纤光栅火灾报警系统方案

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1、隧道火灾报警系统方案二〇二一年七月一、隧道火灾报警技术概述隧道是公路、铁路、城市地铁等交通工程项目建设的关键部分，在隧道中进行实时、准确的火情监测对保障公共财产安全和人身安全有着十分重要的意义。目前应用到隧道火灾报警的有三种技术——（1）感温电缆技术、（2）喇曼散射技术、（3）光纤光栅技术。(1)早期的隧道火灾报警采用感温电缆方案，其优点是成本低，但其在温度报警点的设置以及定位、定量、可重复使用性等方面有着严重缺陷。(2)利用喇曼散射技术进行分布式温度测量在上世纪80年代被提出，它能进行分布式、长距离的温度测量，但这种系统是基于对微弱的反射模拟信号的测量，所以容易受光源起伏等其它因素的干扰

2、；另一方面，它的测量精度和响应时间相互制约，无法同时实现短的响应时间和高的测量精度。(3)光纤光栅传感技术是近几年发展起来的新一代传感技术，它采用对波长信号的数字式测量方法，具有极高的测量精度和抗干扰能力，而且监测距离长、响应时间快，布点灵活，已应用于许多领域的安全监测。这三种技术优缺点如下表所示：光纤光栅感温电缆喇曼光纤响应速度较快较快中（受测量精度、监测距离影响）测量精度高低中报警定位准确一般一般测量范围-30℃--120℃任意设定固定-30℃--120℃任意设定报警方式定温差温混合定温定温差温混合检测量类型数字量开关量模拟量系统价格中低高系统稳定性稳定超温及被破坏经常维护总体

3、性能价格适中；不受电磁干扰和恶劣环境影响，抗干扰能力强；反应速度快；报警定位准确；精度高；波长检测，长期稳定性好，基本免维护。价格最便宜；易受电磁干扰，只能一次性使用；感温铜管施工维护困难；灵敏度低，容易误报、漏报。造价高；光强检测，对光源要求高，长期稳定性差，使用寿命短；反应速度慢；报警定位不准确。综上所述，光纤光栅火灾报警系统能集多级定差温报警、手动报警以及实时的温度监测于一体，真正做到防患于未然，作为隧道的火情监测系统具有其它技术无可比拟的优势。三、TGW光纤光栅感温火灾报警系统的原理TGW系统采用光纤光栅作为温度敏感元件，对波长信号进行数字式测量；采用先进的可调法布里－珀罗腔滤波技

4、术进行波长检测。TGW系统的原理图如图1所示，当信号处理器检测到光纤光栅的反射波长出现异常，它会发送报警信号给火灾报警控制器，火灾报警控制器再发出采取措施的信号。图1火灾报警信号传输示意图在传统的光纤光栅系统中，由于受光源带宽的限制下，传感器探头的复用数量非常有限，一般只有15-30个左右，不能满足隧道的应用需求。图2混合复用方法示意图波分复用与全同光纤光栅混合复用的方法如图2所示，系统将隧道分为多个防火分区，不同防火分区以全同光栅的波长l1,l2…ln进行区分，每个分区长度为50－100米。l1,l2…ln中每一个波长对应的防火分区内有许多监测点，同一防火分区的所有监测点采用全同光栅，通

5、常100米的监测区布设10～15个监测点，这些监测点上的光纤光栅的反射波长都等于该区域的对应波长。如果系统检测到li波长产生了移动，就表明它所监测的防火分区的温度发生了变化，若温度变化超过了设定值，系统就会报警。这种混合复用的方法，大大增加了系统的测量距离和测量点数，使之能够应用到长距离的隧道工程中去。四、TGW系统的特点和应用情况1．TGW系统特点TGW系统的以下特性使它尤其适合于隧道中的火情监测：²对温度实时、分布监测TGW系统对隧道中所有分区的温度进行实时在线、全天候24小时监测，对确定事故地点以及火势蔓延方向提供重要数据。²灵活的报警控制TGW系统测量的是连续的温度信号，可设置多级

6、定温报警，比如在70℃时预报警，90℃时报警并采取措施，并且可以根据环境不同进行修正。在定温报警的同时，还可以设定多级差温报警，根据温度上升的快慢程度给出不同的报警信号，分别启动喷水降温装置或者灭火装置。两种报警方式结合可以基本消除误报。用户可以根据实际情况自定各个区域的报警温度，以提供早期的报警警报。²响应时间短TGW系统的响应时间不超过10秒，而且与监测长度与精度无关，对温度变化做出及时的反应。²准确性、可靠性采用先进的数字式测量技术，不受光源波动、连接损耗、光缆的随机振动等因素的影响。产品经国家消防电子产品质量监督检验中心检测合格，企业通过了ISO9001：2000认证。²优良的兼容

7、性TGW系统可以通过RS232/485标准通信端口或者继电器输出与外部其它控制设备进行通信，可以与消防领域中使用的其它系统联网。²灵活的布点措施TGW系统组成方便灵活，各检测系统相对独立，避免了设备间的相互影响；可根据工程需要，灵活方便的选择探头位置和疏密程度。²安全特性TGW系统的光纤光栅感温探头对温度信号的采集是在无电的情况下进行的，本质防燃防爆。²自检功能TGW系统具有自检功能，通过尾端的自检探头可实时监测自身运行