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感溫探測領域:感溫電纜為主,國產替代空間大

時間:2021-2-19閱讀:386
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工業(yè)領域所用的感溫火災探測器主要包括電纜和光纖兩種,電纜全稱為纜式線型感溫探測器,光纖是線型光纖 感溫探測器。感溫電纜本質上是熱敏電纜,由兩根彈性鋼絲、熱敏絕緣材料、塑料包帶及塑料外護套組成。在正常監(jiān)視狀態(tài)下,兩根鋼絲間呈絕緣狀態(tài)。當環(huán)境溫度升高時,電纜的絕緣電阻下降,電纜中通過的監(jiān)視電流增大, 調制器基于此電流變化對溫度進行計算,確認火警時發(fā)出報警信號。而光纖傳感技術是以光信號進行傳感和傳輸, 屬于非電檢測技術。目前兩種技術在部分環(huán)境情況較為的應用場景如油罐、隧道使用區(qū)分度較大,但在多 數工業(yè)場景屬于替代關系。
圖片
光纖傳感技術的基本原理是在受到壓力、溫度、電場、磁場外界環(huán)境因素的影響時,光纖中傳輸的光波容易受到這些外在場或量的調制,因而光波的表征參量如強度、相位、頻率、偏振態(tài)等會發(fā)生相應改變,通過檢測這些參量的變化,就可以獲得外界被測參量的變化信息,實現對外界被測參量的“傳”和“感”的功能。
其具體工作原理是由光源發(fā)出光波,通過置于光路中的傳感元件,將待測外界信息如溫度、壓力、應變、電場等疊加到載波光波上;承載信息的調制光波通過光纖傳輸到探測單元,并經信號處理后檢測出隨待測外界信息變化的感知信號,從而實現傳感功能。
油罐領域:基本以光纖探測器為主
由于光纖探測器的非電屬性,以及政策方面也有相關使用規(guī)定,目前國內大型油罐的火災報警系統(tǒng)基本上都使 用線型光纖感溫火災探測器。油罐光纖火災報警系統(tǒng)主要企業(yè)包括理工光科、品傲光電以及波匯科技。《火災自 動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》中規(guī)定外浮頂油罐宜采用線型光纖感溫火災探測器。
光纖油罐火災報警系統(tǒng)包括檢測探頭、光纖光柵信號處理器、連接光纜、傳輸光纜、儀表柜、監(jiān)控計算機等。其中,檢驗探頭采用光纖光柵為溫度測量單元,多個檢測探頭之間相互串接,形成感溫光纜,與處理器相連接, 以探測油罐現場環(huán)境溫度。光纖光柵信號處理器,主要用于現場光纖光柵感溫探頭提供光源,對感溫光柵探頭返 回的光信號進行分析,實時顯示罐頂被測現場溫度值。監(jiān)控計算機負責接收來自信號處理器的信息,并將這 些信號傳送給火災自動報警與控制系統(tǒng)。
隧道領域:光纖感溫探測器占比 70%,紅外火焰探測器占比 30%
隧道領域由于地下環(huán)境特殊性,通常是煙霧重、污染多、濕度大、維護困難。《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》中 規(guī)定城市道路隧道、特長雙向公路隧道和道路中的水底隧道,應同時采用線型光纖感溫火災探測器和點型紅外火 焰探測器(或圖像型火災探測器);其他公路隧道應采用線型光纖感溫火災探測器或點型紅外火焰探測器。目前隧道領域光纖探測器占火災探測器的使用比例為 70%,國內主要企業(yè)包括理工光科、上海光柵信息技術、上海波匯科技等;紅外火焰探測器占比 30%,主要企業(yè)包括美國 GE、日本能美、理工光科、盛賽爾、博康電子等。
電力領域:光纖和電纜感溫探測器存在替代關系
電力領域包括發(fā)電廠、變電站等用電密集地區(qū),感溫探測器的使用范圍在高壓開關柜電閘觸電、高壓開關觸點/接頭、母線非觸點/接頭、變壓器線圈/絕緣油、高壓電纜接頭/電纜終端、電纜隧道/溝槽/夾層等多種電力設備領域。
目前光纖光柵測溫主要用于對產品可靠性、電磁兼容性等性能要求較高的電力設備的溫度在線監(jiān)測,如電力電纜 接頭溫度監(jiān)測、高電壓等級變壓器(110KV 以上)油溫監(jiān)測、高電壓等級接地電極溫度監(jiān)測以及高電壓等級高 壓開關柜(10KV 以上)等。
