过热等电气故障，容易引发电气火灾；煤仓、输煤皮带、各种油脂及油管等区域，同样存在火灾隐患；甲醇、烯烃类化合物的中间罐群、成品罐群和管道多露天建设，易燃易爆，需重点防护。

传统测温方式在这些场景下存在局限：点式传感器只能覆盖有限位置，监测整条电缆沟或整段皮带需密集布点，成本高、维护难；巡检人员难以24小时盯住每个桥架和罐区。煤化工生产连续性强，一旦着火，停产损失和安全隐患都难以估量。因此，需要一种能够连续、分布式覆盖的温度在线监测手段。

二、系统方案

分布式光纤线型感温火灾探测器，由分布式光纤测温主机和耐高温感温光缆组成。系统以感温光缆作为探测和传感单元，可沿电缆沟、电缆桥架、煤仓、输煤皮带、油脂油箱、储罐及管道灵活敷设，将分散区域串成连续的测温网。温度异常时，系统可快速定位并预警，为煤化工企业提供实时在线、连续覆盖的温度监测和火灾预警手段。

2.1系统简介

分布式光纤线型感温火灾探测器是集成光学、电子、机械和软件算法的复杂系统。系统使用自研光放大器、低噪声高带宽信号处理电路及高速数据采集系统，具备较好的空间分辨率和较友好的用户界面。

传感系统以感温光缆为测量和信号传输媒介，具有监测距离长、全域分布无盲点、定位精确、无源防爆、抗干扰、对环境要求低、使用寿命长、安装维护简单等优势，可广泛应用于电力电网、海底电缆、油气管道、核电装置、热力管网等易爆、高压、高干扰、高危场所的实时在线连续温度监测，也可用于隧道交通、市政管廊、石油储罐、仓储堆场、楼宇工厂等公共消防的火灾预警和报警。

2.2测量原理

系统利用光在光导纤维中传输时产生的自发拉曼散射和光时域反射原理获取空间温度分布信息。

在光纤中注入一定能量和宽度的激光脉冲后，激光在光纤中向前传播时会自发产生拉曼散射光波。拉曼散射光波的强度受所在光纤散射点温度影响而发生变化。通过获取沿光纤散射回来的背向拉曼光波，可以解调出光纤散射点的温度变化。

该系统的技术难点在于：窄脉冲激光产生的背向拉曼散射信号微弱。泽沃电子通过设计低噪声高带宽微弱信号检测电路，有效解决了上述难点。

三、感温光缆与敷设

典型测温光缆采用的感温光纤为多模50/125或62.5/125微米圆形渐变折射多模光纤。光纤损耗：≤2.3dB/km（波长850nm），0.7dB/km（波长1300nm）；整个系统衰减小于10dB。护套可采用高质量不锈钢、PVC、LSZH等材料。

光缆敷设需结合现场工况确定。感温光缆可沿电缆沟、电缆桥架、煤仓、输煤皮带、储罐及管道敷设。施工时应避免急弯、挤压和接头受拉，并做好密封与冗余保护。

四、软件功能

分布式光纤温度监测应用软件界面友好、操作简单，主要包括温度监测、历史数据查询、火灾报警、可视化显示等功能模块。

对煤化工企业来说，电缆沟、输煤皮带、罐区管道等区域的温度异常，往往早于火灾发生。分布式光纤测温将感温光缆变成一张连续的温度感知网络，可补充人工巡检和点式传感器的不足，把被动的事后处置前移到主动预警。

审核编辑 黄宇