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《光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)在隧道消防保護(hù)中的應(yīng)用.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、體驗(yàn)式教育模式的探討搏卡拉拓展訓(xùn)練進(jìn)入株洲中職【摘要】統(tǒng)是較不常見(jiàn)的消防探測(cè)系統(tǒng),隧道是典型的工程,本文將兩者結(jié)合形成的一個(gè)典型設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:光纖感溫探測(cè)隧道消防探測(cè)系統(tǒng)1隧道的火災(zāi)危險(xiǎn)地下軌道交通正日益成為各大城市解決交通堵塞的重要手段.地下隧道是其唯一的交通通道。同時(shí),高速公路也正成為今日社會(huì)的經(jīng)濟(jì)命脈,公路隧道更是其咽喉重地。大量的人員及貨物夜以繼日的通過(guò)它們運(yùn)送到各地,其高負(fù)荷運(yùn)行使其系統(tǒng)易損壞,任何細(xì)小的事故都將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果火災(zāi),是公路隧道以及地下鐵路隧道所面臨的高度危險(xiǎn)之一?,F(xiàn)代化交通系統(tǒng)的迅速發(fā)展,大大增加了隧道火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。(例如:隧道長(zhǎng)度的不斷增加,雙向行車道
2、,高危險(xiǎn)性的貨物,隧道內(nèi)由于大交通流量而日益增加的火災(zāi)荷載等等因素。)鑒于隧道內(nèi)環(huán)境特殊,火災(zāi)一旦發(fā)生,往往會(huì)一發(fā)不可收拾;并且由于缺乏逃生設(shè)施及救護(hù)人員,加之司機(jī)與乘客驚慌失措,很可能造成重大傷亡。2隧道的火災(zāi)特點(diǎn)發(fā)生在隧道中的火災(zāi),多數(shù)是開(kāi)放性火災(zāi),它帶有濃煙,其熱輻射率為數(shù)兆瓦級(jí),在數(shù)分鐘內(nèi)便可形成火災(zāi)。經(jīng)廣泛的試驗(yàn)(包括路面車輛和地鐵列車),一起火災(zāi)通常在8—10分鐘完全形成。對(duì)于大型貨運(yùn)卡車,大約為20-30分鐘。當(dāng)有燃料泄漏并形成坑/池時(shí),火災(zāi)在H3分鐘內(nèi)完全形成?!八淼阑馂?zāi)”實(shí)例的測(cè)試顯示,在大約5分鐘之后,車輛火災(zāi)的溫度升至大約200攝氏度。在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,我們
3、得出如下結(jié)果:當(dāng)隧道中發(fā)生一起嚴(yán)重的火災(zāi),在最先的4分鐘內(nèi),在火災(zāi)點(diǎn)上方的熱空氣層可以探測(cè)到溫度每分鐘上升大于50攝氏度。隧道通風(fēng)將產(chǎn)生特定的影響。一般的測(cè)試都顯示,在大于2m/s的縱向風(fēng)時(shí),一輛汽車或列車火焰向上飄動(dòng),頂部的溫度僅達(dá)到60攝氏度。并且,在距火災(zāi)發(fā)生地20米遠(yuǎn)的地點(diǎn),頂部溫度將降到50攝氏度以下。因此,在高速氣流時(shí)熱幅射的升溫梯度是唯一的報(bào)警相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隧道內(nèi)風(fēng)速的影響可以參見(jiàn)西門子樓宇科技公司在瑞士的哈葛伯奇試驗(yàn)隧道所得到的測(cè)試數(shù)據(jù)。在有消防通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),為確保排煙空氣流速必須增加至大于3m/s。另一方面,這增加了5個(gè)單位的燃燒速率,并且對(duì)隧道頂部的熱空氣層將更具破壞
