光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)方法的研究.pdf

1、火災(zāi)對(duì)人類的生命財(cái)產(chǎn)和社會(huì)安全構(gòu)成極大的危害，所以人類一直尋求杜絕和減少火災(zāi)的辦法，感溫式火災(zāi)探測(cè)是一種火災(zāi)早期探測(cè)和預(yù)報(bào)的方法，這種方法實(shí)時(shí)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(shí)做出預(yù)報(bào)。 傳統(tǒng)的感溫火災(zāi)探測(cè)方法是采用線型感溫電纜實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)，但因?yàn)楦袦仉娎|火災(zāi)探測(cè)器需要電源作為信號(hào)激勵(lì)，所以無(wú)法應(yīng)用在石油、化工、軍工等需要本質(zhì)安全防暴的特殊領(lǐng)域；基于喇曼散射的光纖感溫火災(zāi)探測(cè)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(hào)檢測(cè)技術(shù)，信號(hào)處理手段復(fù)雜，對(duì)溫度的響應(yīng)時(shí)間不能很好地滿足對(duì)火災(zāi)預(yù)報(bào)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(cè)器，采用全同光柵技術(shù)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了在光纖Bragg光柵溫度傳感技術(shù)上的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于石化行業(yè)儲(chǔ)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(guò)耦合模理論得到光纖光柵Bragg方程；波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)是光纖傳感技術(shù)的關(guān)鍵，文中介紹了目前的波長(zhǎng)解調(diào)方法和原理，

3、著重介紹了武漢理工大學(xué)光纖研究中心自行研制的基于邊緣濾波器的光纖光柵動(dòng)態(tài)信號(hào)的解調(diào)原理。 通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)，分析了封裝后的光纖光柵感溫探測(cè)器的溫敏特性，通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和分析，總結(jié)出采用二次曲線擬合實(shí)際溫度曲線的方法，可以獲得較為滿意的溫度探測(cè)精度。 文中詳細(xì)論述了全同光柵的工作機(jī)理，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵大容量點(diǎn)式火災(zāi)探測(cè)，解決了光纖光柵分布式火災(zāi)探測(cè)技術(shù)中感溫探測(cè)器數(shù)量受光源和波長(zhǎng)解調(diào)器帶寬限制探的問(wèn)題。針對(duì)全同光柵傳

4、感信號(hào)首次提出了邊緣波長(zhǎng)和中心波長(zhǎng)復(fù)合解調(diào)的方法，既滿足了全同光柵火災(zāi)探測(cè)技術(shù)所特有的信號(hào)解調(diào)要求，又解決了因光源衰減對(duì)溫度檢測(cè)精度所造成的不利影響。文中將全同光柵和波分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了可區(qū)域定位的光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，探索性地分析和討論了采用編碼光柵技術(shù)實(shí)現(xiàn)可逐點(diǎn)定位的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。文中還介紹了火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)，主要介紹了信號(hào)的采集和數(shù)據(jù)的內(nèi)部與外部傳遞的方法；論文最后介紹了光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)在石化儲(chǔ)油罐區(qū)