该成果依托十三五国家重点研发攻关项目《基于多信息融合的火灾监测预警技术与系统》(项目编号:2016YFC0800601),攻克了城市综合管廊热力燃气管线泄漏、电力电缆过热及绝缘局部放电、环境沼气聚集等风险源监测难题,并以监测数据为基础实现了管廊风险的动态评估及应急辅助决策支撑。成果由分布式光纤测温测漏定位预警系统、光纤网络化燃气监测预警系统、电力电缆绝缘层放电电气火灾监测预警系统等三个事故监测子系统和一个城市综合管廊消防监控与应急辅助决策系统平台组成。各子系统实现功能及性能如下:
1、分布式光纤测温测漏定位预警系统:创新性的将大功率超短脉冲激光技术、受激拉曼散射抑制技术、微弱信号处理技术及超快信号采集处理技术相结合,首次突破了当前3m水平的最小报警长度和定位精度,实现10km探测距离内电力热力燃气管线10cm级小尺度异常温度点扑捉和±0.1m级准确定位,测温精度±1℃,空间分辨率可达0.5m。该成果解决了电力电缆过载高温、局部过热火灾危险源在线监测,以及热力管线、输水管线漏点在线监测的难题。
2、光纤网络化燃气监测预警系统:首次提出将多路高频锁相放大技术、远程吸收池气体采样技术和多通道时分空分复用光纤传感网络集成技术相结合,通过光电分离与全光化传输、感知,实现了光纤网络化燃气沼气本安、长寿命、免维护监测,探测灵敏度不大于100ppm、2.5km半径内不小于32点。该成果创新性的解决了传统隔爆型电子测量产品寿命短、易漂移、潮热耐受性差、大规模布防成本高、维护工作量大、长期运行时设备功能安全完整性难以保障等关键工程应用难题。
3、电力电缆绝缘层放电电气火灾监测预警系统:开创性的提出了双端放电源同步检测技术,率先实现了电缆绝缘层放电位置定位;创新性的融入了光纤纳秒级对时技术、小波信号处理技术、聚类特征分析算法等关键技术,实现了保护跨度不小于500m、监测放电量灵敏度10pC、定位精度3m的保护性能,并可多台串行级联扩展的局部放电电气火灾在线式高灵敏监测,解决了长大电力电缆绝缘局部缺陷过热等火灾爆炸诱发因素的在线实时监测预警难题。
4、城市综合管廊消防监控与应急辅助决策系统:创新性的采用了混合现实的消防监测数据可视化融合技术和多源参数PNN概率神经网络风险评估技术,率先实现了管廊混合现实的可视化多信息监控集成、管廊事故灾变风险动态仿真、预案动态生成和决策辅助等功能。该成果提供了一种城市综合管廊消防安全维保、火灾爆炸预防和事故应急决策辅助的大数据综合应用解决方案,可以全方位监测管廊的运行状况,各个子系统之间信息互通,相互联动,实现管廊消防的综合监测、运维的智能化、自动化,保障管廊消防内人员、设备、环境的充分安全。
项目成果已通过国家消防电子产品质量监督检验中心、中国赛宝实验室、应急管理部沈阳消防研究所消防电子质检中心、安徽省电子产品监督检验所赛宝实验室、苏州电器科学研究院股份有限公司等多家第三方机构检验/认证。
项目成果适用于全方位监测城市综合管廊中热力、电力、燃气及中(污)水等管线的运行安全状况,形成了集综合监控、综合展示、报警管理、资产管理、运维管理、风险评估、辅助决策等功能于一体的智能化消防安全综合监控平台。各个子系统之间信息互通,相互联动,实现了管廊消防的综合监测、运维的智能化、自动化。
项目成果已在延安新区北区中央环线综合管廊和苏州工业园区桑田岛综合管廊开展了示范应用。用户单位反馈:系统实现了对管廊内管线7×24小时在线实时监测,为综合管廊火灾爆炸事故的监测预警和趋势研判提供了技术保障和解决手段,有效前移事故早期预警及处理时间,大幅提高了管廊的安全保障运维效率与质量。投入使用至今,各系统运行安全、稳定、可靠。

图1分布式光纤测温测漏定位预警系统

图2光纤网络化燃气监测预警系统


图3电力电缆绝缘层放电电气火灾监测预警系统

图4城市综合管廊消防监控与应急辅助决策系统
成果联系人:王文青 联系电话:15640590909
转载自城市综合管廊火灾爆炸监测预警系统 - 应急管理部沈阳消防研究所 (syfri.cn)