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光纤火灾报警感温系统

分布式光纤温度系统?原理

分布式光纤温度传感系统主要运用两个测温原?理;拉曼散射效应和光时域反射技术。根据光纤温?度传感系统的测温原理,其检测系统由光路模块连?接传感光缆,经过光电转换导入应用App,从而实现?对温度的检测。?

测温定位原理?

(1)拉曼散射效应用光纤测温原理。?当光在光纤中传播时,激光脉冲与光纤中的分?子和杂质相互碰撞,产生各种类型的反射光,例如;?布里渊散射、瑞利散射、米氏散射和拉曼散射等。分?布式光纤传感系统(DTS)的测温原理为拉曼散射效?应。当光子在光纤中传播时,光子与光纤中的分子?相互作用,分出两种光;斯托克斯光(Stokes)和反斯?托克斯光(Anti-Stokes)。斯托克斯光光强与温度?变化无关,反斯托克斯光光强与温度变化有关。从?光波导内任意一点的非斯托克斯光的光信号强度与?斯托克斯光的光信号强度的比例中,可以得到该点?的温度。

隧道测温

检测系统结构组成?根据拉曼散射测温技术和光时域反射空间定位?技术原理,分布式光纤传感系统结构分为4个模块;?光路模块、传感光缆、电路模块和应用App。?光路模块是系统的核心结构,其中?半导体激光器产生有效激光脉冲,通过分光光路耦?合,到达感温光纤,沿着感温光纤向被测区域传播。?激光在光缆传播过程中,发生了拉曼散射现象,产生?斯托克斯光和非斯托克斯光,沿着感温光纤向后继?续传播,再次经过分光光路进入到光学滤波器。光?学滤波器将其他干扰光过滤掉,剰下斯托克斯光和?非斯托克斯光,并将两种光分别提取。探测器吸取?提取的斯托克斯光和非斯托克斯光,光电转换器将?光信号转换成电信号的。电路模块将接受到的电信?号进行处理后,经过双路高速放大器,信号被高速数?据采集系统采集,转换为数字信号,将温度和定位信?息传入主机,再将火灾和故障传到火灾报警控制器,?实现报警功能。

 

(1) 沿线分布连续测温。?分布式光纤感温系统传感器随光缆沿线分布,?此特点决定了分布式光纤感温技术适应于长隧道任?意温度点报警,其测量数据大,定位精度高,实时监?测各个回路以1 m为间隔的传感器的温度变化,并?依照隧道需求划分防火分区。

?(2) 系统稳定测量准确。?基于光学测温原理使得分布式光纤感温系统,?不受电磁干扰、无明火隐患,与其他技术相比有着明?显的优势,分布式光纤感温技术在高速公路隧道易?燃易爆的测量环境中能够保持性能稳定。激光器每?秒发射上万次有效激光脉冲,将测量的温度计算平?均值输出至系统,很大程度上缩小了误差,预报警后?再经由人工确定,核实报警,有效减少误报,使系统?测量准确。?

(3) 技术先进。?近年来,境外很多发达国家(地区)已经将分布?式光纤感温系统替代了点火灾探测器和传统线性定?温火灾探测器,技术发展已经趋于成熟。将分布式?光纤感温系统应用到公路隧道监控系统中,不仅不?影响隧道综合监控系统数据应急方案的稳定性,还?可实现分布式光纤感温系统与其他机电系统的联动。

光纤感温系统和传统感温系统比较?应用于隧道火灾的探测器分为点型探测器和线?分布式光纤感温系统

主要特点

?分布式光纤相对于传统的点型温度传感器具有?显著的优势,更加适应于隧道火灾恶劣的监测环境,?越来越广泛地应用于目前的隧道火灾监测中型探测器两种。?

(1)点型探测器主要有双波长或三波长火焰自?动探测器,其原理是通过对明火明光的特定波长和?频谱范围的探测,系统设置2个或3个传感器用于?接收不同的波段,识别火焰燃烧的光谱和频率,实现对火灾的探测。点型探测器反应速度快,但很容易?受到火灾的烟雾和明火的干扰,以及火源被物体遮?挡而引起的漏报或误报。点型探测器不能实现对隧?道内温度的连续测量,无法监测到隧道内完整的温?度分布情况。传感器容易变脏,导致检测精度降低,?影响系统正常运行。?

(2)线型火灾探测器主要包括;空气管温差探测?器、感温电缆、热敏合金线差温探测器、光纤感温探?测器。空气管温差探测器和感温电缆是早期采用的?探测器,由于其探测可靠性低、系统不稳定,无法满?足目前隧道的检测需求,已经被市场淘汰。热敏合?金线差温探测器容易受到电磁波干扰,误报发生频?率高,也无法实现公路中长、特长隧道的监测。

分布?式光纤感温系统是线型火灾探测器中的一种,相对于?点型探测器和传统线型探测器,分布式光纤感温系?统能够准确测定火灾发生的位置、火灾温度,灵敏度?高,性能稳定,抗干扰能力强,且实现长距离监测。?

分布式光纤感温系统与传统感温系统对比

隧道火灾监控系统的设计?

由于隧道火灾扑救困难、损失严重,设置隧道?火灾监控预警消防系统具有十分重要的意义。

企业自主研发了一套以视频?火灾探测器辅助分布式光纤火灾探测器,加上消防?联动控制的完整隧道火灾监控预警消防系统。

视频监控系统?视频监控系统用于隧道发生火灾时对事件进行?复核和确认,提供一些额外的信息。视频监控系统?包括前段系统、传输系统、控制系统和显示系统。对?监测到的图像信号有着分配、储存和还原等功能。?在探测到光纤传感器传来的报警信号时,可以通过?监视器更清晰迅速地获得火灾现场的具体情况(起?火点的位置、火灾及烟雾蔓延的方向和速度、隧道内?人员情况),有利于视频监控人员迅速判断,有效控?制火情的发展,为火灾的消防和救援提供方便。

消防联动系统?消防联动系统是对隧道火灾的发生做出应急处?理,由通风控制系统、照明控制系统、广播系统、紧急?电话系统4大系统组成。通风控制系统可以有效控?制隧道内的风速、风向、一氧化碳浓度与烟雾浓度,?照明控制系统用于减少隧道洞内与外界之间亮度差?异过大引起的视觉问题。广播系统用于隧道发生异?常时,向洞内人员发布消息和及时对洞外车辆及人?员的疏通。紧急电话系统用于火灾发生时,隧道内?车辆驾驶人员能及时直接向外界求救。

 

关键词:

光纤联系

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