1.技术需求提出背景及技术应用领域

气体消防领域的钢质消防气瓶，长期处于承压状态。因气瓶制造隐性缺陷，运输安装和服役过程的人为损伤，以及使用环境、压力、腐蚀、老化等原因，存在爆炸隐患。一旦气瓶爆裂，将引发重大的安全事故，造成巨大人身伤害与财产损失。2012～2016年5年间，3000万只钢瓶中有5万只钢瓶发生过爆炸，爆炸几率为1/600。现有国家法规标准要求消防气瓶在投入使用后需定期检验，但人工定时、定点检验很难检测出气瓶在服役过程中载荷对结构的影响，难以防患于未然，且检验维护成本高昂。

为了彻底消除消防气瓶爆炸风险，充分发挥消防系统安全可靠保安全的作用，开发这种基于光纤传感的消防气瓶应变监测预警系统，意义重大，影响深远。

2.需求解决的技术问题

研发一种基于光纤传感的消防气瓶应变监测预警系统，实现全天24小时对消防气瓶应变的在线监测，替代定期检验的繁重工作，在有效消除消防气瓶爆炸的安全隐患的同时，大幅降低检查维护成本和提高系统运行的可靠性。

3.技术难点

（1）基于光纤光栅传感理论，寻求封装材料、结构、封装和安装工艺对光谱特性、多层材料界面结构完整性的影响规律，进而制定优化合理的传感器材料、结构以及封装、安装工艺；同时确保传感器在不同温度下的工作稳定可靠性。

（2）针对气瓶结构尺寸、材料的多样性，如何设计弱点辨识和系统组网方式，确定各种规格气瓶预警阈值。

（3）搭建基于光纤光栅应变传感网络的消防气瓶应变监测预警系统，实现及时报警。

4.主要技术经济指标

研制一种基于光纤传感的消防气瓶应变监测预警系统，能综合应用于各类钢瓶的预警监测，包括：七氟丙烷灭火系统2.5MPa、4.2MPa、5.6MPa压力等级灭火剂瓶组（40、70、90、120、150、180L）、高压二氧化碳系统15MPa压力等级的70L钢瓶、IG541灭火系统17.2MPa压力等级的灭火剂瓶组（80L、90L）以及驱动气体瓶组（4L、10、40L）等。

该基于光纤传感的消防气瓶应变监测预警系统，应达到以下主要技术指标：

1）工作温度范围：-25 ~ +60℃

2）单通道最大测点数：25~50个

3）通道数：16个

4）应变分辨率：≤1με

5）采样频率：2 Hz

6）远程监测能力：≥ 10 km

7）电源：DC9~36V

8）预警系统采用集成化设计，符合三防要求，具便携特性。

9）系统应具有各类信息接收、分析、处理、报警功能等。

10）监测仪性能应符合GA61-2010第6.3、6.4、6.5、6.6、6.7条要求。

联系方式：029—82401793，029—824017919  孙力、高海鹏