一、项目需求:

加油站作为储存及输出易燃易爆燃料的场所，因人员与车辆高频往来，一旦发生事故其损失巨大，社会影响也及其恶劣，因此加油站整体安全监控系统的建立就尤为重要。特别是加油站的夏季高温防火及加油站空间网架结构安全两方面。其中防火措施涉及：总油站的与油罐运输车之间的燃油交接防火措施，油罐运输车与加油站地下油罐之间的燃油交接防火措施，加油柜与车辆之间的燃油交接防火措施，加油站周边的防火措施等。

  加油站空间网架结构的稳定性主要考虑自然环境的影响，如高温、低温、大风、暴雨、暴雪、台风、地震等自然灾害，正常使用下，年久失修，结构也会出现累积损伤，微裂痕扩展，致使结构失效甚至坍塌。

根据最新调研发现，目前加油站对防火工作落实了值班检查式、视频监控式的防控措施措施，同时提高包括油位传感器等用电设施的电源管理要求，而空间网架结构的稳定性则因为没有针对性的监测设备而无法落实防范措施。

加油站无论是对明火或是暗火都有严格的禁止措施，但是目前加油站地下油罐使用的油位传感器均系有电源线路与监控主机连接，其总油站的燃油输出计量装置、油罐运输车的燃油接收及输出计量装置均是通过电源线路与监控主机连接，而电源线路在工作时均存在电压电流，而日积月累电源线绝缘性能则会下降，在潮湿环境下就极易出现短路，导致火灾发生。如能将油罐油位传感器、燃油计量装置及其相关线路均采用光纤无源传感技术，做到本质无源，如此才能实现真正的安全无隐患式监控体系。

加油站空间网架结构处于加油站内部区域，其安全监控系统同样要满足本质无源、高可靠性要求，其安全标准应和储油系统一致，因此，打造光纤传感一体化监控平台就十分重要。

二、项目解决方案

根据加油站安全标准，拟采用光纤温度传感器、光纤湿度传感器、光纤水位传感器、光纤流量传感器、光纤应变传感器和光纤分析仪，对重要监测点位进行不同物理量的在线监测。

系统的主要监测单元分别为：1、加油区空间网架结构应力监测；2、加油站储油区燃油存量监测；3、油罐车燃油交接数据监测；4、综合集控中心（物联网平台）。如图所示。

方案技术特点：

1. 光纤光栅系统的探测端无电源，抗电磁，耐腐蚀，耐高低温，长距离传输，长寿命，可实现分布式测量，尤其适用于易燃易爆环境；

2. 利用光纤光栅系统的传感器及光纤是无电源的特性，可以替代现有加油站作业中仍使用电源线的传感设备。从本质上杜绝了火灾发生的可能性，同时又能胜任加油站的恶劣的应用环境；

3. 光纤光栅系统的传感器由于其稳定及长寿命的特性，在与传统的电源式的传感器的测量精度上相比，则光纤传感器具有更加明显的先天优势。

三、系统及设备说明

1、设备介绍

本设备为光纤光栅解调系统，可满足 1Hz～1Khz 不同工况使用要求，通道数 8～64 通道，千兆网进行数据传输，波长范围 1525～ 1565nm，波长分辨率 0.1pm，连接不同光栅传感器可对边坡、变电站重点电气设备部位进行地质沉降实时监测并报警。

设备特色                        

• 0~1000Hz 同步采集；

• 扫描激光器+光谱同步探测技术；

• 0.1pm 分辨率，>35dB 的动态探测范围；

• 1~64 通道容量可平滑扩展；

• 兼容国内和国外厂商的同类型光纤光栅传感器；

• 准分布式测量，在一根光纤上可以串接多种类型传感器，使用灵活，可同时测量应变、位移、温度、加速度等多种测量；

• 内置绝对波长参考，不需要外部波长校准；

• 配套软件功能强大，标准 API 二次开发接口，满足不同项目定制化开发要求。

设备参数表

2.监测传感器

（1）光纤光栅金属表贴应变传感器

该传感布设在空间网架结构的薄弱部位，主要用于实时监测加油站空间网架结构的内力响应，以实现加油站网架主体的坍塌预警。

技术参数：

产品特点：

光纤光栅金属应变传感器的反射波长与应变具有线性关系，利用它的光敏特性制作出的高精度应变传感器具有灵敏度高、耐高低温、耐腐蚀、抗电磁干扰、寿命长等优点，适用于永久性监测，易于组建分布式传感网络。该传感器可通过我司自研发点焊机进行快速焊接，焊接速度快（2分钟/只），焊接温度低（小于40度），不需要强电电源，可大大提高传感器的安装速度，缩短工期，降低人工成本，该传感器可表面点焊于钢结构表面，实现钢构件的静态和动态应变监测。

