光纤光栅感温探测系统

公路隧道光纤光栅感温火灾报警系统隧道是高速公路建设的关键部分，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。

本文从光纤光栅感温系统原理出发，着重分析了系统结构以及在实际高速公路隧道中的应用。

标签：高速公路火灾光纤光栅传感器报警系统光敏特性折射率波长0 引言高速公路正成为今日社会的经济命脉，公路隧道更是其咽喉重地。

大量的人员及货物夜以继日的通过它们运送到各地，其高负荷运行使其系统易损坏，任何细小的事故都将导致严重的后果。

火灾，是公路隧道以及地下铁路隧道所面临的高度危险之一。

现代化交通系统的迅速发展，大大增加了隧道火灾的潜在危险。

(例如：隧道长度的不断增加，双向行车道，高危险性的货物，隧道内由于大交通流量而日益增加的火灾荷载等等因素。

鉴于隧道内环境特殊，火灾一旦发生，往往会一发不可收拾；并且由于缺乏逃生设施及救护人员，加之司机与乘客惊慌失措，很可能造成重大伤亡。

隧道的火灾特点：发生在隧道中的火灾，多数是开放性火灾，它带有浓烟，其热辐射率为数兆瓦级，在数分钟内便可形成火灾。

经广泛的试验(包括路面车辆和地鐵列车)，一起火灾通常在8-10分钟完全形成。

对于大型货运卡车，大约为20-30分钟。

当有燃料泄漏并形成坑/池时，火灾在1-3分钟内完全形成。

“隧道火灾”实例的测试显示，在大约5分钟之后，车辆火灾的温度升至大约200摄氏度。

在这些发现的基础上，我们得出如下结果：当隧道中发生一起严重的火灾，在最先的4分钟内，在火灾点上方的热空气层可以探测到温度每分钟上升大于50摄氏度。

隧道通风将产生特定的影响。

一般的测试都显示，在大于2m/s的纵向风时，一辆汽车或列车火焰向上飘动，顶部的温度仅达到60摄氏度。

并且，在距火灾发生地20米远的地点，顶部温度将降到50摄氏度以下。

因此，在高速气流时热幅射的升温梯度是唯一的报警相关标准。

在有消防通风系统时，为确保排烟空气流速必须增加至大于3m/s。

光纤光栅火灾感温系统原理1系统介绍光纤光栅感温火灾报警探测系统是一种新型的温度探测报警系统。

系统采用最新生产工艺，长期稳定性好，使用寿命长；光纤光栅感温火灾探测信号处理器采用国际最先进地数字化解调技术，具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能；系统可以综合各种安全监控参数，进行分析，有利于及时发现事故苗头，及时安全控制，实现油库、隧道等场合的生产和安全的双重监控功能。

从感温火灾探测器到监控中心感温测量及信号传输全部采用光信号，实现无电检测，本质安全防爆；管理模块可实时显示各探测器的位置、温度信息，用户可通过此界面直观地了解设备的安全情况。

2光纤光栅探测器的发展光纤光栅探测器是用光纤光栅制成的一种新型光纤传感器。

光纤光栅是20世纪90年代发展起来的一种新型全光纤无源器件，利用光纤光栅制成多种传感器如温度、应变、应力、加速度、压强等传感器。

不同的光纤光栅传感器可具有不同的工作波长，因此可以利用波分复用技术，在一根光纤级联多个光纤光栅传感器作分布式测量。

它具有体积小、重量轻、与光纤兼容、插入损耗低、性能长期稳定性好等特点。

特别适合在易燃，易爆，和强电磁等恶劣环境下使用。

光栅感温探测器是光纤传感器中发展最快的一个分支，它取代传统的温度传感器，如电阻应变片，与电阻应变片相比，光纤传感器具有体积小，重量轻，不受电磁干扰，抗辐射，分布式测量等显而易见的优势，所以它特别适合在易燃，易爆，和强电磁等特殊的场合应用。

3光纤光栅火灾探测系统工作原理：光纤光栅感温火灾探测系统的基本原理是:当由于各种不同的因素导致探测区域光纤光栅周围的温度发生变化时,将导致光栅周期或者纤芯折射率产生变化,从而产生光栅布喇格信号的波长位移Δλ,通过监测布喇格波长的变化情况,即可获得探测区域光纤光栅周围温度的变化状况。

简言之，光纤光栅布喇格波长的变化与环境温度的变化有着简单的线性关系，通过测量光纤光栅布喇格波长，可以测得环境温度。

该系统应用先进的准分布式光纤光栅传感技术，通过光纤光栅感温火灾探测器，将被测物体量转变成便于记录及再处理的光信号。

光栅光纤线型感温火灾探测器的信号处理单元关键词: 光栅光纤线型; 感温火灾探测器; 信号处理摘要：随着技术的发展，感温火灾探测器作为一种先进的新型火灾灾害预防技术正在不断得到发展，尤其是光栅光纤线型感温火灾探测器的研究和应用以及其信号处理单元的研制方面发展迅速。

针对这一类检测系统，本文提出一种高灵敏度、低成本、低功耗的-光栅-光纤线型感温火灾探测器信号处理单元系统。

该系统通过火灾探测器的温度信号，检测到本地环境的温度变化，根据当前温度情况及内部温度报警和火灾预警设定值，及时发出报警信号，为防灾警戒提供及时准确的信息。

本系统的具体设计方案的细节和分析，以及实验结果表明，本系统的可靠性和稳定性均较高，能够满足大多数需求。

全文：随着技术的发展，感温火灾探测器作为一种先进的新型火灾灾害预防技术正在不断得到发展。

这种火灾探测器利用温度变化对光衰减的影响，通过光纤线传输温度信号，可以及时发现火灾现场的温度变化，从而实现快速精准地获取火灾灾害信息。

尤其是光栅光纤线型感温火灾探测器的研究和应用以及其信号处理单元的研制方面发展迅速，但还存在一些技术瓶颈，如火灾探测器的灵敏度、以及探测系统的低功耗和低成本等。

针对这一类检测系统，本文提出一种高灵敏度、低成本、低功耗的光栅光纤线型感温火灾探测器信号处理单元系统。

本系统以微控制器为核心，将火灾探测器的温度信号及时传输到单元外部系统，根据当前温度情况及内部温度报警和火灾预警设定值，判断出当前是否存在火灾灾害，如果存在，及时发出报警信号，为防灾警戒提供及时准确的信息。

