分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)

隨著光纖制造技術的日益成熟，以光纖作為信號的傳輸媒質，利用其使用壽命長、耐腐蝕、光信號衰減小、可遠距離傳輸，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正逐漸應用于地鐵隧道或地鐵其他區(qū)域的火災探測系統(tǒng)。目前，基于光纖溫度傳感技術的火災探測系統(tǒng)主要包括分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)和光纖光柵感溫火災探測系統(tǒng)。

分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)

分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)測溫原理

分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)的工作原理是利用光時域反射技術（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，而與光纖的彎曲半徑、入 射 光 等 參 數(shù) 無 關），再利 用 ＯＴＤＲ技術實現(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監(jiān)測與報警。

分布式光纖感溫火災探測系統(tǒng)結構

根據(jù)OTDR技術和后向拉曼散射原理，構建了分布式光纖感溫火災探測系統(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)過波分復用器分波后分成兩路提取，經(jīng)過光電轉換器將光信號轉換為電信號，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，通過設定溫度報警的閾值，實現(xiàn)火災報警系統(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，可設置多級溫度點報警及溫差報警。