分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)

2019年11月16日 分類:技術(shù)解答

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隨著光纖制造技術(shù)的日益成熟,以光纖作為信號的傳輸媒質(zhì),利用其使用壽命長、耐腐蝕、光信號衰減小、可遠(yuǎn)距離傳輸,且不受周圍磁場、雷擊等因素干擾等諸多優(yōu)點的光纖溫度傳感技術(shù)正逐漸應(yīng)用于地鐵隧道或地鐵其他區(qū)域的火災(zāi)探測系統(tǒng)。目前,基于光纖溫度傳感技術(shù)的火災(zāi)探測系統(tǒng)主要包括分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)和光纖光柵感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)。

分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)

分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)測溫原理

分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)的工作原理是利用光時域反射技術(shù)(OTDR)測量激光脈沖在光纖中傳輸時各點的后向拉曼散射光信號;拉曼散射光信號中存在斯托克斯光和反斯托克斯光,其中反斯托克斯光強度具有對環(huán)境溫度敏感性的特點,可以此用來實現(xiàn)連續(xù)空間溫度場的溫度測量和位置確定,從而獲得沿光纖路徑的溫度場分布;為了消除光源波動等因素影響,通過檢測斯托克斯光和反斯托克斯光強度的比值(該比值僅與溫度有關(guān),而與光纖的彎曲半徑、入 射 光 等 參 數(shù) 無 關(guān)),再利 用 OTDR技術(shù)實現(xiàn)對空間溫度場分布的實時監(jiān)測,最終實現(xiàn)分布式光纖感溫火災(zāi)監(jiān)測與報警。

分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)OTDR技術(shù)和后向拉曼散射原理,構(gòu)建了分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng),激光器產(chǎn)生的激光脈沖在光纖中傳輸時會產(chǎn)生拉曼散射信號,其中

反斯托克斯光和斯托克斯光這兩種散射信號沿光纖向后傳播,經(jīng)過波分復(fù)用器分波后分成兩路提取,經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,再

經(jīng)過信號處理、解調(diào)后,通過計算機處理,將溫度信息從中提取出來,通過設(shè)定溫度報警的閾值,實現(xiàn)火災(zāi)報警系統(tǒng)的顯示、報警及消防聯(lián)動功能。

分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)可提供任意溫度點的報警和連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號。該火災(zāi)探測系統(tǒng)的探測范圍可長達幾十公里,實現(xiàn)分布式光纖沿路各點環(huán)境溫度變化的監(jiān)測;測溫范圍廣,溫度分辨率可達到0.1 ℃,溫度精度可達到±0.5 ℃;可提供一個連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測信號,可設(shè)置多級溫度點報警及溫差報警。

 

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