專利名稱：基于分布式光纖溫度傳感器的隧道火災檢測報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及隧道火災檢測報警系統(tǒng)，特別是一種基于分布成光纖溫度傳感器 的隧道火災檢測報警系統(tǒng)。
技術背景光纖傳感技術是伴隨著光導纖維及光通訊技術的發(fā)展而逐步形成的，是20世紀 70年代末發(fā)展起來的一門嶄新的技術。所謂光纖傳感器就是通過被測量對光纖內傳輸的光 進行調制，使傳輸光的強度(振幅)、相位、頻率或偏振態(tài)等特性發(fā)生變化，再通過對被調制 過的光信號進行檢測，從而得出被測量的一種新型傳感器。目前的光纖傳感器可以測量溫 度、壓力、變形、振動、流量、放電等，廣泛應用于現代工業(yè)的監(jiān)測、控制和保護系統(tǒng)中
實用新型內容
本實用新型所要解決的問題是提供一種基于分布成光纖溫度傳感器的隧道火災 檢測報警系統(tǒng)。本實用新型的主要技術特點在于光纖火災探測系統(tǒng)以DTS系統(tǒng)為主體，光纖傳感 器沿隧道頂部連續(xù)敷設光纖主機DTS放置在隧道控制管理室內，系統(tǒng)控制單元與光纖連 接，該控制單元包括一個能產生激光脈沖的激光源和一個能通過分析反向散射光信號來確 定光纖溫度分布信息的專門跟蹤系統(tǒng)控制單元上具備一個串行通訊接口，通過通訊和專用 協(xié)議連接到監(jiān)控工作站，在工作站上可實時顯示沿線感溫光纜所檢測到的溫度分布，監(jiān)控 工作站可以和遠端的電腦相連，并由遠端電腦控制，形成遠程監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型的主要技術特點還在于在光纖外表涂上不同材料，如丙烯酸鹽、丙烯 酸酯、聚合物涂層。本實用新型的主要技術特點同時在于用于隧道火災探測的光纖探測器采用外涂 丙烯酸酯光纖裝在壁厚0. 5mm的不銹鋼管內構成。本實用新型的有益效果是1)由于光纖本身就是傳感器，光纖放在哪里就能檢測到那里的溫度，測量到的溫 度數據是不間斷、多點的連續(xù)分布。2)由于光纖是用石英材料所造，是絕緣材料，故此不會象金屬導線那樣受電磁或 電場的干擾，也不存在高壓絕緣破壞的問題。3)光纖本身就是光傳播的媒體，可以同時將傳感的溫度信號傳送到光纖的端部， 這就使得光纖不象其它系統(tǒng)那樣需要把信號通過別的金屬導線來傳輸，光纖傳感器測溫的 這一即傳感又傳播的特點，使得整個系統(tǒng)變得非常簡單。4)由于光纖非常細小，加之柔軟輕量，使得安裝施工較簡便。在其它場合如要求測 量物體的表面溫度，則只需用膠布將光纖粘貼固定在物體表面即可。在測量空間溫度時，只 需要掛在被測空間的頂部。由于光纖屬于玻璃質，故不會受到酸堿腐蝕，光纖的維護保養(yǎng)工 作可減輕。


附圖1為本實用新型的分布式光纖檢測系統(tǒng)安裝示意圖附圖2為本實用新型的DTS報警系統(tǒng)組成圖
具體實施方式
分布式光纖溫度傳感器定位的原理是采用光時域反射的原理(OTDR)。假設脈沖激 光器在、時刻注入光纖的光脈沖在光纖中兩個位置發(fā)生拉曼散射(圖3. 7-a)，然后在注入 端用光電探測器測量，就會在不同的時刻(t1;t2)測到這兩個散射回來的脈沖(圖3. 7-b)， 然后根據公式(3. 3)即可以獲得散射的位置Li，L2(圖3. 7-c)，其中c是光速，t是測得該 脈沖的時間。L = ct/2 (3.2)在拉曼散射測溫和光時域反射的原理(OTDR)定位原理基礎上，分布式溫度傳感 系統(tǒng)通過計算出激光發(fā)射后獲得反射脈沖的時間和測量反射光脈沖強度，可以確定每一個 測量點的溫度和位置。系統(tǒng)通過對溫度信息和位置信息的分析，在監(jiān)控器上產生一條實時 曲線圖，當隧道內發(fā)生火災時，實時曲線圖上在火災對應點反映出躍變，當這個躍變點的變 化速度或絕對溫度超過預定的門限值時，計算機監(jiān)控器便發(fā)出報警信號。