4、性。一些更先進(jìn)的通風(fēng)系統(tǒng),在火災(zāi)發(fā)生時(shí),從隧道火災(zāi)發(fā)生位置的頂部排煙。為此應(yīng)只開(kāi)啟火災(zāi)發(fā)生位置的通風(fēng)口,并關(guān)閉新風(fēng)系統(tǒng)。為了確?;馂?zāi)報(bào)警的可靠且無(wú)誤報(bào),火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能記錄開(kāi)放式火災(zāi)的輻射區(qū)域,這是極其重要的。此外由于表面熱幅射所傳遞的熱量要比熱氣體的熱對(duì)流交換所傳遞的快一些,所以火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能迅速探測(cè)溫度變化。而最新的光纖感溫探測(cè)系統(tǒng),提供了幾近完美的探測(cè)性能。3光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)介紹3.1工作原理經(jīng)過(guò)物理實(shí)驗(yàn)得知諸如溫度、壓力和張力等對(duì)玻璃纖維會(huì)造成影響,并且能夠局部地改變光纖中的光線傳導(dǎo)特性,從而光線在傳導(dǎo)中會(huì)產(chǎn)生散射,并會(huì)在石英玻璃纖維中衰減,外部物理影響的位置就能夠被確定
5、,這樣光纖就能夠作為一種線性的傳感器。光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)是一套利用光纖作為線性感溫探測(cè)器的高新技術(shù),其基本原理是利用光纖中石英分子鍵會(huì)受溫度上升而產(chǎn)生晶格振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致在光纖中傳輸?shù)墓猱a(chǎn)生散射(喇曼散射及R.aylEi曲散射),而散射量的大小可以直接反應(yīng)溫度的高低。因此光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)可以將環(huán)境溫度以連續(xù)的線性方式表示出來(lái)。光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)的另一個(gè)嶄新的技術(shù)是可以準(zhǔn)確地定位溫度變化的確切位置。系統(tǒng)通過(guò)OTDK、0F'DR(光時(shí)域及光頻域反射測(cè)量法)及連續(xù)FFT(快速傅立葉變換)對(duì)訊息進(jìn)行外理,將微小的時(shí)空差別以頻率方式體現(xiàn)出來(lái)實(shí)現(xiàn)精確定位,從而構(gòu)成一套精密的光纖線性感溫探測(cè)系統(tǒng)
6、。光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)包括一個(gè)分析單元(頻率生成器、激光源、光模、HF合成器和微處理器)以及一個(gè)石英光纖纜(LG)作為線性溫度傳感器。3.2特性在隧道交通領(lǐng)域,光纖傳感器線纜是一種理想的解決辦法。因?yàn)椋阂凰话魏坞娮悠骷圆粫?huì)受到任何種類的電磁干擾的影響。一光纖傳感線纜設(shè)計(jì)了優(yōu)異的耐用性(可以預(yù)期大約50年的服務(wù)壽命),所以對(duì)環(huán)境影響如溫度,壓力和濕度波動(dòng)極具抵抗力,同樣也適用于多塵和含有腐蝕性物質(zhì)的空氣中一安裝傳感線纜和維護(hù)都十分容易,在線纜有損傷的地方可以像修復(fù)普通光纖一樣接合。一傳感線纜能夠不受限制地切割成要求的長(zhǎng)度,為每一個(gè)工程提供所需的長(zhǎng)度,最長(zhǎng)可達(dá)4千米。同時(shí),光纖
7、感溫探測(cè)系統(tǒng)能夠:一精確定位火災(zāi)位置,對(duì)隧道可進(jìn)行大范圍的或局部范的顯示。一指明火災(zāi)蔓延方向和速率。一激活預(yù)先編制的聯(lián)動(dòng)控制順序比如通風(fēng),疏散指示,交通信號(hào)燈,燈光調(diào)整等,并通過(guò)通訊接口與其它控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。自20世紀(jì)80年代末,裝于不銹鋼管中的石英玻璃纖維制成光纜開(kāi)始用于信息傳輸(網(wǎng)絡(luò)控制),而不會(huì)受到電磁干擾。這種光纖系統(tǒng)不僅適用于傳輸信息,還可作為局域分布的測(cè)量傳感器。光纖感溫探測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)線性感溫探測(cè)器,屬于最新一代光纖傳感器,其最大優(yōu)點(diǎn)歸功于它的精確測(cè)量特