光纖光柵感溫火災探測方法的研究.pdf

1、火災對人類的生命財產和社會安全構成極大的危害，所以人類一直尋求杜絕和減少火災的辦法，感溫式火災探測是一種火災早期探測和預報的方法，這種方法實時跟蹤環(huán)境溫度，在環(huán)境溫度異常變化或溫度處于火警閥值時做出預報。 傳統(tǒng)的感溫火災探測方法是采用線型感溫電纜實現(xiàn)火災探測，但因為感溫電纜火災探測器需要電源作為信號激勵，所以無法應用在石油、化工、軍工等需要本質安全防暴的特殊領域；基于喇曼散射的光纖感溫火災探測系統(tǒng)因其溫度傳感原理決定了系統(tǒng)需采

2、用微弱信號檢測技術，信號處理手段復雜，對溫度的響應時間不能很好地滿足對火災預報的要求光纖Bragg光柵具有良好的溫敏特性，本文以光纖Bragg光柵作為感溫探測器，采用全同光柵技術進行火災探測，實現(xiàn)了在光纖Bragg光柵溫度傳感技術上的火災探測系統(tǒng)，應用于石化行業(yè)儲油罐區(qū)安防系統(tǒng)中。 本文闡述了光纖光柵傳感的基本理論，通過耦合模理論得到光纖光柵Bragg方程；波長解調技術是光纖傳感技術的關鍵，文中介紹了目前的波長解調方法和原理，

3、著重介紹了武漢理工大學光纖研究中心自行研制的基于邊緣濾波器的光纖光柵動態(tài)信號的解調原理。 通過理論分析和實驗，分析了封裝后的光纖光柵感溫探測器的溫敏特性，通過進一步的實驗和分析，總結出采用二次曲線擬合實際溫度曲線的方法，可以獲得較為滿意的溫度探測精度。 文中詳細論述了全同光柵的工作機理，實現(xiàn)了光纖光柵大容量點式火災探測，解決了光纖光柵分布式火災探測技術中感溫探測器數(shù)量受光源和波長解調器帶寬限制探的問題。針對全同光柵傳

4、感信號首次提出了邊緣波長和中心波長復合解調的方法，既滿足了全同光柵火災探測技術所特有的信號解調要求，又解決了因光源衰減對溫度檢測精度所造成的不利影響。文中將全同光柵和波分復用技術相結合，實現(xiàn)了可區(qū)域定位的光纖光柵感溫火災探測系統(tǒng)，探索性地分析和討論了采用編碼光柵技術實現(xiàn)可逐點定位的火災探測系統(tǒng)。文中還介紹了火災探測系統(tǒng)信號處理器的結構，主要介紹了信號的采集和數(shù)據(jù)的內部與外部傳遞的方法；論文最后介紹了光纖光柵感溫火災探測系統(tǒng)在石化儲油罐區(qū)