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
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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
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***。
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