储油罐温度监测技术方案

光纤传感生产安全实时监测系统石化罐区应用技术方案北京希卓信息技术有限公司2015年04月29日储油罐温度监测技术方案2|北京希卓信息技术有限公司目录一、公司简介.....................................................3二、概述.........................................................3三、光纤传感技术简介.............................................4四、油罐智能光纤传感生产安全实时监测系统方案依据.................64.1项目技术要求.................................................................................................64.2设备参数..........................................................................................................8五、储油罐温度监测方案说明和设计.................................95.1本系统组成介绍..............................................................................................95.2产品介绍.......................................................................................................105.3B-S架构，多客户浏览................................................................................155.4登陆权限控制................................................................................................155.5事件查询功能................................................................................................15六、安装与调试..................................................166.1安装准备.......................................................................................................166.2安装细节说明................................................................................................16七、技术支持服务和培训计划......................................177.1技术培训........................................................................................................177.2技术支持........................................................................................................18八、公司资质....................................................20九、应用业绩....................................................259.1河北邯郸苯加氢消防监控项目....................................................................269.2吉林石化球罐温度及应变监测项目............................................................279.3新疆乌拉尔油罐区温度监控项目................................................................289.4中石油内蒙分公司八拜油库........................................................................299.5中石油长庆分公司........................................................................................30储油罐温度监测技术方案3|北京希卓信息技术有限公司一、公司简介北京希卓信息技术有限公司是业界领先的光纤传感监测系统解决方案提供商，公司以长春理工大学光纤传感重点实验室为依托，拥有光纤光栅传感和分布式光纤传感两大核心技术，致力于向客户提供满足其需求的产品、解决方案和服务，为客户创造稳定的增长和长期的价值。希卓拥有专业的研发队伍和服务团队，以最好的技术、最快的速度和最优的服务回馈广大新老用户。经过多年的努力，希卓信息提供涵盖光纤监测、视频安全监控、火灾预警、周界防卫等领域的产品和满足客户需求的整体解决方案，业务覆盖了电力、石油、铁路、桥梁、隧道、大坝、采矿、水利等广泛的行业领域。