CN108109319A - 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法 - Google Patents

一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108109319A
CN108109319A CN201711311707.4A CN201711311707A CN108109319A CN 108109319 A CN108109319 A CN 108109319A CN 201711311707 A CN201711311707 A CN 201711311707A CN 108109319 A CN108109319 A CN 108109319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
temperature
data
optical fiber
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711311707.4A
Other languages
English (en)
Inventor
岳鹏程
贾磊
张林梁
马阅军
杨永杰
李朝霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Province Transport Science Research Institute
Original Assignee
Shanxi Province Transport Science Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Province Transport Science Research Institute filed Critical Shanxi Province Transport Science Research Institute
Priority to CN201711311707.4A priority Critical patent/CN108109319A/zh
Publication of CN108109319A publication Critical patent/CN108109319A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法，隧道现场实施分布式光纤感温火灾报警***，用隧道洞内50米桩标定光纤长度与隧道内位置的对应关系，并以该光纤长度为圆心、28米为半径划定数据筛选范围进行分区。通过数据筛选器计算各分区的温度数据最大值作为该区域的有效温度数据，筛选后的有效温度数据为原始数据的1/250。以有效数据为依据进行高温报警、温升报警和断纤报警判断。将有效温度数据和报警信息通过接口对接到隧道综合监控***中。本方法不损失分布式光纤感温火灾报警***的测温精度和响应时间，不影响隧道综合监控***的稳定性，实现光纤感温***与综合监控***中其它***联动和大数据分析。

Description

一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法
技术领域
本发明属于光纤测温技术领域，具体而言，公开了一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法。
背景技术
分布式光纤测温数据技术的连续测温的特点也决定了测温数据量相当庞大并且用于火灾监测的数据安全等级要求很高。严苛的安全等级要求和庞大的监测数据量导致分布式光纤测温***无法集成于综合监控***中是一直未解决的难题。现有技术中，分布式光纤测温***一直以来只能单独占用一台计算机服务器独立运行，庞大的测温数据只能以曲线的形式展示，监控人员只能了解温度的变化趋势，如果想了解温度值，还需进行进一步的查看操作，给现场工作人员的工作、消防联动控制、大数据分析等方面都带来不便。
发明内容
本发明目的是提出一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法。
一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法，
实施分布式光纤感温火灾报警***，包括测温主机和感温光纤两部分，其中：
测温主机优先设置在距离隧道洞口1km范围内的隧道管理站内，或者设置在距离隧道洞口1km范围内的隧道配电站内，测温数据通过信号传输光缆远程传输到隧道管理站；
将感温光纤设置在隧道的洞顶，光纤总长＝隧道长度+半副洞壁周长+洞口到测温主机距离+位置标定长度+尾纤长度+200m冗余；或者将感温光纤设置在隧道两侧的电缆沟内，光纤总长＝隧道长度+洞口到测温主机的距离+位置标定长度+尾纤长度+300m冗余；
其中，位置标定长度如图1是隧道内所有用于位置标定的光纤长度，r是标定圆的半径，r＝0.05m，上述公式所有长度单位为米；
位置标定时以洞口桩号为起点，按照隧道的50米桩标定感温光纤，在每个桩号处将光纤绕成半径为0.05m的圈两周，置于恒温范围高于50℃并且低于80℃的恒温箱，记录桩号与隧道内光纤长度{L1i}的对应关系；
数据处理如图1，分别以50米桩对应的光纤长度序列{L1i}为圆心，半径28米划定数据筛选圆周，，进一步得到和桩号对应的有效数据筛选范围端点处的光纤长度序列{L2i}；
计算数据筛选范围端点处的光纤长度{L2i}对应的温度数据索引：
通过数据筛选器筛选两端点温度数据索引范围内温度最大值作为目标数据进行存储和显示；
设定高温报警阈值，如果采集目标数据大于高温报警阈值，记录异常点，如果下次相同位置处目标数据依旧大于高温报警阈值，则发出声光报警；
