分布式光纤测温火灾报警系统在向家坝某水电站的应用

戴金花，广州
广州汉光电气股份有限公司

简介：详细介绍了向家坝某水电站分布式光纤测温火灾报警系统，实时测量分区温度进行自动检测，自动定位，并以图文方式应在综合监控系统工作站上，并可通过数据接口将相关温度信息传送给火灾报警控制器、环控电控柜控制设备。为用户提供一个简便、实用、高效的工程平台, 可实现用户的各种监测功能。
关键词：分散式，光纤测温，水电站，火灾报警系统

一、概述
向家坝某水电站位于云南省水富市与四川省宜宾市叙州区交界的金沙江下游河段上 ，距水富城区仅1500米，是金沙江水电基地一级水电站，这座水电站由三峡集团修建。向家坝水电站至上海的±800千伏直流特高压国产化示范工程是国内输送电压等级电力系统之一。

二、方案设计
光纤测温主机柜布置有若干台光纤测温主机、1台网络交换机、1台测温服务器、UPS电源设备、I/O接口设备等。
分布式光纤线型感温火灾探测器由感温火灾探测主机、探测光缆、装置电源、继电器扩展可编程控制器、光纤网络传输设备，探测光缆防水接线盒、固定支架和线夹等附件组成。
分布式光纤线型感温火灾探测器用于全厂动力电缆、电缆夹层内电缆的温度监测和报警。其中集控楼、大坝主体电缆沟按10Km计算，左、右岸电站厂房动力电缆桥架分别按20Km计算，总计约50Km动力电缆桥架、电缆夹层需实现温度监测和报警。
左岸电站配置1个光纤测温主机柜，内设2台光纤测温主机，总探测长度20Km;
右岸电站配置1个光纤测温主机柜，内设2台光纤测温主机，总探测长度20Km;
集控楼配置1个光纤测温主机柜，内设1台光纤测温主机，总探测长度10Km;
260高程交通廊道配置1个光纤测温主机柜，内设1台光纤测温主机，总探测长度10Km。

三、设计依据
1.《中华人民共和国消防法》（2009年5月1日）
2.《水电工程设计防火规范》 GB50872
3.《水利工程设计防火规范》 GB50987
4.《建筑设计防火规范》 GB50016
5.《火灾自动报警系统设计技术规范》 GB50116
6.《水力发电厂火灾自动报警系统设计规范》 DL/T5412
7.《火灾自动报警系统施工及验收规范》 GB50166
8.《消防联动控制系统》 GB16806
9.《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》 GB50171
10.《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169
11.《电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验》 GB 16280-2014
12.《电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验》 GB 16280-2014
13.《电力设备典型消防规程》 DL5027
14.《线型感温火灾探测器》 GB 16280-2014
15.《强制性产品认证实施规则 火灾报警产品》 CNCA-C18-01：2014
16.《强制性产品认证实施细则 火灾报警产品 火灾探测报警产品》CCCF-HZBJ-01

四、系统构成
HKFO-600分布式光纤线型感温火灾探测系统是广州汉光电气股份有限公司研制开发的一种温度监测报警系统，它采用光纤传感技术，适用于各种恶劣环境下长距离、高精度的温度监测。
在水电站不同区域单独设立一个HKFO-600分布式光纤线型感温火灾探测系统，不同区域之间的测温系统通过内网联动形成闭环，可将各个区域的温度信号传至其他区域的综合监控控制室进行统一的维护管理，建立综合监控工作站。

测温整体示意图

具体测温系统结构包含了电站内的电缆廊道、电缆沟、电缆桥架和电缆竖井，示意图如下图所示：

测温系统结构图

通过光纤测温光缆进行温度检测，检测到的温度信号通过传输光缆传输到各自监控室内预设的监控机柜中，再进入分布式光纤线型感温火灾探测器，相关数据通过网络上传到监控中心计算机监控管理系统中，同时相关火灾控制信号通过继电器模块通信（或者RS232，RS485通信）与报警控制器连接，进行消防应急响应。

五、系统功能
5.1实时测量
实时测量分区温度进行自动检测，自动定位，并以图文方式应在综合监控系统工作站上，并可通过数据接口将相关温度信息传送给火灾报警控制器、环控电控柜控制设备。在超限的情况下提示预警，火灾情况时联动相关设备进行救灾。
5.2显示功能
实时显示当前状态下所有分区内的最高温度。可按用户要求划分显示分区，分区大小小于10米。各个控制分区可以设定不同的响应灵敏度及报警值，系统具有定温及温升速率报警功能。提供各分区的温度、在线温升变化等图文资料。
5.3自检功能
设备具备自检功能，能够对测温主机内部温度、主要器件故障、感温光纤断路故障、电源故障、等进行报警。提供完整的历史档案记录，可按分区、距离、时间等因素查看温度历史趋势图。
温度修正功能：能设定测量温度的倍率、斜率、基准温度调整；
自动测知光纤长度功能：用PC控制测量时，可以自动测量光纤的长度。
自检和异常温度报警处理功能：自检出系统异常和温度异常时，外部接点发出报警信号。
5.4报表功能
报表组态提供了一个图形化的报表生成工具软件，提供静态制表和动态打印功能。报表的组态过程采用“所见即所得”方式,可方便地生成汉字的班报、日报、月报、年报及其它统计报表。
5.5参数设置
操作人员可通过键盘操作进行参数设置和修改；操作参数在线调整；软件使用权限设置

六、结束语
分布式光纤线型感温火灾探测系统有着测量距离长，测量周期短，测量精度高，响应快速，灵敏度高，漏报率低等特点，而且由于光纤本身的无电检测安全防爆，不受电磁干扰，不受雷击，维护简单，使用寿命长等优点，十分适合于电缆的温度探测和初期火灾监测；将会在建筑工程电缆管井、电缆夹层及地下管廊火灾探测等市政工程中广泛应用。