Q/ZKHH 001-2015 城市天然气管网激光监测系统
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- 标准类型：企业标准
- 标准语言：中文版
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- 更新时间：2025-06-13
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资料介绍
安徽中科瀚海光电技术发展有限公司企业标准 Q/ZKHH 001-2015《城市天然气管网激光监测系统》主要内容的详细总结：
核心目标： 规范“城市天然气管网激光监测系统”的设计、生产、检验和使用，确保其性能、安全和可靠性，用于监测城市天然气管网的燃气泄漏。
关键组成部分：
- 光感终端： 部署在监测点，采用可调谐激光二极管吸收光谱技术 (TDLAS) 和光纤传感技术，通过光纤传输待测气体光信号。核心特点是：无源（无需现场供电）、本质安全。
- 光纤分线盒： 将主机发出的一束激光分束为多路激光，连接多个光感终端，显著降低单点监测成本。
- 主机： 负责数据传输、光谱信号分析、测量激光控制，具备声光报警及与管理网络连接等功能。
主要技术内容：
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范围 (Scope)：
- 规定了系统的术语定义、产品分类、技术要求、试验方法、标志、检验规则和使用说明书。
- 适用于采用激光吸收光谱技术的城市天然气管网燃气泄漏监测系统。
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规范性引用文件 (Normative References)：
- 列出了标准制定所依据的大量国家标准（GB/T, GB）和计量技术规范（JJF），涵盖可燃气体探测器、防爆安全、电磁兼容（EMC）、环境试验、可靠性、说明书编制等多个方面（如 GB15322.1, GB3836.1/4, JJF1368, GB/T17626 系列, GB4208, GB/T5080.7 等）。
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术语和定义 (Terms and Definitions)：
- 明确定义了关键术语，如：报警设定值、报警动作值、爆炸下限 (LEL)、主机、光感终端、光纤分线盒、城市天然气管网激光监测系统。
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产品分类 (Product Classification)：
- 按防爆要求： 防爆型、非防爆型。
- 按使用环境： 室内使用型、室外使用型（对应不同的环境耐受要求）。
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技术要求 (Technical Requirements)：
- 核心性能要求：
- 报警功能： 当浓度达到设定值时必须可靠报警。
- 报警设定值： 低限设定在 1%~25%LEL 范围，高限设定为 50%LEL。
- 报警动作值： ≥1%LEL；与设定值之差不超过 ±3%LEL。
- 全量程指示偏差： 测量值与真实值之差不超过 ±5%LEL（在满量程的10%, 25%, 50%, 75%, 90%浓度点测试）。
- 响应时间 (t90)： ≤30 秒（达到真实值90%的时间）。
- 报警重复性： 6次重复测试，报警动作值与设定值之差不超过 ±3%LEL。
- 环境适应性要求：
- 不通电贮存： 经历 -25°C 和 +55°C 各24小时存储后，功能正常，报警动作值变化 ≤ ±3%LEL。
- 方位影响： 光感终端在 X/Y/Z 轴每旋转45°，报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 高温/低温工作： 在额定高温（室内55°C/室外70°C）或低温（室内0°C/室外-40°C）下工作2小时后，报警动作值变化 ≤ ±10%LEL。
- 恒定湿热工作： 在40°C, 93%RH 下工作2小时后，报警动作值变化 ≤ ±10%LEL。
- 高速气流： 在6m/s气流下，报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 特殊工况要求：
- 高浓度淹没： 暴露于100%可燃气体2分钟后，能发出报警/故障/超量程指示，恢复后功能正常，报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 电压波动： 供电电压在额定值 ±15% 范围内波动时，报警动作值变化 ≤ ±3%LEL。