设定温升报警阈值，两次得到的目标数据差大于温升报警阈值，记录异常点，如果下次测量相同位置处的目标数据差依旧大于温升报警阈值，发出声光报警；
设定断纤报警阈值，当光纤总长小于断纤报警阈值时发出声光报警。
将有效温度数据和报警信息通过接口对接到隧道综合监控***。
本发明提供的方法在不损失分布式光纤测温精度和报警响应时间的前提下，利用智能数据分析方法将采集的测温数据进行有效的处理，处理后的数据量是原始数据量的1/250，能够满足在综合监控***上显示和测温报警的使用要求，并且处理后的数据量完全能够在计算机页面上以数字的形式展示。
附图说明
图1是本感温光纤***工作示意图。
附图标记：
1-隧道50米桩、2-半径0.05米绕两圈的位置标定光纤、3-直径28米的数据筛选圆周、4-数据筛选范围、5-测温光纤。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法进行详细描述。
本发明公开了一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法，隧道现场实施分布式光纤感温火灾报警***，用隧道洞内50米桩标定光纤长度与隧道内位置的对应关系，并以该光纤长度为圆心、28米为半径划定数据筛选范围进行分区。通过数据筛选器计算各分区的温度数据最大值作为该区域的有效温度数据，筛选后的有效温度数据为原始数据的1/250。以有效数据为依据进行高温报警、温升报警和断纤报警判断。将有效温度数据和报警信息通过接口对接到隧道综合监控***中。本方法不损失分布式光纤感温火灾报警***的测温精度和响应时间，不影响隧道综合监控***的稳定性，实现光纤感温***与综合监控***中其它***联动和大数据分析。
(1)分布式光纤感温火灾报警***组成及布置：
分布式光纤感温火灾报警***主要由测温主机和感温光纤两部分组成。测温主机布置在距离隧道洞口1km范围内的隧道管理站内，如果距离隧道洞口1km范围内没有隧道管理站，测温主机布置在该范围内的隧道配电站内，再通过信号传输光缆将测温数据远程传输到隧道管理站；感温光纤布置在隧道内，可以布置在隧道两侧的电缆沟内，也可以布置在隧道顶，视现场的具体情况选择适合的感温光纤布设方案。
如果感温光纤布置在隧道的洞顶，则光纤总长＝隧道长度+半副洞壁周长+洞口到测温主机距离+位置标定长度+尾纤长度+200m(冗余)。如果感温光纤布置在隧道两侧的电缆沟，则光纤总长＝隧道长度+洞口到测温主机的距离+位置标定长度+尾纤长度+300m(冗余)。
其中r＝0.05m；
冗余长度是为感温光纤的断纤维护以及感温光纤铺设施工过程中沿线弯曲留有余量。感温光纤布置在隧道两侧的电缆沟里，电缆沟较洞顶线路较多，地形复杂，因此较洞顶布置方案多留100m的冗余。
(2)位置标定时以洞口桩号K3+000为起点，按照隧道的50米桩标定感温光纤，在每个桩号处将光纤绕成半径0.05m的圈两周，放入恒温箱，温度高于50℃，低于80℃，记录隧道内光纤长度序列{L1i}与桩号对应关系如表格1。
表格1
序号 桩号 光纤长度{L1i}
1 K3+000 200
2 K3+050 253
3 K3+100 307
4 K3+150 359
5 K3+200 410
6 K3+250 463
7 K3+300 511
(3)数据处理如图1，分别以50米桩对应的光纤长度序列{L1i}为圆心，半径28米划定数据筛选圆周，进一步得到和桩号对应的有效数据筛选范围端点处的光纤长度序列{L2i}如表格2。
表格2
(4)计算光纤长度对应的温度数据的索引：
进一步得到桩号和温度数据索引对应关系如表格3。
表格3
(5)计算温度数据索引范围内温度最大值，如表格4。
表格4
(6)设定高温报警阈值：
如果计算的温度大于高温报警阈值，记录异常温度点，如果下次采集的温度依然在相同位置处大于高温报警阈值，则发出高温声光报警。
(7)设定温升报警阈值：
两次计算温度差大于温升报警阈值，记录异常温度点，如果下次采集的温度依然在相同位置处大于温升报警阈值，发出声光报警。
(8)设定断纤报警阈值：
光纤总长小于断纤报警阈值，发出声光报警。
将有效温度数据和报警信息通过接口对接到隧道综合监控***。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法，其特征在于：
实施分布式光纤感温火灾报警***，包括测温主机和感温光纤两部分，其中：
测温主机优先设置在距离隧道洞口1km范围内的隧道管理站内，或者设置在距离隧道洞口1km范围内的隧道配电站内，测温数据通过信号传输光缆远程传输到隧道管理站；
将感温光纤设置在隧道的洞顶，光纤总长＝隧道长度+半副洞壁周长+洞口到测温主机距离+位置标定长度+尾纤长度+200m冗余；或者将感温光纤设置在隧道两侧的电缆沟内，光纤总长＝隧道长度+洞口到测温主机的距离+位置标定长度+尾纤长度+300m冗余；
其中，位置标定长度是隧道内所有用于位置标定的光纤长度，r是标定圆的半径，r＝0.05m，上述公式所有长度单位为米；
位置标定时以洞口桩号为起点，按照隧道的50米桩标定感温光纤，在每个桩号处将光纤绕成半径为0.05m的圈两周，置于恒温范围高于50℃并且低于80℃的恒温箱，记录桩号与隧道内光纤长度{L1i}的对应关系；
分别以50米桩对应的光纤长度序列{L1i}为圆心，半径28米划定数据筛选圆周，得到与桩号对应的有效数据筛选范围端点处的光纤长度序列{L2i}；
计算数据筛选范围端点处的光纤长度{L2i}对应的温度数据索引：
通过数据筛选器筛选两端点温度数据索引范围内温度最大值作为目标数据进行存储和显示；
设定高温报警阈值，如果采集目标数据大于高温报警阈值，记录异常点，如果下次相同位置处目标数据依旧大于高温报警阈值，则发出声光报警；
