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        地鐵電纜分布式光纖測溫

        地鐵由于具有運量大、速度快、安全、準時、無污染等一系列優點,對促進城市郊區發展,促進城市由單中心向多中心發展具有非常重要的意義。然而地鐵設施是投資巨大、設備系統復雜、人員密集的公共場所,一旦發生火災,輕則引起交通秩序和社會秩序的混亂,重則造成重大的人員傷亡和巨大的經濟損失,更嚴重者還會產生不利的政治影響。

        由于現有的火災報警系統設備存在總線長度有限、回路容量不夠、線性感溫元件保護范圍小、不能定位報警點等技術困難,目前已經運營和在建的地鐵隧道都沒有安裝溫度傳感元件。鑒于地鐵火災安全的重要性,為了有效地保護人民生命和國家財產安全,研究一種適合在地鐵隧道安裝運行的,能及時地反映地鐵火災發生的位置、災情的區域大小、火勢的大小、火勢的蔓延方向、延誤漂流方向等的火災自動監測系統,將給救災指揮部門實時提供動態數據,可利于救災工作有條不紊的開展,盡可能減少人員傷亡、社會公共財產損失。

        溫度是觸發火災報警系統運作的重要物理量之一。傳統溫度測量多用熱敏電阻、光學高溫計等溫度傳感器。但對于具有強電磁干擾的地鐵隧道環境,傳統以電信號為工作基礎的溫度傳感器通常在安全性、信號的穩定性方面受到很大的限制。而光纖的抗電磁干擾能力、組網方便及其固有的大信號傳輸帶寬等優點,使得光纖溫度傳感器突破了電溫度傳感器的限制,為地鐵隧道等存在強電磁場干擾的環境提供了非常有效的溫度測量方法。

        分布式光纖溫度測量技術,其應用是十分廣泛的,不僅僅在常規的溫度測量上,通過適當的轉換模型,該技術還可以用在水利設施的滲漏監測、地下管道的泄漏監測,以及動力電纜的溫度監測等。

        電纜是地鐵機車運行的動力來源,也是地鐵隧道設備系統的重要組成部分。由于電纜易燃,著火后危害大,電纜的防火歷來為供電部門所重視。因電纜著火延燃造成的重大事故發生,造成直接和間接損失達億元。事故分析表明,引起電纜火災的直接原因往往是電纜接頭制作質量不良、壓接不緊、接觸電阻過大,從而電纜接頭過熱導致火災發生。但是,電纜接頭的制作質量的好壞,只能在運行中才較易發現,運行時間越長越容易發生過熱燒穿事故。對于電氣設備絕緣老化引起的火災,從電纜接頭過熱到事故發生有一個過程,其特點是火勢產生比較慢,煙霧及熱量排放少,但很可能造成部分供電設備斷電,照明設施失靈,機車停止運行和通信網絡癱瘓的情況。因此,通過對電纜在線過熱監測完全可以防止和杜絕此類事故的發生。

        分布式光纖測溫火災預警系統在地鐵隧道中的應用

        分布式光纖測溫火災預警系統可完全滿足火災情況下的各種需求,其優點如下:

        全面、連續、實時地檢測隧道的實時在線溫度檢測,圖形界面反映每隔一米的溫度信息,如正常溫度、異常溫度、火災溫度。

        定位功能,對火災、異常溫度進行精確定位,并對災害區域大小進行定量檢測。

        多級報警功能,如一級預報警、二級預報警、三預報警、溫度變化率報警等功能。

        具有對火情的大?。囟雀叩秃蜑暮^域),火勢的蔓延方向和速度,煙霧漂流的方向和速度進行實時檢測和快速分析,及時準確地給救災指揮部門提高災害現場依據,以便救災工作的快速、正確進行。

        感溫光纖具有抗電磁干擾、抗腐蝕、抗輻射、抗震動、阻燃、防爆、絕緣強度高,能在高溫、高濕、污穢嚴重、活塞風流動大等各種有毒有害的惡劣環境中長期正常工作。

        光纖測溫主機具有和系統聯動的很強功能,將火災區域的信號準確提供給系統,以便系統準確聯動消防設備。

        系統具有開放式、網絡化、單元化以及組網方便等優點,極易實現信息化管理。

        近幾年來,國內外一些電廠、化工廠等工業企業和一些公路隧道等已經采用分布式光纖測溫火災預警系統監視火災災情并取得了較好的效果。由于公路隧道、電廠等項目一般建筑規模小、簡單,隧道內設備少、風速低,所以分布式光纖測溫火災預警系統在此的應用也是簡單的、小規模的。通常是直接將感溫光纖安裝于隧道頂部,設備設置數量少(僅需單臺或幾臺主機)且火災監控要求不高(大多無需聯網或聯動設備控制等)。

        分布式光纖測溫火災預警系統是一個智能性的長距離溫度探測系統,該系統檢測到的區間火災信號要能夠及時準確地送到FAS系統,FAS系統與相關設備聯動,組成地鐵隧道火災自動報警。

        地鐵隧道環境具有強電磁干擾和網絡巨大、隧道相互交錯的特點。傳統以電信號為工作基礎的溫度傳感器通常在安全性、信號的穩定性方面受到很大的限制。而光纖的電絕緣性,幾何易變性及其固有的大的信號傳輸帶寬等優點,使得光纖溫度傳感器突破了電溫度傳感器的限制,從而為地鐵隧道等存在強電磁場干擾環境下的溫度測量提供了非常有效的手段。

        分布式光纖溫度傳感器的工作原理是喇曼散射的溫度效應,該技術的理論和實驗技術基本上已經成熟。福州英諾科技自主分布式光纖測溫系統并成功應用在電力、化工企業和水壩、油庫等特殊環境中。將分布式光纖溫度測量技術應用到地鐵隧道火災預警系統,有效監測地鐵隧道溫度變化,為一旦發生的地鐵隧道火災救災指揮提供強有力的參考作用。

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