1、線型光纖感溫火災探測器在隧道工程中的應用一、 概述隧道工程包括地鐵、公路和鐵路隧道工程，由于隧道的特點，常規的消防監測方法，不能夠有效的滿足隧道消防安全的要求，需要新的技術手段提供支持。“線型光纖感溫火災探測系統”作為火災報警的新型成熟產品，其中光纖傳感系統的探測器是特種鎧裝光纜，通過激光信號感測和傳輸信息，其光纖的本質安全、絕緣和防爆特性以及溫度監測的空間連續性，在隧道工程的消防系統中可以得到廣泛應用。由它組成的火災報警系統，可以實時監測隧道使用中存在的火災隱患。相信在不久的將來，“線型光纖感溫火災探測系統”會依托光纖獨到的特性，在隧道工程的火災報警系統中，起到越來越多的作用，顯著提高隧道的

2、安全水平。二、 現場應用方案：地鐵、公路和鐵路隧道都有一些相同的特點：l 距離較長；l 空間封閉，特別是地鐵隧道；l 氣流不穩定，溫度變化大，特別是公路和鐵路隧道；l 空氣污染重，灰塵大；l 一旦發生火災，發展迅速，容易造成重大傷亡，撲救困難。由于上述特點，隧道的消防安全問題非常重要，早期、及時發現火災隱患，就顯得尤為重要。而傳統的點型感溫、感煙和火焰探測方法，由于惡劣的使用環境，而無法可靠的工作。地鐵隧道公路隧道鐵路隧道“線型光纖感溫探測系統”本身的特點，適合工作在各種隧道嚴酷的工作環境。通過將光纜布設在隧道的頂部，實時采集隧道現場的溫度及溫度升高的速率，一旦發生溫度異常，自動向管理人員報警

3、，并確定異常位置。為管理部門及時判斷情況及妥善處理，提供準確的數據。三、 技術方案：線型光纖感溫火災探測系統（以下簡稱為探測器）是利用光纖的溫度特性，通過實時處理鋪設于監測現場的光纜采集的溫度信號，與設定的報警值進行比較后，實現火災報警。該探測器既可以單獨使用，實現溫度采集和火災報警；也可以與火災報警控制系統聯接，通過設定的聯動邏輯，完成更多的監控功能。1. 獨立使用（如下圖）：聯接示意圖其中：該探測器的主機部分放置在室內，光纜部分根據測試對象的不同，有不同的鋪設方法。由于項目監測的規模不同，需要光纜的數量不同。可根據實際使用的需要，選擇適合的產品配置，下表是單臺探測器一個單元（4U盤）可配接

4、光纜的情況。產品型號最大距離通道數JTW-XOM-LDDTS2K/12Km1JTW-XOM-LDDTS2K/22Km2JTW-XOM-LDDTS2K/42Km4JTW-XOM-LDDTS4K/14Km1JTW-XOM-LDDTS4K/24Km2 選擇合適的探測器產品可以考慮下列因素：l 光纜探測的距離超過2公里時，可選用JTW-XOM-LDDTS4K系列；光纜的探測距離不超過2公里時，可選用JTW-XOM-LDDTS2K系列l 探測器單元可聯接光纜的數量，對于JTW-XOM-LDDTS4K系列，是以2通道為單位增加的；對于JTW-XOM-LDDTS2K系列，是以4通道為單位。l 某些規模比較大

5、的項目，需要光纜的通道數量超過單臺探測器的所能聯接的最大數量時，可以再增加探測器設備的數量。l 光纜的選擇：盡管理論上光纖可以在現場使用，但由于光纖本身比較脆弱，不適合在工程現場直接使用，因此，務必選用鎧裝光纜。在防爆等有靜電防護要求的區域，還要選用防靜電的鎧裝光纜。2. 聯接火災報警控制系統：本探測器可以根據需要聯接火災報警控制系統，其作用相當于該系統中的一個感溫探測器，并可以參與該系統的聯動邏輯。具體聯接方式有兩種：l 通過探測器的開關量輸出，聯接火災報警控制器總線上的輸入模塊；l 通過探測器的通訊接口，與火災報警控制器相應的通訊接口聯接。前一種聯接方式比較簡單，但只能實現火災報警功能，定