设定温升报警阈值，两次得到的目标数据差大于温升报警阈值，记录异常点，如果下次测量相同位置处的目标数据差依旧大于温升报警阈值，发出声光报警；
设定断纤报警阈值，当光纤总长小于断纤报警阈值时发出声光报警；
将有效温度数据和报警信息通过接口对接到隧道综合监控***。
CN201711311707.4A 2017-12-11 2017-12-11 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法 Pending CN108109319A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711311707.4A CN108109319A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711311707.4A CN108109319A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108109319A true CN108109319A (zh) 2018-06-01

Family

ID=62209477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711311707.4A Pending CN108109319A (zh) 2017-12-11 2017-12-11 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108109319A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110907062A (zh) * 2019-12-11 2020-03-24 山东省科学院激光研究所 提高分布式测温***采样率的方法及***
CN110954143A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 冲电气工业株式会社 光纤传感器装置和光纤传感器***
CN112781710A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 无锡迈能科技有限公司 分布式检测皮带机托辊高频异音的方法
CN114360190A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 上海震旦施密茨消防装备有限公司 一种用于地下电缆的火灾报警***及其工作方法
CN114485906A (zh) * 2022-02-17 2022-05-13 山东飞博赛斯光电科技有限公司 一种适用于分布式光纤传感事件的位置定位***和方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201138253Y (zh) * 2008-01-18 2008-10-22 上海华魏自动化设备有限公司 一种具有高空间分辨率高速度的光纤测温传感***
CN202832509U (zh) * 2012-08-17 2013-03-27 中国石油天然气股份有限公司 井下高温测井光缆的现场标定装置
US20130100984A1 (en) * 2011-10-24 2013-04-25 Yokogawa Electric Corporation Opticalfiber temperature distribution measurement apparatus
CN103353359A (zh) * 2013-06-25 2013-10-16 广州市科思通技术有限公司 分布式感温光纤一点校准方法
KR20130114321A (ko) * 2012-04-09 2013-10-17 (주)파이버프로 수직 공진 표면발광 레이저를 이용한 물리량 측정 시스템
CN203422175U (zh) * 2013-07-31 2014-02-05 北京航空航天大学 一种实现参数标定及自动校准的分布式光纤测温实验装置
CN103792087A (zh) * 2014-01-24 2014-05-14 西安航天动力试验技术研究所 并联试车故障监测与诊断方法
CN104501996A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 珠海拓普智能电气股份有限公司 一种基于内空型温控件的多温区定标方法
CN206147889U (zh) * 2016-11-02 2017-05-03 山西省交通科学研究院 一种可实时测量隧道群温度的感温火灾报警监控***
CN206223324U (zh) * 2016-12-01 2017-06-06 上海市计量测试技术研究院 一种用于分布式光纤测温***校准的双槽恒温槽
CN106949987A (zh) * 2017-04-06 2017-07-14 中冶南方城市建设工程技术有限公司 综合管廊电力舱室线路更换预警的智能监控***及方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201138253Y (zh) * 2008-01-18 2008-10-22 上海华魏自动化设备有限公司 一种具有高空间分辨率高速度的光纤测温传感***
US20130100984A1 (en) * 2011-10-24 2013-04-25 Yokogawa Electric Corporation Opticalfiber temperature distribution measurement apparatus
KR20130114321A (ko) * 2012-04-09 2013-10-17 (주)파이버프로 수직 공진 표면발광 레이저를 이용한 물리량 측정 시스템
