分布式光纤测温应用到地铁轨道交通 ,是光电一体化应用的高新技术 ,是利用光的效应来测量温度的技术革命。
分布式光纤测温技术
将激光技术应用到温度的测量和探测 ,是近年来诞生的新事物 ,在世界上也是前沿技术 ,只有少数发达国家才拥有这项技术。由于技术上有许多难点 ,而且能够借鉴的技术也很少 ,所以在国内的发展受到了一定的限制 ,尽管有许多厂家都在研究 ,但出来成果的很少 ,能够出来产品的就更少。因此 ,在研发的过程当中 ,存在许多技术发明和专利技术。
分布式光纤测温应用
分布式光纤测温是温度检测的一种高新技术 ,但将其应用到地铁隧道火灾预警本身就是一种创新 ,因为它充分利用了分布式光纤测温系统的许多优点。
例如 :测量范围广 ,测量点多 ,解决了从点测量到空间温度场连续测量的问题 ;由于是光信号测量 ,所以抗电磁干扰、耐高压、抗辐射 ;由于现场施工主要是敷设测温光缆 ,所以施工简单。
分布式光纤测温系统在地铁中的应用
工程可行性分析
地铁隧道环境复杂 ,具有隧道距离长、检测点多、火灾检测难度大等特点 ,对由动力电缆、机电设备等引起的火灾以及其他外因引起的火灾预警较难。在分布式光纤测温系统中 ,光纤既是传输媒体又是传感媒体 ,同时由于光纤价格低廉 ,又可长距离铺设 ,所以 ,如在隧道中沿配电电缆、机电设备等易发生火灾的地方铺设光纤 ,利用能描述井下空间温度场的分布式光纤测温系统 ,对温度参数进行连续监测、精确定位 ,设定引起火灾事故的温度阈值及其他相关因子 ,建立事故预警预测数学模型 ,根据空间温度场变化的具体情况 ,确定是否有火灾隐患存在并及时预报 ,为地铁安全运行提供先进可靠、经济实用的火灾预警检测系统。这样 ,可以实现全线车站联网监控和信息化管理 ,预防为主 ,全面提升运行安全 ,社会综合效益显著。
分布式光纤测温火灾预警系统工程实施方案
分步式光纤测温系统在实际工程应用中 ,可根据地铁线路的长短来设计 ,温度测量主机设置在沿途地铁站机房 ,每间隔8～10km设置一台温度测量主机 ,测温光缆沿地铁隧道电缆走向敷设 ,对重点设备和场所用测温光缆进行重点环绕和布局。各分站主机能够显示和记录测量结果 ,同时可以将温度监测数据通过局域网传输到中心控制站进行集中监控 ,为调度值班人员提供依据。另外 ,在各地铁站和中心站可考虑配备 UPS后备电源和声光报警装置。
在分布式光纤测温系统检测到的温度发生异常变化时 ,对其温度曲线进行局部画面放大 ,发现在光纤长度为 3 867～3 873 m之间温度测量值达到了 82 ℃左右 ,其余区间温度只有 10 ℃左右 ,说明此区间的温度发生了显著变化。在实际应用中如检测到这种情形 ,则表明在该区域出现了温度异常 ,出现了火灾隐患 ,或已经有局部的火灾发生。当然 ,温度的变化有一个过程 ,温度的测量曲线也有一个变化过程 ,如果部分区间的温度在一定时间内不断升高 ,就应该引起足够重视。
分布式光纤测温系统具有测量温度范围大、测点分布广、采集信息量大、传输距离长、结构简单、可靠性高的优点 ,又具有本质安全性和抗腐蚀、耐高压、抗电磁干扰、抗辐射、抗振动等特点 ,能实现快速多点的实时测量 ,并能准确定位报警超限点 ,非常适合于在高温、高湿、活塞效应带来的风流动大等各种有毒有害、条件恶劣的环境中不间断工作。所以 ,此项技术在地铁火灾预警系统中的应用 ,具有极为广阔的市场前景和重要的社会意义。
