光纤光栅火灾报警系统在高速公路隧道中的应用

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1、公路交通技术2013年8月第4期TechnologyofHighwayandTransportAug．2013No．4光纤光栅火灾报警系统在高速公路隧道中的应用张影(重庆市华驰交通科技有限公司，重庆400060)摘要：近年来，随着交通事业的快速发展，国内公路、铁路和城市交通隧道总里程迅速增加，特长公路隧道纪录被不断刷新，由此给隧道消防安全带来极大的挑战。国内外高速公路隧道火灾事故造成的危害已引起各国政府对隧道消防安全问题高度重视，因此，隧道内进行实时、准确的火情监测，对保障公共财产安全和人身安全具有

2、十分重要的意义。关键词：高速公路隧道；火灾；光纤光栅报警系统；技术优势文章编号：1009—6477《2013)04—0142—03中图分类号：U459．2文献标识码：BApplicationofFiberGratingFireAlarmSystemsinExpresswayTunnelsZHANGYing度探测单元、光纤光栅信号处理部件、传输光缆组1高速公路隧道光纤光栅火灾报警系统的目的和成。该系统实时监测隧道温度，光纤光栅信号处理意义部件可显示当前隧道的温度分布曲线，相当直观。高速公路隧道运营后，

3、由于其长度大、地质复当隧道温度达到预先设定的阈值时，系统会自动发杂，随着社会交通车辆数量的不断增加，车辆在隧道出声光报警，同时还会向监测中心发出报警触点闭内发生火灾事故的可能性也越来越大。隧道火灾不合信号。光纤光栅探测单元布设方式见图1。同于一般建筑火灾，特别是长里程隧道，一旦发生火2．1．2手动火灾报警系统灾，由于其空间狭长，故易形成温室效应，导致火势手动火灾报警系统由手动报警按钮、火灾报警发展迅速，温度快速升高并带有浓烟，后面跟进的车控制器、感烟感温探测器、传输电缆组成，见图2。辆和人员很难及时

4、疏散，从而导致大量人员伤亡。当发生火灾或其他紧急事故时，隧道内的行人按下因此在高速公路隧道内采用火灾消防在线监测系统手动报警按钮向控制器发出火灾报警信号，控制器进行监测显得尤其重要。接收到报警信号后，显示出报警按钮的编号或位置，隧道火灾报警系统选用光纤光栅作为温度探测并发出报警声响。单元，除了能及时发现火灾、报警火灾外，还能及时2．1．3数据通讯、数据管理系统反映火情扩散情况，对隧道救援和消防决策提供可为了达到实时监测或远程监测的目的，应将光靠依据。其在火灾初期温度发生异常变化时就能进纤光栅火灾报警

5、系统状态信号和报警信号通过合理行报警，无疑会将损失减少到最小，有助于将火灾扑光纤光栅探测1光纤光栅探测2光纤光栅探测／,灭在萌芽状态。}i处理器部件号l广=—二—=—=—=—=—=—=——=一‘：—=====J=一===2高速公路隧道光纤光栅火灾报警系统构成方案一传感器布置段一光缆传输线路图1光纤光栅探测单元布设方式2．1子系统光纤光栅火灾报警系统包括光纤光栅自动感温手动报警按钮手动报警按钮火灾探测系统、手动火灾报警系统、数据通讯数据管理系统3大子系统。一呈2．1，1光纤光栅自动感温火灾探测系统光纤

6、光栅自动感温火灾探测系统由光纤光栅温图2手动报警按钮、感烟、感温连接方式收稿日期：2013—02—07作者简介：张影(1981一)，女，重庆市人，硕士，工程师2013年第4期张影：光纤光栅火灾报警系统在高速公路隧道中的应用143的方式传输到监控室，或在计算机终端显示，或直接5)实时自检。光纤光栅信号处理器可以实时进入监测数据库。这些数据经恰当的组织被有效储校准，以保证系统的可靠性和正确性。存，监控中心人员根据需要可以查询或读取调用。6)长期稳定。由于采用了非胶封装工艺，传感2．2拓扑结构器的长期稳定

7、性大大提高，尤其适用于在高温高湿光纤光栅火灾报警系统拓扑结构见图3。环境下的测量，避免了采用传统封装工艺容易出现的零点漂移现象，正常工作状态下能安全运行20年以上。7)全寿命成本低。不需日常维护，使用成本低。8)多种接口。配置各种常用输出接口，以满足各种系统的配接需要。3高速公路隧道光纤光栅火灾报警系统技术优势目前应用于隧道的火灾报警技术有3种，即双波长火焰探测技术、分布式光纤探测技术及光纤光栅探测技术。双波长火焰探测技术的优点是成本低，但其在温度报警点的设置以及定位、定量、重复使用性等方手动报警按

8、钮面存在严重缺陷。图3隧道火灾报警系统拓扑结构分布式光纤探测技术于上世纪80年代提出，其2．3功能特点能进行分布式、长距离的温度测量，但其仅是基于对1)差温报警。依据隧道内温度升高的速率预／微弱反射模拟信号的测量，所以容易受光源起伏等报警，可将火灾消除在萌芽状态，同时防止误报警。其它因素的干扰；另一方面，其测量精度和响应时间2)快速响应。温度探测、信号处理和判断的总相互制约，无法同时实现既响应时间短又测量精度高。时间不超过10s，确保事故能得到及时处理。光纤光栅探测技