[发明专利]一种分布式感温火灾探测器及探测系统

说明书

本发明涉及火灾检测领域，公开了一种分布式感温火灾探测器及探测系统，该探测器包括感温光纤、激光发射器、波分复用器以及探测主机，通过激光发射器发生激光脉冲，激光脉冲沿感温光纤向前传输，激光与光纤介质相互作用，产生极为微弱的背向拉曼散射光，经波分复用器分离后由高灵敏光电探测器所探测，再经高速信号采集和微弱信号处理，得到背向散射信号光的光强比值和返回时间，从而实时获得温度分布信息。分布式光纤温度传感系统作为国内外最先进的线型火灾探测器，具有测量距离长、无测量盲区、实时测量等优点，在电力、交通隧道、地铁、石化、大坝等领域均有广泛应用。

技术领域

本发明涉及火灾探测领域，具体地，涉及一种分布式感温火灾探测器及探测系统。

背景技术

火灾探测器是消防火灾自动报警系统中，对现场进行探查，发现火灾的设备。火灾探测器是系统的感觉器官，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、气体和辐射光强等转换成电信号，并立即动作向火灾报警控制器发送报警信号。但是现有的火灾探测器不能够精确的测量出火灾发生的具体位置，而且不能够实时的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式感温火灾探测器及探测系统，该探测系统具有测量距离长、无测量盲区、实时测量等优点，在电力、交通隧道、地铁、石化、大坝等领域均有广泛应用。

为了实现上述目的，在一方面，本发明提供了一种分布式感温火灾探测器，包括：

感温光纤，所述感温光纤上沿其延伸方向依次设置有多个探测点；

激光发射器，所述激光发射器，用于向感温光纤的接入端发射激光脉冲，所述激光脉冲沿所述感温光纤延伸方向传输，并与各个探测点相互作用，产生微弱的背向拉曼散射光并沿感温光纤返回；

波分复用器，用于将所述背向拉曼散射光分离出来；

探测主机，所述探测主机通过通道与感温光纤的接入端连接，所述探测主机内置有高速信号采集单元和微弱信号处理单元，返回的被波分复用器分离后的背向拉曼散射光由探测主机所探测，并由高速信号采集单元和微弱信号处理单元进行处理，得到各个探测点的背向散射光的光强比值和返回时间，根据光强与温度的关系，得到各个探测点的温度值与温度变化率，从而实时获得温度分布信息。

优选地，所述背向拉曼散射光包括温度敏感的anti-stokes光和温度不敏感的stokes光，所述波分复用器用于将所述温度敏感的anti-stokes光分离出来。

优选地，所述光强与温度关系如下式：

其中，Δv表示拉曼频移量，k为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，T为绝度温度，l为光强，α为衰减系数，A为拉曼散射光中stokes光与anti-stokes光的比值，S(T，l)为包含绝对温度T与光强l的数组；

所述探测点距离计算公式为：

其中，L为探测点的距离，t为激光的返回时间，c为光速。

优选地，所述感温光纤的数量不大于8个，所述8个感温光纤的总长度不超过15km。

优选地，所述感温光纤从内至外依次包括光纤芯、螺旋钢管层、凯夫拉层、不锈钢编织网层以及外护套。

优选地，所述探测器还包括声光报警器，当探测到发生火灾时，探测主机控制声光报警器进行报警。

另一方面，本发明还公开了一种分布式感温火灾探测系统，所述探测系统包括多个上述的分布式感温火灾探测器以及与多个分布式感温火灾探测器并联的上位机。

优选地，所述探测系统还火灾报警联动模块，当分布式感温火灾探测器检测到有火灾发生时，所述火灾报警联动模块动作并发出火灾报警信号。