- 气体干扰 (针对家用)： 暴露于0.1%乙醇10分钟后，不应误报警或故障，恢复后报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 长期稳定性： 连续运行28天，期间无报警/故障，结束后报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 电气安全：
- 绝缘电阻： 正常条件≥100MΩ，湿热后≥1MΩ。
- 耐压： 能承受1500V(>50V)/500V(≤50V)交流电压1分钟，无击穿放电。
- 电磁兼容性 (EMC)： 需通过规定严酷度的测试（试验期间无报警/不可恢复故障，试验后报警动作值变化 ≤ ±5%LEL）：
- 辐射电磁场抗扰度： 10V/m (1MHz-1GHz)。
- 静电放电抗扰度： 8kV (接触放电)。
- 电快速瞬变脉冲群抗扰度： 2kV (电源线)/1kV (信号线)。
- 机械强度：
- 振动： 10-150Hz, 0.5g, 每轴向扫频10次，试验中无报警/故障，试验后外观完好，报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 跌落： 根据重量（<1kg:250mm, 1-10kg:100mm, >10kg:50mm）跌落1次，试验后外观完好，报警动作值变化 ≤ ±5%LEL。
- 主要部件要求：
- 电子元器件需进行三防（防潮、防霉、防盐雾）处理。
- 光感终端和光纤分线盒外壳应为不燃或难燃材料（氧指数≥32）。
- 核心性能要求：
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试验方法 (Test Methods)：
- 提供了第5章所有技术要求的具体、可操作的试验步骤、设备要求和判定依据。
- 核心方法： 在可控的试验箱内，使用标准气体（配气精度高），按规定气流速度（通常0.8m/s±0.2m/s）和浓度变化速率（≤1%LEL/min），测量报警动作值、响应时间等关键参数。
- 试验样品分配： 明确规定了12个样品在23项不同试验中的分配方案（见表4），确保所有要求都有对应的样品测试覆盖。
- 详细描述了环境试验（高低温、湿热）、EMC试验、机械试验（振动、跌落）等特殊试验的配置和程序。
- 强调了试验前的准备：外观检查、预热、调零（有特殊要求除外）、样品标定与复验。
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标志 (Marking)：
- 产品标志： 要求清晰、耐久，包含制造厂信息、产品名称型号、关键参数（适用气体、报警设定值）、商标、生产日期/编号、执行标准。
- 质量检验标志： 需包含检验员标识和合格标志。
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检验规则 (Inspection Rules)：
- 出厂检验： 产品出厂前必做项目：外观、功能、报警动作值试验。抽样项目：报警重复性、绝缘电阻、耐压、恒定湿热、气体干扰（家用）。规定了不合格项的处理和补做次数限制。
- 型式检验： 在产品定型、重大变更、停产恢复、质量事故、监督要求等情况下进行。检验项目覆盖标准第6章全部试验（即所有技术要求对应的试验）。严格限制了累计和单项的补做次数（累计≤4次，单项≤2次）。
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使用说明书 (Instructions for Use)：
- 要求每套系统必须配备说明书。
- 内容要求：
- 安全和使用： 完整安装调试指南、操作说明、日常检查校准说明；必要时应包含适用气体/报警设定值、环境温湿度限制、电压范围、线缆要求（如屏蔽）、贮存温度、压力限制、允许使用场所等信息。
- 安装和服务： 故障诊断与排除方法、输出控制接点类型、推荐可更换元件列表、贮存寿命/使用寿命。
核心技术特点强调：
- 技术原理： 基于可调谐激光二极管吸收光谱 (TDLAS)，具有高选择性和抗干扰能力。
- 无源本质安全： 光感终端无电气部件，仅通过光纤传输光信号，从根本上杜绝电火花风险，特别适合易燃易爆环境。
- 低成本多点监测： 通过光纤分线盒实现单主机驱动多路光感终端，大幅降低系统单点成本。
- 免维护优势： 标准中提到“无需调校”、“使用寿命长”，这是TDLAS技术相对于传统电化学或催化燃烧传感器的显著优势。
总结：
Q/ZKHH 001-2015 是一份详尽的企业标准，为安徽中科瀚海光电的“城市天然气管网激光监测系统”建立了严格的质量控制体系。它充分考虑了产品的核心功能（气体泄漏监测与报警）、关键性能指标（精度、速度、稳定性）、使用环境要求（室内外、防爆）、安全性（本质安全、电气安全、EMC）和可靠性（长期运行、环境耐受、机械强度），并通过系统化的试验方法和检验规则确保产品符合要求。该标准充分体现了激光吸收光谱技术在燃气安全监测领域的先进性和应用价值。