6、位和故障報警等功能由線型光纖感溫火災探測器本身完成；后一種方式需要確定通訊協議，但可以向火災報警控制器提供除報警以外更多的信息。前一種方式，聯接方法比較簡單，對于規模比較大的項目，工程施工聯線數量多，這里不再累述。以下將重點介紹通訊聯網方法。本探測器有三種通訊接口：RS485/232、CAN總線、以太網（RJ45）：l RS232接口用于一臺探測器與火災報警控制器的RS232接口聯接，采用點對點的聯接方式；l RS485接口用于多臺探測器與火災報警控制器的RS485接口聯接，采用總線通訊的聯接方式；l CAN總線接口用于多臺探測器與火災報警控制器的CAN接口聯接，采用總線通訊的聯接方式；l 以

7、太網(RJ45)接口用于多臺探測器與火災報警控制器的以太網接口聯接，采用星型的聯網方式。在工程應用中，探測器最好與火災報警控制器放在一起，以方便相互連接、管理和維護；也可以根據工程的需要，放到不同的地點，通過通訊電纜連接。四、 產品簡介線型光纖感溫火災探測器是分布式光纖溫度探測（DTS）技術在火災報警領域的具體應用，它以光纖拉曼（Raman）散射技術為基礎，結合了高頻脈沖激光、光波復用、光時域反射、高頻信號采集及微弱信號處理等先進技術，主要用于電纜、隧道、油罐、氣罐等長距離的火災探測。鑒于光纖本身不導電的特性，該產品更適合應用于易燃、易爆等危險區域和有強電磁干擾、腐蝕、高溫和防爆要求的工業消防

8、項目的火災探測。該產品主要由光纖主機、探測光纜組成。其中，光纖主機負責光纖信號處理、報警和參數設置等，探測光纜負責現場的溫度采集。光纖主機還可以通過RS485/232、CAN、以太網接口與火災報警控制器相連，構成完整的火災報警系統。線型光纖感溫火災探測器的國家標準的編號為 GB/T 21197-2007。1. 工作原理：依據光纖的光時域反射（OTDR）和光纖的后向拉曼（Raman）散射溫度效應。將探測光纖鋪設與待測空間，光纖主機將激光光束發射到探測光纜中，并實時采集沿著光纖反射回來的、帶有現場實時溫度信息的拉曼（Raman）散射光，光纖主機對這些光信號進行分析和處理，從而得出整條光纖上的溫度分

9、布信息。將該溫度信息與預設的報警參數值進行比較，當滿足報警條件時，光纖主機發出火災報警聲光指示，并可向火災報警控制器輸出報警信息。光纖中光波散射示意圖散射光譜示意圖2. 主要功能特點：l 彩色液晶大屏幕圖文顯示，觸摸屏操作。l 在顯示屏幕上可以直觀顯示被監測部位的具體位置及名稱，進行實時連續的溫度監測和火災報警，并可準確定位。l 光纖本身即為傳感器，防燃、防爆、防腐蝕、耐高壓和強電磁場、耐輻射，本質安全；抗干擾性能強，無擊穿、燒毀等問題。l 現場只有鋪設的光纖或光纜，系統可靠性高。l 可根據現場的報警要求，調整報警閾值。l 保存并可隨時查詢歷史數據（黑盒子），有利于經驗的積累和為事故趨勢分析提供依據。l 可通過RS485/232、CAN或以太網接口聯入火災報警系統。l 系統具有自診斷功能，可快速判定光纖或光纜故障。3. 主要技術參數：內容JTW-XOM-LDDTS2K系列JTW-XOM-LDDTS4K系列測溫范圍-30 120（可擴展）報警方式定溫/差溫/差定溫探測方式分布式恢復性能可恢復式功能構成探測報警型測量距離2公里4公里