希卓的全线产品已广泛应用于国内外桥梁、大坝、隧道、矿井、建筑、烟囱等结构的健康安全检测，电力开关柜、电缆、变压器等在线实时温度监测、隧道、油罐火灾自动报警，以及冶金、化工和发电设备的生产安全监测和故障状态在线诊断。北京总部：网站：地址：北京市海淀区昌平区回龙观西大街115号龙冠大厦314邮编：102208二、概述随着我国石化工业的快速发展，国内大型储油(气)库、储油(气)罐越来越多，且往往大量集中布置，一旦发生事故将造成巨大的人员和财产损失。油(气)罐温度和罐体形变应变数据作为反映储油(气)罐安全状态的重要参数，是保障库区安全运营的最重要数据之一。由于储油(气)罐区数量较多、分布较广、运维环境复杂且具备一定的危险性。现有的人工巡检测量方式效率低、周期较长、数据精度低且不能与自动化控制系统实时联动，库区的安全运营难以保证。因此需要一种安全、智能、实时、自动化程度高且测量准确的生产安全监测系统管理平台。北京希卓信息技术有限公司推出的智能光纤传感生产安全实时监测系统,被广泛应用于油(气)库区、油(气)罐区及气输管道的智能实时监测管理平台中，储油罐温度监测技术方案4|北京希卓信息技术有限公司该系统的设计思想是：在储罐罐顶及外壁以一定的密集度（一般为3米点距），分散式安装具有快速温度响应特性的光纤传感器，用防静电光纤尾纤将这些传感器串接成链，最后汇聚到一根多芯光缆远程连接到监控室。在监控室内通过一台或多台智能光纤温度实时监测系统，可在1秒钟内实现所有测温点的温度采集及图形、数字显示、声光报警，也可与消防装置联动或与其他管理系统通信。为其安全作业提供精准实时的数据，供生产作业部门参考，实时获取预警数据，做好纠正措施、排除事故隐患，保证安全生产。三、光纤传感技术简介光纤传感技术是20世纪70年代迅速发展起来的，以光波为载体、光纤为媒介的感知和传输外界被测量信号的新型传感技术。光纤传感技术有一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点，如：抗电磁干扰强、尺寸小、重量轻、耐温性好（工作温度高达600℃）、复用能力强、传输距离远（0～50km）、耐腐蚀、高灵敏度、无源器件、易形变及安装敷设灵活等，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制、强电磁干扰等恶劣环境和保密场合下使用。储油(气)罐区数量较多、分布较广、运维环境复杂且具备一定的危险性，所以采用光纤传感技术采集油(气)罐的温度和应变形变的数据是最优的解决方案。北京希卓信息技术有限公司所开发的光纤（FiberBraggGrating）传感技术是上世纪末期开始发展并得到国内外广泛应用的一种世界上最先进的光纤数码传感技术。其实现原理是：直接在石英单模光纤上制作多个光栅，封装保护后形成光纤传感链，可高精度地同时测量成百上千点的温度。由于光纤传感链中传感器和传输线是合一的，均为石英单模光纤，唯一的区别在于传感器是石英单模光纤中经过加工、处理、封装、保护的局部一段长度（一般为10mm左右）。所以，光纤光栅传感技术最主要的优点就在于现场不供电，免受雷击损坏和电磁干扰.1、光纤传感技术特点：●技术先进：不是简单地使用光纤直接进行量测，而是采用世界上最先进的光储油罐温度监测技术方案5|北京希卓信息技术有限公司纤数码传感技术，在石英光纤上制作多个光栅，封装保护后形成光纤传感链，具有极高分辨率。●产品可靠：在国内外各领域大量重大工程中成功应用，有众多用户使用报告。●完善的产品检验认证：通过中国计量科学研究院、防爆检验研究所等国家权威机构检验认证。●全光型：光纤探测并直接进行信号传输，现场不需供电，不受电磁干扰，不受雷击。●高精度：在所有类型光纤传感器中具有最高的测量精度，指标优于传统的测温传感器事●事前预警：可在1秒钟内完成上万个监测点的数据采集，可在火灾灾害发生前预警。●无零漂：绝对量测量。光源衰减和线路损耗不影响测量精度，无需现场率定。●布线简洁：支持线形、多级星形及混合方式组网，施工快捷。避免了光纤缠绕、迂回方式布线引入的污闪、爬电及高压侵入等隐患。●维护成本低：系统正常工作寿命长达数十年，无需定期检定；2、光纤传感之光栅的制作原理光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，即外界入射光子和纤芯相互作用而引起后者折射率的永久性变化，用紫外激光直接写入法在单模光纤（直径为0.125mm～0.25mm）的纤芯内形成的空间相位光栅，其实质是在纤芯内形成一个窄带的滤光器或反射镜。其制作方法如下图所示：制作完成后的光纤光栅相当于在普通光纤中形成了一段长度为10mm左右的敏感区，可以准确感测温度、应力的变化。3、光纤光栅的监测原理光纤光栅属于反射型工作器件，当光源发出的连续宽带光通过传输光纤射入时，它与光场发生耦合作用，对该宽带光有选择地反射回相应的一个窄带光，储油罐温度监测技术方案6|北京希卓信息技术有限公司并沿原传输光纤返回；其余宽带光则直接透射过去。反射回的窄带光的中心波长值随着作用于光纤光栅的温度而线性变化，从而使光纤光栅成为性能优异的温度测量敏感元件。透射过去的剩余宽带光可以继续传输给其他具有不同中心波长的光纤光栅阵列，其中相应中心波长的窄带光系列将被逐一反射，全部沿原传输光纤返回。由此可实现多个光纤光栅传感器的串接复用。光纤光栅的上述特性使之成为电力设备温度在线监测及危险化工品存放储罐区火灾探测的最佳选择。四、油罐智能光纤传感生产安全实时监测系统方案依据4.1项目技术要求本方案设计时，充分依照该项目文件要求，逐一满足并可能超过设计要求，进行方案设计和产品配置。4.1.1依据标准《线性光纤感温火灾探测器》GB/T21197-2007《线性感温火灾探测器》GB16280-2005储油罐温度监测技术方案7|北京希卓信息技术有限公司《石油库设计规范》GB50074-2002《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《电力工程电缆设计规范》GB50217-94《石油化工企业设计防火规范》GB50160-1992（99年版）《国家原油储备库设计