分布式光纤测温技术在大型仓储火灾早期预警中的应用研究

【资料简介】

分布式光纤测温技术在大型仓储火灾早期预警中的应用研究

摘要

现代大型仓储行业快速发展，危险化学品仓库、物流立体仓库、电商仓储库房数量持续增长。仓储库房货物堆积密集，高位立体货架大量应用，危化品具备自燃爆炸风险，电气线路故障、物料自发热极易诱发仓储火灾；火灾隐患多隐藏于货架夹层、货堆内部，传统烟感、点式温度传感器存在监测盲区，烟雾报警属于事后报警，无法实现过热隐患早期识别。分布式光纤测温（DTS）基于拉曼散射光学传感原理，仓储现场仅布设无源感温光缆，抗粉尘、抗腐蚀，具备本质防爆安全特性，能够实现长距离、多库房连续分布式温度采集。本文阐述DTS系统工作原理，研究固定阈值‑温升速率联合报警策略；针对危化品仓库、立体物流电商仓库、仓储配电桥架、多库房仓储园区开展场景应用分析；论述光缆敷设工艺、报警参数整定、仓储安防平台对接等工程关键技术。工程实践证明，分布式光纤测温技术可以在明火、烟雾出现之前识别仓储局部过热隐患，对提升大型仓储智慧消防水平具有重要工程应用价值。

**关键词：**分布式光纤测温；DTS；大型仓储；危化品仓库；立体货架；物流仓库；火灾早期预警；感温光缆；智慧消防

1 引言

我国现代物流业、化工产业、电商贸易快速发展，大型仓储园区建设规模不断扩大。仓储类型涵盖危险化学品库房、物流中转库、电商货物立体仓库、物资储备仓库。危化仓库存放易燃易爆、强腐蚀化学品，存储不当会发生放热分解，引发自燃爆炸；物流、电商立体仓库大量使用高位重型货架，纸品、纺织、塑胶类货物高密度堆放。一旦发生火灾，火势快速蔓延，会造成巨额财产损失，同时威胁作业人员生命安全。

仓储火灾诱因包含两大类，一类是存储物料自身发热自燃，危化品受热分解放热，普通货物堆存散热不良发生自热；另一类是电气故障，仓库电缆桥架、货架配电回路、照明线路老化、接头松动过热引燃周边货物。立体仓储隐患位置隐蔽，大量隐患处于货架高层、货堆内部，肉眼巡检很难发现。当前仓库主流消防设备以烟雾探测器、点式温感为主。烟感探测器只有燃烧产生烟气之后才报警，属于事后报警；点式温度传感器测点有限，大型库区、高位货架存在大面积监测盲区。有源传感器在粉尘、腐蚀性气体仓库环境故障率偏高。大型仓储园区包含多座分散库房，依靠人工巡检很难实现全天候全覆盖安全检查。国家针对危化仓储、物流仓库消防安全陆续出台严格规范，要求强化火灾隐患早期感知能力，传统监测手段已经难以满足高标准安全防控需求。

分布式光纤测温DTS技术，监测现场无任何电子元器件，依靠感温光缆实现全线连续测温，具备防爆、抗腐蚀优势，适合仓储复杂工况，逐步在各类仓储工程项目落地。本文围绕DTS工作原理、仓储典型应用场景、工程实施关键技术开展研究，为大型仓储温度监测项目提供技术参考。

2 分布式光纤测温系统工作原理

分布式光纤测温依托拉曼散射物理效应。脉冲激光注入感温光缆，光纤内部产生瑞利散射与拉曼散射。拉曼散射分为斯托克斯光、反斯托克斯光，反斯托克斯光光强对温度变化高度敏感。DTS主机接收光纤返回散射光信号，对比两种散射光强度比值解算出光纤沿线每一点温度；依据光信号往返传播时间，计算温度异常对应的空间位置，同时获得温度数值与隐患位置信息。

整套系统硬件由DTS测温主机、感温光缆、声光报警单元、显示模块、通讯接口模块组成。感温光缆布设在仓库货架、存储区域、电缆桥架，仓储现场无供电单元；测温主机放置在园区监控值班室，完成光信号解调、温度运算、数据存储、报警逻辑判断。系统通过以太网、RS485输出标准协议，对接仓库消防报警主机、仓储智慧运维平台。

系统采用双重报警机制：固定温度阈值报警，温度超过限值触发告警；温升速率报警，监测单位时间温度上升幅度，捕捉货物自燃、电气短路带来快速升温。设置预警、告警、火警多级预警，具备米级定位精度，可以精准定位隐患所在库房、货架区段。

