該成果依托十三五國家重點研發攻關項目《基于多信息融合的火災監測預警技術與系統》(項目編號:2016YFC0800601),攻克了城市綜合管廊熱力燃氣管線泄漏、電力電纜過熱及絕緣局部放電、環境沼氣聚集等風險源監測難題,并以監測數據為基礎實現了管廊風險的動態評估及應急輔助決策支撐。成果由分布式光纖測溫測漏定位預警系統、光纖網絡化燃氣監測預警系統、電力電纜絕緣層放電電氣火災監測預警系統等三個事故監測子系統和一個城市綜合管廊消防監控與應急輔助決策系統平臺組成。各子系統實現功能及性能如下:
1、分布式光纖測溫測漏定位預警系統:創新性的將大功率超短脈沖激光技術、受激拉曼散射抑制技術、微弱信號處理技術及超快信號采集處理技術相結合,首次突破了當前3m水平的最小報警長度和定位精度,實現10km探測距離內電力熱力燃氣管線10cm級小尺度異常溫度點撲捉和±0.1m級準確定位,測溫精度±1℃,空間分辨率可達0.5m。該成果解決了電力電纜過載高溫、局部過熱火災危險源在線監測,以及熱力管線、輸水管線漏點在線監測的難題。
2、光纖網絡化燃氣監測預警系統:首次提出將多路高頻鎖相放大技術、遠程吸收池氣體采樣技術和多通道時分空分復用光纖傳感網絡集成技術相結合,通過光電分離與全光化傳輸、感知,實現了光纖網絡化燃氣沼氣本安、長壽命、免維護監測,探測靈敏度不大于100ppm、2.5km半徑內不小于32點。該成果創新性的解決了傳統隔爆型電子測量產品壽命短、易漂移、潮熱耐受性差、大規模布防成本高、維護工作量大、長期運行時設備功能安全完整性難以保障等關鍵工程應用難題。
3、電力電纜絕緣層放電電氣火災監測預警系統:開創性的提出了雙端放電源同步檢測技術,率先實現了電纜絕緣層放電位置定位;創新性的融入了光纖納秒級對時技術、小波信號處理技術、聚類特征分析算法等關鍵技術,實現了保護跨度不小于500m、監測放電量靈敏度10pC、定位精度3m的保護性能,并可多臺串行級聯擴展的局部放電電氣火災在線式高靈敏監測,解決了長大電力電纜絕緣局部缺陷過熱等火災爆炸誘發因素的在線實時監測預警難題。
4、城市綜合管廊消防監控與應急輔助決策系統:創新性的采用了混合現實的消防監測數據可視化融合技術和多源參數PNN概率神經網絡風險評估技術,率先實現了管廊混合現實的可視化多信息監控集成、管廊事故災變風險動態仿真、預案動態生成和決策輔助等功能。該成果提供了一種城市綜合管廊消防安全維保、火災爆炸預防和事故應急決策輔助的大數據綜合應用解決方案,可以全方位監測管廊的運行狀況,各個子系統之間信息互通,相互聯動,實現管廊消防的綜合監測、運維的智能化、自動化,保障管廊消防內人員、設備、環境的充分安全。
項目成果已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心、中國賽寶實驗室、應急管理部沈陽消防研究所消防電子質檢中心、安徽省電子產品監督檢驗所賽寶實驗室、蘇州電器科學研究院股份有限公司等多家第三方機構檢驗/認證。
項目成果適用于全方位監測城市綜合管廊中熱力、電力、燃氣及中(污)水等管線的運行安全狀況,形成了集綜合監控、綜合展示、報警管理、資產管理、運維管理、風險評估、輔助決策等功能于一體的智能化消防安全綜合監控平臺。各個子系統之間信息互通,相互聯動,實現了管廊消防的綜合監測、運維的智能化、自動化。
項目成果已在延安新區北區中央環線綜合管廊和蘇州工業園區桑田島綜合管廊開展了示范應用。用戶單位反饋:系統實現了對管廊內管線7×24小時在線實時監測,為綜合管廊火災爆炸事故的監測預警和趨勢研判提供了技術保障和解決手段,有效前移事故早期預警及處理時間,大幅提高了管廊的安全保障運維效率與質量。投入使用至今,各系統運行安全、穩定、可靠。

圖1分布式光纖測溫測漏定位預警系統

圖2光纖網絡化燃氣監測預警系統


圖3電力電纜絕緣層放電電氣火災監測預警系統

圖4城市綜合管廊消防監控與應急輔助決策系統
成果聯系人:王文青 聯系電話:15640590909
轉載自城市綜合管廊火災爆炸監測預警系統 - 應急管理部沈陽消防研究所 (syfri.cn)