（2） 陶瓷光纤光栅温度传感器

  考虑到加油站严禁一切火种（包括静电）的特殊性，本系统采用陶瓷光纤温度传感器，非导体材质，其主要作用是监测环境温度变化，同时实现光纤传感器的温度补偿修正，通过温度传感器反馈的实时温度来修正应变及水位传感器的数据，从而确保传感器的监测精度。

技术参数：

产品特点：

陶瓷光纤光栅温度传感器的反射波长与温度具有线性关系，适用于临时或永久性监测，易于组建分布式传感网络。适合表贴、悬空、埋入、螺栓等固定方式，尤其适用于电力系统监测，如高压开关测温，电缆接头测温，铜铝排压接面测温，干式变压器测温，高压母线测温等高电压、大电流监测环境，满足非导体传感要求，实现高低温预警。

（3）光纤光栅液位传感器

  该传感器设置在燃油容体的底部，以液压原理探测燃油液位高度，主要用于监测加油站地下储油罐和油罐运输车的实时储油容量。

技术参数：

产品特点：

光纤光栅水位传感器的反射波长与水位具有线性关系，利用它的光敏特性制作出的高精度应变传感器具有灵敏度高、耐高低温、耐腐蚀、抗电磁干扰、寿命长等优点，最高分辨率精度可达万分之五，适用于临时或永久性高精度水位监测。

（4）光纤光栅温湿度传感器

  该传感器设置在加油站地下储油罐的井口处，通过感应井口的湿度来判断井口的积水情况，同时为同处于井口的水位传感器提供温度实时数据以纠正偏差，主要用于监测加油站地下储油罐的井口的积水情况及其他传感的温度偏差补偿。

技术参数：

产品特点：

光纤光栅温湿度传感器利用湿敏材料吸湿和放湿特性，通过复杂工艺与光纤光栅一体结合，湿度与光栅波长间具有良好的线性变化关系，制作出的温湿度传感器具有灵敏度高、耐高低温、耐腐蚀、抗电磁干扰、寿命长等优点，适用于临时或永久性监测，易于组建分布式传感网络。

（5）光纤光栅流量流速计

该传感器设置在油罐车的出油口，以数据线为无电源的绝对安全优势替换现有的有电源数据线，主要用于监测油罐车的燃油输出量。

技术参数：

产品特点：

光纤光栅流量流速计可实现液体（含腐蚀性液体）流量流速的实时在线监测，具有无源、耐高低温、耐腐蚀、抗电磁干扰、寿命长等优点，可用于临时或永久性监测，易于组建分布式传感网络。

（6）数据传输

使用单模单芯铠装光缆，防鼠咬，抗老化，主要作用是实现光纤传感器与光纤光栅解调仪的连接，实时将各个传感器的监测波长数据传到监控中心。

（7）系统集成

系统采集界面采用GIS图形界面，可导入地图和联动视频摄像头，直观查看监测点位置和报警位置点及报警信息，可声音报警和报警点颜色变化报警，同时可对监测波长数据和光谱进行实时查看，并具有实时保存和查看历史数据功能，

四、 监测实施方案

根据监测方案的需要布置，每个加油站设置一台光纤解调仪，每辆油罐运输车设置一台光纤解调仪。以常规加油站的布置及油罐运输车结构来设计各监测传感方案如下。

1、加油站各监测点布置图，其中：应变传感点10个、温度传感点6个、水位传感点4个、温湿度传感点4个。

2、油罐车各监测点布置图，其中：温度传感点2个、水位传感点1个、流量传感点1个。