3 大型仓储典型应用场景分析

3.1 危险化学品仓库监测

危化品仓库属于高风险仓储场景，存储物料具备易燃、易爆、腐蚀特性，对现场设备防爆等级要求严格。感温光缆沿危化存储货架、库区通道布设，现场无源无电火花风险，监测存储区域环境温度，提前识别化学品分解放热等异常，防范自燃、爆炸事故，满足危化仓储防爆安全监测需求。

3.2 立体物流、电商仓库监测

高位重型货架立体仓库，货物堆叠层数高，隐患隐蔽。将感温光缆分层敷设于货架，实现货架全层连续温度监测，突破点式传感器测点限制，识别货区内部早期过热，预警货物自燃风险。

3.3 仓储园区电缆桥架与配电系统监测

仓库大量配电电缆沿桥架分布，电气故障是仓储火灾重要诱因。光缆沿长距离电缆桥架敷设，对电缆全线开展温度监测，识别电缆接头、线缆本体过热故障，消除电气火源隐患。

3.4 多库房仓储园区集中监测

很多仓储园区由多座独立库房组成，库房分散布置。单台DTS主机可以接入长距离感温光缆，串联覆盖多座库房，在监控中心完成全部库房温度集中监测，实现园区统一安防管理。

4 工程实施关键技术

4.1 感温光缆选型与敷设工艺

大型仓储场景选用阻燃、耐磨损、抗腐蚀护套感温光缆；危化仓库选用适配防爆环境光缆。高位货架光缆做好机械防护，规避叉车、货物搬运剐蹭；电缆桥架沿桥架顺向敷设；光缆熔接接头做好防尘、防腐蚀密封保护。存量仓库改造可利用库房检修窗口期施工，尽量减少货物搬迁工作量。

4.2 报警阈值参数整定

报警阈值不可直接套用通用参数，结合库房环境、存储物料特性现场整定。区分环境温度正常波动和故障异常温升，合理配置预警、告警、火警阈值，同步设置温升速率参数，兼顾物料缓慢发热和突发快速升温工况，降低误报、漏报概率。

4.3 系统平台对接

DTS主机输出标准通讯协议，对接仓库消防报警控制器、仓储智慧运维平台，温度曲线、报警信息上传园区监控中心，实现弹窗提示、声光联动报警，纳入仓储整体安防管控体系。

4.4 后期运维管理

系统投运后建立定期巡检制度，检查仓库内光缆护套完好，核查测温数据有效性，避免叉车、货物外力损伤光缆，保障系统长期稳定运行。

5 技术局限性与优化方向

分布式光纤测温存在一定局限性：光缆一旦断裂，断裂点之后区段失去监测能力，仓储现场需要重点做好光缆防外力损伤防护；光纤测温获取环境温度，货物堆芯内部温度需要依靠算法模型推演。后续可以结合烟雾、可燃气体探测设备，构建多参量联合预警系统，进一步提升仓储火灾综合研判能力。

6 结论

大型危化仓库、高位立体物流仓储，存储物资体量巨大，火灾隐患隐蔽，火情蔓延迅速。传统烟感、点式温感存在监测盲区、事后报警的短板。分布式光纤测温DTS技术具备现场无源防爆、抗粉尘腐蚀、长距离多库房连续测温的优势，能够在烟雾明火产生之前捕捉货架、危化存储区、电缆桥架的早期过热隐患，实现仓储火灾隐患超前预警。该技术契合仓储行业消防安全升级方向，在大型仓储领域具备很高的推广应用价值。

参考文献

[1] GB 50016‑2014（2018版）建筑设计防火规范

[2] GB 15603‑2022 危险化学品储存通则

第三部分 大型仓储光纤监测系列关键词

核心产品词

分布式光纤测温、DTS系统、感温光缆、线型光纤感温火灾探测器、光纤测温主机

行业场景词

大型仓储、危化品仓库、立体仓库、物流仓库、电商仓储、物资储备库、仓储园区、高位货架、库房电缆桥架

故障隐患词

仓储火灾、货物自燃、危化品分解放热、库房电气火灾、货架配电过热、化学品爆炸风险

技术特性词

拉曼散射、无源传感、本质防爆、连续分布式测温、长距离多库房监测、米级定位、温升速率报警、抗粉尘抗腐蚀

功能应用词

仓储火灾早期预警、立体货架温度监测、危化仓库测温、多库房集中监测、消防平台联动

营销长尾词

危化仓库光纤测温改造、立体物流仓库智慧消防、大型仓储园区分布式温度监测、电商库房火灾隐患预警