CN202832509U (zh) * 2012-08-17 2013-03-27 中国石油天然气股份有限公司 井下高温测井光缆的现场标定装置
CN103353359A (zh) * 2013-06-25 2013-10-16 广州市科思通技术有限公司 分布式感温光纤一点校准方法
CN203422175U (zh) * 2013-07-31 2014-02-05 北京航空航天大学 一种实现参数标定及自动校准的分布式光纤测温实验装置
CN103792087A (zh) * 2014-01-24 2014-05-14 西安航天动力试验技术研究所 并联试车故障监测与诊断方法
CN104501996A (zh) * 2014-12-16 2015-04-08 珠海拓普智能电气股份有限公司 一种基于内空型温控件的多温区定标方法
CN206147889U (zh) * 2016-11-02 2017-05-03 山西省交通科学研究院 一种可实时测量隧道群温度的感温火灾报警监控***
CN206223324U (zh) * 2016-12-01 2017-06-06 上海市计量测试技术研究院 一种用于分布式光纤测温***校准的双槽恒温槽
CN106949987A (zh) * 2017-04-06 2017-07-14 中冶南方城市建设工程技术有限公司 综合管廊电力舱室线路更换预警的智能监控***及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
常国伟: "光纤光栅在高速公路隧道火灾报警***中的应用研究", 《山西交通科技》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110954143A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 冲电气工业株式会社 光纤传感器装置和光纤传感器***
CN112781710A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 无锡迈能科技有限公司 分布式检测皮带机托辊高频异音的方法
CN110907062A (zh) * 2019-12-11 2020-03-24 山东省科学院激光研究所 提高分布式测温***采样率的方法及***
CN114360190A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 上海震旦施密茨消防装备有限公司 一种用于地下电缆的火灾报警***及其工作方法
CN114360190B (zh) * 2021-12-31 2024-03-22 上海震旦施密茨消防装备有限公司 一种用于地下电缆的火灾报警***及其工作方法
CN114485906A (zh) * 2022-02-17 2022-05-13 山东飞博赛斯光电科技有限公司 一种适用于分布式光纤传感事件的位置定位***和方法
CN114485906B (zh) * 2022-02-17 2023-10-17 山东飞博赛斯光电科技有限公司 一种适用于分布式光纤传感事件的位置定位***和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108109319A (zh) 一种将分布式光纤测温数据集成于隧道综合监控***的方法
CN110231833B (zh) 一种基于多无人机的油田巡检定点数据采集***及方法
CN110243335B (zh) 一种隧道施工围岩松动圈变形自动监测预警装置及方法
CN106524936B (zh) 一种隧道管棚变形监测方法
CN106123776B (zh) 一种顶管智能顶进测量***以及测量方法
CN108957563B (zh) 一种隧道施工超前地质探测***以及探测方法
CN106840129B (zh) 一种快速测量地铁管片中心三维坐标的方法
CN104807414A (zh) 基于分布式光纤传感技术的地铁隧道沉降变形监测方法
CN108050952B (zh) 利用隧道断面变形监测***进行隧道断面变形监测的方法
CN206090317U (zh) 高桥墩滑模施工垂直度控制装置
CN104833328A (zh) 一种柔性智能测斜绳
CN106096079B (zh) 提高电缆敷设长度精度的设计方法及***
CN102607516B (zh) 测量核电工程中的基准的高程的方法
CN104631419A (zh) 监测基坑顶部水平位移的方法
CN205300569U (zh) 隧道变形监测设备和***
CN109442561A (zh) 一种分布式热力管道泄漏监测***
Carollo et al. Measuring rill erosion at plot scale by a drone‐based technology
CN108880669A (zh) 光缆故障点地面直线距离定位方法与装置
CN104729618A (zh) 粮仓粮食传感装置、粮仓储粮数量的测量装置和测量方法
CN104807440A (zh) 一种用于机场的全自动高频率地表沉降监测方法
CN113532396B (zh) 一种隧道平面控制测量方法
CN103837196A (zh) 一种尾矿库干滩参数监测***及方法
CN110648482B (zh) 基于长输油气管道gis的分布式振动光缆的定位方法及***
CN111895962A (zh) 一种运营地铁站变形量监测方法
CN206959776U (zh) 基于北斗卫星的高层建筑安全监测***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180601