光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)方案

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1、光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)方案目錄1概述11.1公路隧道火情監(jiān)測(cè)概述11.2隧道概況12光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)12.1系統(tǒng)介紹12.1.1系統(tǒng)主要功能32.1.2系統(tǒng)特點(diǎn)42.1.3系統(tǒng)適用范圍52.1.4系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境52.1.5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)62.1.6系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)62.2系統(tǒng)硬件功能實(shí)現(xiàn)72.3系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)132.3.1溫度視圖132.3.2光譜視圖133火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)153.1主要設(shè)備選型153.1.1火災(zāi)報(bào)警主機(jī)153.1.2智能特征手動(dòng)報(bào)警按鈕154系統(tǒng)方案154.1總體監(jiān)測(cè)方案154.2現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置174.3系統(tǒng)安裝174.4系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)圖184.5光纖光柵及火災(zāi)報(bào)警的安裝方式205設(shè)備清

2、單235.1設(shè)備清單236報(bào)價(jià)單231概述1.1公路隧道火情監(jiān)測(cè)概述隧道是公路、鐵路、城市地鐵等交通工程項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵部分，在隧道中進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的火情監(jiān)測(cè)對(duì)保障公共財(cái)產(chǎn)安全和人身安全有著十分重要的意義。根據(jù)溫度的變化情況對(duì)隧道火情進(jìn)行判斷是最有效的監(jiān)測(cè)手段。由于隧道要求對(duì)沿線的環(huán)境溫度變化進(jìn)行準(zhǔn)確的定量、定位，所以，一些傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程的需要。比如常用的感溫電纜在溫度報(bào)警點(diǎn)的設(shè)置以及定位、定量、可重復(fù)使用性等方面有著嚴(yán)重缺陷，尤其是在長距離連續(xù)監(jiān)測(cè)的情況下不能滿足隧道火情監(jiān)測(cè)的要求。針對(duì)本項(xiàng)目的特點(diǎn)我們建議對(duì)項(xiàng)目中的隧道線路監(jiān)控采用美國通用電氣EST3系列的火災(zāi)手動(dòng)報(bào)警

3、系統(tǒng)及配套光纖光柵自動(dòng)探測(cè)子系統(tǒng)技術(shù)方案。在隧道內(nèi)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用自動(dòng)檢測(cè)和手動(dòng)報(bào)警相結(jié)合的方式，檢測(cè)隧道內(nèi)的火險(xiǎn)情況，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或區(qū)域控制器根據(jù)檢測(cè)到的火災(zāi)情況控制隧道風(fēng)機(jī)、照明系統(tǒng)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，按照控制預(yù)案組織現(xiàn)場(chǎng)援救，以完全滿足本項(xiàng)目隧道火情監(jiān)測(cè)要求。1.2隧道概況本次設(shè)計(jì)范圍為大紅山、胡洼山隧道。隧道長一個(gè)2040米，一個(gè)780米。本項(xiàng)目全線共設(shè)監(jiān)控所1處。監(jiān)控所可實(shí)施全線的交通管理，并對(duì)路段交通進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，并可進(jìn)行交通及氣象參數(shù)檢測(cè)、隧道管理站上傳的數(shù)據(jù)接收、控制、管理等。對(duì)主線的交通數(shù)據(jù)及其它各種參數(shù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)、打??；向監(jiān)控所傳輸圖像和數(shù)據(jù)，并接受其指

4、揮控制。2光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)2.1系統(tǒng)介紹24FAS-3000光纖光柵隧道火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于光纖光柵溫度傳感技術(shù)，利用光纖光柵的溫度敏感特性，通過隔離應(yīng)力、應(yīng)變的封裝結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度變化的精確測(cè)量。光纖光柵是近年來發(fā)展起來的一種新型傳感技術(shù)，它是利用光纖芯層材料的光敏特性配合增敏處理，通過紫外曝光的方式在光纖芯層產(chǎn)生一段周期性的折射率變化，形成Bragg光柵結(jié)構(gòu)。Bragg光柵具有窄帶反射的特性，一個(gè)寬譜的入射光（帶寬約40nm）經(jīng)過光纖光柵后，只有滿足波長匹配條件的極小譜寬的光信號(hào)被反射（3dB帶寬約0.15nm），其余波長的光信號(hào)透射進(jìn)入下一個(gè)光纖光柵，如圖1所示。反射光的中心波長與B

5、ragg光柵的柵格周期、光纖芯層的折射率成正比。圖1光纖光柵溫度傳感原理圖由于光纖材料自身的熱脹冷縮和熱光效應(yīng)，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，光纖光柵的柵格周期以及光纖芯層的折射率都會(huì)發(fā)生變化，使得光纖光柵的反射光中心波長隨之改變。通過對(duì)反射光中心波長的數(shù)字化精確測(cè)量，既可獲得待測(cè)溫度的變化情況。一個(gè)典型的單通道光纖光柵傳感系統(tǒng)如圖2所示，若干個(gè)不同中心波長的光纖光柵傳感器串聯(lián)成一個(gè)傳感器陣列，寬帶光源發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過光纖光柵傳感器陣列反射后，進(jìn)入到波長檢測(cè)系統(tǒng)，完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換、采集和處理，獲得每個(gè)傳感器的溫度測(cè)量值。作為整個(gè)光纖光柵傳感系統(tǒng)的核心，波長檢測(cè)系統(tǒng)的性能直接決定了整個(gè)傳感系統(tǒng)的性能。

6、24圖2光纖光柵傳感系統(tǒng)示意圖對(duì)光纖光柵反射光中心波長的檢測(cè)有多種不同的方案，F(xiàn)AS-3000系統(tǒng)將反射光通過一個(gè)散射分光成像系統(tǒng)（如圖3所示），利用光電探測(cè)器陣列獲得整個(gè)40nm帶寬范圍內(nèi)所有光纖光柵的反射光譜信息，利用獨(dú)特的光譜分析技術(shù)，通過對(duì)光譜曲線的分析與處理，精確獲得每個(gè)反射峰的中心波長值。結(jié)合預(yù)先設(shè)定傳感器溫度敏感參數(shù)，計(jì)算得到每個(gè)光纖光柵傳感器所在位置的溫度信息。整個(gè)波長檢測(cè)系統(tǒng)無可動(dòng)部件，相對(duì)可調(diào)諧濾波器波長解調(diào)方案，避免了由于可調(diào)諧濾波器壓電陶瓷老化特性帶來的長期穩(wěn)定性問題，系統(tǒng)可靠性高，長期穩(wěn)定性好。1.1.1系統(tǒng)主要功能FAS-3000系統(tǒng)采用最新生產(chǎn)工藝，長期穩(wěn)定性

7、好，使用壽命長；光纖光柵信號(hào)處理器采用國際最先進(jìn)地?cái)?shù)字化解調(diào)技術(shù)，具有大容量實(shí)時(shí)在線信號(hào)采集處理和自檢功能；監(jiān)控計(jì)算機(jī)用戶組態(tài)畫面，可生動(dòng)地顯示傳感器運(yùn)行狀況；系統(tǒng)可以綜合各種安全監(jiān)控參數(shù)，進(jìn)行分析，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭，及時(shí)安全控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和安全的雙重監(jiān)控功能。從傳感器到控制室感溫測(cè)量及信號(hào)傳輸全部采用光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無電檢測(cè)，本質(zhì)安全防爆；管理模塊可實(shí)時(shí)顯示各傳感器的位置、溫度信息，用戶可通過此界面直觀地了解設(shè)備的安