郭亞喆

(山西欣奧特自動化工程有限公司，山西 太原 030012)

1 概述

高速公路的發(fā)展從一方面印證了我國社會經濟水平的提高，截至2019年，中國公路總里程已達484.65萬公里、高速公路里程數達14.26萬公里，居世界第一。隨著人民群眾生活水平的提高，在交通出行方面也提出了更高的要求，尤其是2020年初突如其來的一場疫情，更是將私家車需求量推向了一個高點。

同時，據公安部數據統(tǒng)計：截至2020年6月，全國機動車保有量達3.6億輛，駕駛人數4.4億人之多。因此，行駛在高速公路的車輛在隧道內發(fā)生火災事故的可能性也越來越大，而在隧道中進行實時、準確的火警監(jiān)測對保障廣大人民群眾的公共財產安全和人身安全有著十分重要的意義。

2 目前隧道火災報警技術的優(yōu)缺點

光纖光柵火災報警系統(tǒng)包括:光纖光柵自動感溫火災探測系統(tǒng)、手動火災報警系統(tǒng)、數據通訊數據管理系統(tǒng)等三大子系統(tǒng)構成[1]。

3 系統(tǒng)設計

本次擬對某高速公路所轄四條隧道進行火災報警系統(tǒng)的設置，根據現(xiàn)場實際情況，因地制宜地采用環(huán)形連接方式實現(xiàn)火災報警主機之間組網，并接入監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心集中對這四條隧道內的火災消防監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測，搭配成熟的火災報警系統(tǒng)，能夠實時、準確地探測出隧道火災發(fā)生的地點，及時發(fā)送給火災報警主機，由火災報警主機進一步完成相關應急措施。

表2 隧道明細表

3.1 系統(tǒng)主要配置

1)光纖光柵溫度傳感器

傳感器每6m設置一個，50個傳感器為一條，每條傳感器長度為300m。

傳感器每8m設置一個，50個傳感器為一條，每條傳感器長度為400m。

傳感器每8m設置一個，100個傳感器為一條，每條傳感器長度為800m。

2)光纖光柵信號處理器

A隧道需要使用2個光通道。采用1套4通道的光纖光柵信號處理器進行監(jiān)測，剩余2個通道作為備用通道。

B隧道需要使用16個光通道。采用3套8通道的光纖光柵信號處理器進行監(jiān)測，剩余8個通道作為備用通道。

C隧道需要使用3個光通道。采用1套4通道的光纖光柵信號處理器進行監(jiān)測，剩余1個通道作為備用通道。

D隧道需要使用14個光通道。采用2套8通道和1套4通道的光纖光柵信號處理器進行監(jiān)測，剩余6個通道作為備用通道。

3)傳輸光纜

C隧道需要4芯單模光纜。

D隧道需要24芯單模光纜。

4)智能手動報警按鈕

隧道內每隔50m安裝1個，共計需要475個：

A隧道左、右洞共需要30個；B隧道左、右洞共需要214個；C隧道左、右洞共需要29個；D隧道左、右洞共需要202個。

3.2 系統(tǒng)方案圖

本系統(tǒng)中將光纖光柵信號處理主機放置在隧道洞口變電所內，單模傳輸光纜從信號處理系統(tǒng)光接口模塊處引出，至隧道內連接光纖光柵探測器接線終端盒。光纖光柵敷設在隧道頂部，實時感應隧道內溫度狀況并以波長形式通過光纖反饋給信號處理器，信號處理器接收到光纖光柵感應到的波長信息，將其轉換成直觀的溫度信息。信號處理系統(tǒng)輸出數據至火災報警控制器中，另有多個串口及開關量輸出口將檢測到的信息輸出至隧道監(jiān)控中心?；馂膱缶刂破髋c隧道內的智能手動報警按鈕進行連接。

圖1 系統(tǒng)配置圖

3.3 系統(tǒng)實施

高速公路隧道火災報警系統(tǒng)基本是由光纖光柵溫度探測單元、光纖光柵信號處理部件、手動報警按鈕、火災報警控制器、感煙感溫探測器、傳輸光電纜、系統(tǒng)工作站及光纖光柵系統(tǒng)軟件等組成。

