分布式光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)

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(diǎn)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(shí)域反射技術(shù)（ＯＴＤＲ）測量激光脈沖在光纖中傳輸時(shí)各點(diǎn)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(qiáng)度具有對環(huán)境溫度敏感性的特點(diǎn)，可以此用來實(shí)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(dòng)等因素影響，通過檢測斯托克斯光和反斯托克斯光強(qiáng)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(shí)現(xiàn)對空間溫度場分布的實(shí)時(shí)監(jiān)測，最終實(shí)現(xiàn)分布式光纖感溫火災(zāi)監(jiān)測與報(bào)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(shí)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(jì)算機(jī)處理，將溫度信息從中提取出來，通過設(shè)定溫度報(bào)警的閾值，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的顯示、報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)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(diǎn)的報(bào)警和連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測信號。該火災(zāi)探測系統(tǒng)的探測范圍可長達(dá)幾十公里，實(shí)現(xiàn)分布式光纖沿路各點(diǎn)環(huán)境溫度變化的監(jiān)測；測溫范圍廣，溫度分辨率可達(dá)到0.1 ℃，溫度精度可達(dá)到±0.5 ℃；可提供一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測信號，可設(shè)置多級溫度點(diǎn)報(bào)警及溫差報(bào)警。