1、FBG光纖光柵點式傳感器在高速公路中的應用隧道火災報警監測近幾年來，我國公路和城市交通隧道里程延長較快，給隧道的消防安全帶來挑戰。國 內外交通隧道事故造成的危害引起了各國對隧道消防安全問題的高度重視。發生在隧道中的 火災，多數是開放性火災，它帶有濃煙，其熱輻射率為數兆瓦級，在數分鐘內便可形成火災。 經廣泛的試驗（包括路面車輛和地鐵列車），一起火災通常在8-10分鐘完全形成。對于大型 貨運卡車，大約為20-30分鐘。當有燃料泄漏并形成坑/池時，火災在1-3分鐘內完全形成。“隧道火災”實例的測試顯示，在大約5分鐘之后，車輛火災的溫度升至大約200r。已有 研究結果表明：當隧道中發生一起嚴重的火災，

2、在最先的4分鐘內，在火災點上方的熱空氣 層可以探測到溫度每分鐘上升大于50r。此外，隧道通風將產生特定的影響。一般的測試 都顯示，在大于2m/s的縱向風時，一輛汽車或列車火焰向上飄動，頂部的溫度僅達到60 攝氏度。并且，在距火災發生地20米遠的地點，頂部溫度將降到50攝氏度以下。因此，對于測溫型的火災探測單元，基于升溫梯度的差溫報警是隧道消防首選的報警 方式，其次才是定溫預警和報警。現有的各種火災探測方案中，因為安全性、長距離傳輸、可靠性等原因，無法很好地 解決這一行業的火災探測問題。光纖光柵火災探測單元是目前國際上新一代光纖火災探測單 元，具有本質安全防爆、抗強電磁干擾、電絕緣性好、防雷擊、

3、高精度、重量輕體積小，能 方便地使用波分復用技術在一根光纖中串接多個光纖光柵進行分布式測量等優點。因此，光 纖光柵火災探測單元受到了世界范圍內的廣泛重視，并正在廣泛應用。光纖光柵隧道火災報警系統組成拓撲圖如下：光柵信號處理部件圖光纖光柵隧道火災報警系統組成拓撲圖目前國內在隧道應用的主要有可以實時每個溫度傳感器溫度和位置信息的獨立波長波 分復用光纖光柵傳感技術和只能分段顯示區間（一般100米）最高溫度的全同光纖光柵傳感 技術。2007年國內最長公路隧道一陜西終南山隧道當時選用了全同光纖光柵火災報警系統進行隧道火災監測。2009年陜西省小康高速特長隧道(11.2KM)-包家山隧道開始選用獨立 波長

4、波分復用光纖光柵火災報警系統進行隧道火災監測。2011年6月28日通車的國內最長 的海底隧道一一青島膠州灣海底隧道也選用了獨立波長波分復用光纖光柵技術。傳感器測量 隧道的溫度，數據處理采取差溫和定溫相結合的方法，能監測到異常的溫度和溫度變化區段， 產生報警信號和撲救系統聯動，及時發現定位火災并將其撲滅于初期。目前光纖光柵隧道火災報警系統高速公路隧道火災消防采用的主流傳感技術，應用非 常廣泛。例如湖北滬蓉西隧道群、江西瑞尋高速隧道群、山西陽五高速維社隧道、小康高速 包家山隧道、山西西漢高速隧道群、貴州夏蓉高速、麻駕高速、甬臺溫高速隧道群雁蕩山隧 道/雁蕩南隧道、山西忻保高速云中山隧道、江西上武高速隧道群、山西高陵高速隧道群、 四川廣元至巴中高速公路隧道群、四川雅瀘高速隧道群、達陜隧道群等都采用光纖光柵傳感 技術進行隧道火災監測。(a)顯示現場手報狀態畫面(b)顯示現場溫度分布畫面(c)監控中心手報和溫度