而傳感器的施工是整個工程中最關鍵的一環(huán)，其布設位置的選擇、安裝、保護等環(huán)節(jié)都要進行充分的考慮，才有可能確保施工質量、確保整個溫度監(jiān)測系統(tǒng)的正常運行和運行效果，達到設計溫度測試系統(tǒng)的目的。

3.3.1 光纖光柵傳感器安裝

圖2 光纖光柵溫度探測器的固定方式

圖3 光纖光柵溫度探測器系統(tǒng)拓撲結構

3.3.2 手動報警按鈕安裝

手動報警按鈕安裝在隧道的側壁上(部分施工前隧道會有預留設備洞)，每隔50m安裝1個。

圖4 手動報警按鈕安裝示意圖

3.3.3 信號處理器的安裝

1)將隧道內的單模光纜上架。

2)將光纖光柵信號處理器放置于19英寸標準機柜內。

3)將光通道模塊(OEX)連接對應的傳輸光纜法蘭。

4)將信號處理主機(OSM)的輸出接口連接到相應模塊。

5)開機調試。

漢日IT新詞的產生，源于各自語言系統(tǒng)對于IT領域各種新生事物進行概念闡述的需求，符合新詞出現(xiàn)的必要性原則(黎昌抱2008:99-100)。新詞的出現(xiàn)，來自某種語言系統(tǒng)自身的需求。如果沒有新詞，語言就會在概念表達上出現(xiàn)空白，進而影響語言的交流和溝通。伴隨著信息技術的發(fā)明、發(fā)展與普及，各種信息領域的新生事物層出不窮，而原有語言系統(tǒng)中又不存在能夠準確表達這些新生事物的詞匯。在這樣的背景下，誕生了大量的IT新詞。

3.3.4 光纖光柵系統(tǒng)軟件安裝

系統(tǒng)軟件直觀地顯示隧道溫度分布情況，以及手動報警按鈕的當前狀態(tài)。并將隧道內手動報警按鈕、光纖光柵探測器的報警信息和實時工作狀態(tài)上傳到上位機的火災報警工作站計算機上實現(xiàn)集中監(jiān)控。同時，系統(tǒng)軟件還提供Modbus、OPC、I/O等標準的工業(yè)接口，以確保火災監(jiān)測系統(tǒng)和隧道其他控制系統(tǒng)實現(xiàn)數據交換。

因線路故障原因，監(jiān)控分中心不能對隧道火災報警子系統(tǒng)進行通信或控制情況時，也可在隧道變電站的機柜控制系統(tǒng)中進行本地操作控制，該操作記錄會完整地保存在本地存儲器中。且因為本地系統(tǒng)同樣具有子系統(tǒng)的本地監(jiān)視和操作控制功能，并連續(xù)記錄隧道設備運行狀態(tài)。待故障問題恢復后系統(tǒng)將會自動對中斷期間的數據進行及時上傳，以確保上位機數據的完整性和持續(xù)性。

3.3.5 其他安裝注意事項

1)光纖的曲度在保證美觀的同時盡量放大，防止增加彎曲損耗。

2)露天的安裝地點要注意傳感器的防水保護。

3)安裝過程不能用力拉光纖，防止光纖熔接點特別是傳感器兩端的熔接點被拉斷。

4)引出的尾纖要注意連接頭的保護。

5)在進行報警參數設定過程中要做好相應配置記錄。

6)在系統(tǒng)施工過程中，需要做好相應的實施進度記錄及現(xiàn)場影像資料的留存，包括固定件安裝、光纖光柵安裝、主機安裝、系統(tǒng)調試、實施具體日期等。

4 結束語

本文從光纖光柵火災報警系統(tǒng)的設計、安裝、調試及后期維護方面入手對該系統(tǒng)進行了闡述，在市場經濟條件下，要切實將降本增效落到實處，需要根據實際情況制定降本增效計劃并予以實施，更好的為企業(yè)提高經濟效益和社會效益。