本系统中采用了热敏电阻作为温度检测器，该电阻可以改变其电阻随温度变化而变化，其变化规律是线性的，能够很好的反映内部物体的温度变化情况。

经过实验研究表明，实现火灾报警系统的最佳设计参数是：信号采样时间为0.025s，报警时机为60s，采样间隔为0.015s，报警阈值为100℃，实验结果显示，所设计的系统具有高精度、高灵敏度、低成本、低功耗等优点，能够有效地检测火灾，早期发现火灾，从而使火灾得以有效控制，避免造成进一步的损失和损害。

光纤光栅感温探测系统在原油库的应用探析摘要：光纤光栅感温火灾探测系统作为消防PLC系统的前端设施，对火情的早期预警具有十分重大的意义。

该文从光纤光栅的工作原理入手，简要介绍了其在原油库的应用，同时根据所出现的故障总结了日常维护措施。

关键词：光纤光栅原油库示波器维护研究表明，石油储系统发生的火灾，67﹪都是因为明火引燃，由此可见，明火引燃是油罐火灾最主要的原因。

在实际生产中，性能良好的火灾自动报警系统在消防安全保卫工作中发挥了重要作用，凡是安装了火灾自动报警系统的场所，一旦发生火灾都能立刻报警，减少火灾损失。

玉门20万方生产运行原油储备库在4 座5×104m3浮顶油罐浮盘的密封圈处设置了无电检测的TGW-100C型光纤感温火灾探测器，并将报警信号和温度信号上传至消防PLC系统，实现与工业电视监控系统的联动，经人工确认后启动相应的消防设施，达到火灾自动监测、预警、报警的目的，确保装置生产安全。

1 光纤光栅感温探测技术1.1 光纤光栅感温工作原理光纤布喇格光栅（Fiber Bragg Grating）(简称光纤光栅)火灾探测是使用光信号进行传感和传输，是一种本质安全的非电检测技术。

图1为光纤光栅的结构示意图。

光纤光栅是利用外界入射光和纤芯内锗离子相互作用引起折射率随光强的空间分布发生永久性变化，在纤芯内形成的空间相位光栅。

如图2所示，当宽带光经入射光纤传输到光栅处时，光栅将有选择性地反射一束窄带光。

当光纤光栅处温度发生变化时，反射光谱中心波长也发生相应的改变。

所以只要能够精确地测量光栅反射光的波长，就可以精确地知道光纤光栅处的温度（图3）。

1.2 TGW-100C光纤光栅感温探测系统简介TGW-100C光纤光栅感温探测系统是以光纤作为信号的传输与传感媒体、利用布喇格光栅的温度敏感性和光的反射原理、通过对反射光的波长进行解调确定测量温度的数字测量技术。

TGW-100C光纤光栅感温探测系统主要由光纤光栅感温探测器（检测探头）、连接光缆、光连接器（光纤接续盒）、传输光缆、信号处理器等部分组成。

光纤光栅温度传感器原理及应用嘿，朋友们！今天咱来聊聊光纤光栅温度传感器，这玩意儿可神奇啦！你看啊，这光纤光栅温度传感器就像是一个超级敏感的小侦探。

它是咋工作的呢？简单来说，就是利用了光纤光栅对温度变化特别敏感的特性。

就好比人对自己喜欢的东西特别在意一样，温度一变，它立马就能察觉到。

想象一下，在一些高温或者低温的环境里，普通的传感器可能就有点扛不住啦，但光纤光栅温度传感器可不一样，它就像个顽强的小强，啥恶劣环境都能应对自如。

它能在各种复杂的场景中准确地测量温度，是不是很厉害？那它都能用在啥地方呢？这可多了去了！比如说在工业领域，那些大型的机器设备运行的时候，温度可是个关键指标啊，有了它就能随时监控温度，确保设备正常运行，这就像给机器请了个专门的健康顾问。

还有啊，在一些科研实验中，要求温度测量得特别精确，这时候光纤光栅温度传感器就派上大用场了，它能提供超级准确的数据，帮助科学家们取得更好的研究成果，那可真是功不可没呀！在日常生活中，它也能发挥作用呢。

比如说在一些特殊的场合，像博物馆啊，对温度要求很高，它就能帮忙把温度控制得恰到好处，保护那些珍贵的文物。

它就像是一个默默守护的卫士，不声不响地做着重要的工作。

而且啊，它还有个很大的优点，就是不容易受到干扰。

不像有些传感器，稍微有点干扰就不准确了。

它可稳定啦，就像一座稳稳的山。

咱再来说说它的安装和使用。

其实也不难啦，只要按照说明书一步一步来，一般人也能搞定。

不过可得细心点哦，毕竟这是个高科技的玩意儿。

总之呢，光纤光栅温度传感器真的是个很了不起的发明。

它让我们对温度的测量和控制变得更加容易和准确。

有了它，我们的生活和工作都变得更加安全和可靠啦！它就像一把神奇的钥匙，打开了温度测量的新世界大门，让我们能更好地了解和掌控周围的世界。

难道不是吗？。