年3月24日下午,景德镇发生一起地下管道爆燃事故,事故造成无辜路人意外伤亡,据目击者称,“路过现场时闻到刺鼻气味,随后发生爆炸,气浪带着碎石炸到百米外他身前附近,威力巨大。”
近年来,城市地下管道爆燃事件时有发生,原因是管道排入或自生可燃性气体,遇火或高温易爆。仅在年,类似事故可查新闻起,平均每月就有79起,共造成人死亡、人受伤。
而光纤传感技术的高灵敏地下管道爆炸预警传感器,在此领域将发挥重要作用,我院投入力量研发,运用光纤传感技术具备精度高、环境要求低、兼容性强等优点,可结合管道气体浓度监测、历史数据等综合评估风险。
直埋地下的管道或地下管廊中的管道主要材质均具备一定伸缩性,光纤传感器作为力学系统中精度最高、环境适应性最强、性能最稳定的传感器,特别适合在恶劣条件下高频率的形变监测。地下管道在爆炸前,会有微小的形变,并伴随其它特征,这些信息可被光纤传感器敏锐捕捉,通过阈值学习及系统集成,可有效预警管道爆炸,直接降低人员伤害风险。
研究院于年启动了“基于高灵敏传感器的地下管道形变监测系统”研发,可实现地下管廊中可燃气的浓度监测,可燃阈值触发警报等。
光纤气体传感系统结构图
与传统的电化学监测方式相比,地下管廊监测系统之光纤气体传感系统具有不可比拟的优势:
实时浓度监测:浓度监测阈值可根据客户需求进行调节;
安全:光纤传感器不带电设备,无需防爆处理,不受电磁干扰;
超长距离监测:光纤传输不需要额外电源及信号线等,方便长距离监测;
灵敏度高:是传统电系统灵敏度20倍以上;
可实现提前预警:在可燃气浓度达到阈值后即触发警报,通知人员进行处理,从而将爆炸事故消灭在襁褓之中;
全分布式布防:可测量沿光纤路径的时间和空间连续分布信息。
“地下管廊监测平台”集成了各种物联网传感技术,结合先进的光纤传感技术及智能监控技术,实现地底下综合管廊运行的全方位智能感知、实时监控、异常报警、自动控制等功能;除了光纤气体传感监测系统外,平台还涵盖了“光纤光栅火灾探测系统”、“分布式光纤温感湿感系统”、“入侵及地震警报系统”及“内涝及廊内自动排水系统”等系统,能够全面提升城市地下管网安全防护能力,形成地下管网“监控、运行、指挥”一体化运行的管理新模式。
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