光纖火災探測系統(tǒng)以DTS系統(tǒng)為主體，光纖傳感器沿隧道頂部連續(xù)敷設，光纖主 機DTS放置在隧道控制管理室內。DTS系統(tǒng)控制單元能與不同長度的光纖相連。該控制 單元包括一個能產生激光脈沖的激光源，和一個能通過分析后向散射光信號來確定光纖溫 度分布信息的專門跟蹤系統(tǒng)?？刂茊卧暇邆湟粋€串行通訊接口，通過通訊和專用協(xié)議連 接到監(jiān)控工作站，在工作站上可實時顯示沿線感溫光纜所檢測到的溫度分布。當溫度實時 曲線上溫度躍變超過系統(tǒng)的設置值時，監(jiān)控工作站就發(fā)出報警信號。監(jiān)控工作站可以和遠 端的電腦相連，并由遠端電腦控制，形成遠程監(jiān)測系統(tǒng)。一般情況下，光纖火災報警系統(tǒng)和 手動按鈕報警系統(tǒng)結合配套設置，采用各自的報警主機完成報警布防功能。DTS系統(tǒng)采用 50/125微米或62. 5/125微米標準的傳輸通訊用多模光纖作為傳感器，該光纖本身適用的 溫度范圍就很廣，可達到-50°C 300°C，而在光纖外表面涂上不同材料，如丙烯酸鹽、丙烯 酸酯、聚合物涂層等。一般用于隧道火災探測的光纖探測器采用外涂丙烯酸酯光纖裝在壁 厚0. 5mm的不銹鋼管內構成，其工作溫度環(huán)境范圍能擴大到-190°C 460°C。因此可以勝 任大多數隧道工作環(huán)境。
權利要求基于分布式光纖溫度傳感器的隧道火災檢測報警系統(tǒng)，其特征在于光纖火災探測系統(tǒng)以DTS系統(tǒng)為主體，光纖傳感器沿隧道頂部連續(xù)敷設光纖主機DTS放置在隧道控制管理室內，系統(tǒng)控制單元與光纖連接，該控制單元包括一個能產生激光脈沖的激光源和一個能通過分析后向散射光信號來確定光纖溫度分布信息的專門跟蹤系統(tǒng)控制單元上具備一個串行通訊接口，通過通訊和專用協(xié)議連接到監(jiān)控工作站，在工作站上可實時顯示沿線感溫光纜所檢測到的溫度分布，監(jiān)控工作站可以和遠端的電腦相連，并由遠端電腦控制，形成遠程監(jiān)測系統(tǒng)。
2.根據權利要求書1所述的一種基于分布式光纖溫度傳感器的隧道火災檢測報警系 統(tǒng)，其特征在于在光纖外表涂上丙烯酸鹽、丙烯酸酯、聚合物涂層。
3.根據權利要求書1所述的一種基于分布式光纖溫度傳感器的隧道火災檢測報警系 統(tǒng)，其特征在于用于隧道火災探測的光纖探測器采用外涂丙烯酸酯光纖裝在壁厚0. 5mm 的不銹鋼管內構成。
專利摘要本實用新型公開了一種基于分布式光纖溫度傳感器的隧道火災檢測報警系統(tǒng)，其結構特點光纖火災探測系統(tǒng)以DTS系統(tǒng)為主體，光纖傳感器沿隧道頂部連續(xù)敷設光纖主機DTS放置在隧道控制管理室內，系統(tǒng)控制單元與光纖連接，該控制單元包括一個能產生激光脈沖的激光源和一個能通過分析后向散射光信號來確定光纖溫度分布信息的專門跟蹤系統(tǒng)控制單元上具備一個串行通訊接口，通過通訊和專用協(xié)議連接到監(jiān)控工作站，在工作站上可實時顯示沿線感溫光纜所檢測到的溫度分布，監(jiān)控工作站可以和遠端的電腦相連，并由遠端電腦控制，形成遠程監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型的有益效果為由于光纖非常細小，加之柔軟輕量，使得安裝施工較簡便。
文檔編號G08B17/107GK201698553SQ201020132300
公開日2011年1月5日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權日2010年2月10日
發(fā)明者朱衛(wèi)國, 王愛華 申請人:合肥華欣自控設備成套廠