感溫電纜相較于分布式光纖,在測量距離、差定溫性能和環(huán)境影響方面不具備優(yōu)勢,在應用方面有一定局限性。但國內感溫電纜技術持續(xù)進步,測量距離不斷增長,從過去的定溫報警向差定溫報警升級,同時電磁抗干擾性也 在不斷增強,此外,電纜相較光纖的固有優(yōu)勢在于局部溫度的探測能力較強,不敏感長度較短,比較適用于局部發(fā)熱或對小尺寸火災響應速度有較高要求的場所。我們認為感溫電纜通過技術升級和低價優(yōu)勢未來在電力領域 的*有望提升。
光纖傳感在工業(yè)領域的應用只是一小部分,國內光纖傳感器整體市場規(guī)模在 100 億左右,競爭格局來看,國外 品牌占比約 30%,國內企業(yè)按照技術梯隊劃分為一類、二類和三類企業(yè),市場占比分別約在 42.0%、17.5%、10.5%。
國外企業(yè)中從事光纖傳感技術的企業(yè)規(guī)模較大,國內市場主要面向電力工業(yè)、石油開采及周界安防等領域,代表性企業(yè)有意大利吉斯、LIOS 等。國內從事光纖傳感技術的企業(yè)規(guī)模都較小,主要以產品銷售結合工程服務為主, 產品廣泛應用于石油石化、電力、交通等領域。
理工光科是國內工業(yè)領域光纖感溫探測器的,在油庫、隧道安全監(jiān)測領域*較高。近年來理工光 科收入呈現一定波動,各細分領域競爭較為激烈,分類業(yè)務收入表現不太穩(wěn)定,2019 年理工光科在工業(yè)領域的 光纖報警系統(tǒng)業(yè)務總收入為 1.27 億。我們估計理工高科光纖產品在工業(yè)領域的綜合市占率在 10%左右,由此推 算國內工業(yè)領域的光纖類報警系統(tǒng)市場規(guī)模在 13 億左右。
其他領域:感溫電纜應用更為廣泛,國產替代空間大
感溫探測器方面除以上領域外的其他應用場景基本以感溫電纜為主,國內工業(yè)領域感溫電纜市場競爭格局較分散,且由于工業(yè)生產的強要求屬性,市場主要由國外品牌占據。國內工業(yè)用感溫電纜規(guī)模較大的企業(yè)包括首安 消防、中陽消防等,首安消防是國內工業(yè)消防傳統(tǒng),主營感溫電纜、自動滅火系統(tǒng)等工業(yè)消防產品,2010年之前業(yè)績增長迅速,中陽消防是地方性,是山東省的感溫電纜生產企業(yè)。
隨著近些年國內感溫電纜技術的快速發(fā)展,國內企業(yè)研發(fā)水平開始趕超國外,國產品牌的*呈現穩(wěn)步提升趨勢。據慧聰消防網數據顯示,中陽消防近幾年感溫電纜銷量增長較快,2019 年銷量高達 700 余萬米,按 照 4 元/米的單價估算銷售額在 2800 萬元左右,2016-2019 年復合增速約 35%。
我們根據首安消防歷史年度的*對國內工業(yè)領域感溫電纜市場占比和市場規(guī)模進行估算。2009 年首安 實現收入 5.5 億,感溫電纜收入約 2 億,根據市占率 20%估算當年行業(yè)規(guī)模在 10 億左右,占火災報警系統(tǒng)總規(guī) 模的 30%,以此比例測算得出當前國內工業(yè)領域感溫電纜市場規(guī)模在 50 億左右。圖片我們認為工業(yè)消防領域國產化率將穩(wěn)步提升,具備技術優(yōu)勢的企業(yè)將充分受益。國內消防報警企業(yè)青 鳥消防經過多年技術積累,已具備工業(yè)消防產品的研發(fā)和量產實力。近期青鳥消防正式推出自主研發(fā)的感溫電纜, 具體型號為 JTW-LD-JBF4310 的纜式、差定溫、可恢復、分布定位、探測型感溫電纜,應用了自主研發(fā)的高性 能、低功耗模數混合集成芯片,相較于傳統(tǒng)感溫電纜在電纜長度、探測精度、差定溫性能、抗電磁干擾能力方面 具備明顯的競爭優(yōu)勢。目前公司感溫電纜產品已在北京霍營電力中心、張家口高鐵管廊項目等應用,我們預計 公司感溫電纜產品將憑借性能方面的優(yōu)勢穩(wěn)步提升*。
青鳥消防本次推出的感溫電纜產品包含標準版和版,版通過*的監(jiān)測系統(tǒng)和定溫預警功能在原標準版 上做了產品升級,監(jiān)測系統(tǒng)可以直觀地觀察各個時段感溫電纜的沿線溫度分布,為后續(xù)數據研判提供了真實可靠 的可視化數據支撐;定溫預警功能通過兩級預警可以在危險隱患發(fā)生的初期進行早期預警提示。

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