轨道交通区间隧道感温光纤系统设置及应用

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摘 要：在我国道路工程建设过程中，对轨道交通区间隧道消防的要求越来越高。如果没有进行良好的施工，在很大程度上会对人们的生命安全和财产安全产生影响。文章分析了区间感温光纤报警系统与其他相关系统的关系，尤其是火灾报警系统，其可以集多级定差温预报警、手动报警以及实时的温度监测于一体，对降低伤亡事故有着积极的促进作用，真正做到防患于未然。这为光纤测温系统在轨道交通区间隧道中的实际应用做出了有力的参考与依据，从而保证隧道的安全运行，对保护人们的生命安全和财产安全也有着很大的促进作用。

关键词：轨道；感温光纤系统；系统设置

引言

隧道是公路、铁路、城市轨道交通区间等交通工程项目建设的关键部分，在长大隧道中经常面对的就是防止出现高度危险，尤其是火灾。利用能描述轨道交通区间空间温度场的光纤测温系统，按照空间温度场变化的实际情况，明确是否有火灾问题存在并及时发现，以实现全线车站联网监控和信息化管理，为光纤测温系统在轨道交通区间隧道中的实际应用提供参考与依据，对保证隧道安全运行有着很大的促进作用，具有显著的社会综合效益。对人身安全乃至社会财产的安全保障有着十分重要的意义。

1 感温光纤报警系统的功能

感温光缆控制器可以处理光电转换和信息，主要是对火灾信息和传感器故障信息进行有效的监测。它的基本原理是通过光纤中石英分子遭受温度升高引起的晶格振动现象，感温光纤系统是一利用光纤作为线性感温探测器的全高新技术，它通过光纤的光时域反射（OTDR）技术对测量点进行定位。光纤把温度信息时刻地从噪声中分离出来并得到显示。此类振动会使得光纤中传输的光出现散射情况，其中散射量的大小是温度的高低的主要表现。因此感温光纤系统可以把环境温度通过连续的线性形势连接起来表达。另一个感温光纤系统的崭新技术可以准确定位温度变化的准确位置。对讯息进行解析时需要感温光纤系统通过光时域及光频域反射测量法及连续FFT，使得围微观的时空差别进入准确定位，利用频率方式来表达，从而使得感温探测系统实现精密的光纤线性。

（1）实时监视功能。能够进行准确定位和各种报警。

（2）智能故障分析。感温光纤报警系统可以对被测对象进行准确判断和分析，能够观察到事故点的温度/区域/位置。

（3）数据处理功能。可以对各类数据实现统计和存储，进行合理的查询、打印以及复制。将隧道的温度、事故报警以及故障信息及时的上传到控制中心，期待及时的做出应对措施。感温光纤探测器是目前轨道交通区间隧道十分理想的火灾探测器。

2 设备的布置

2.1 感温光纤控制器的布置

感温光纤报警系统可以对温度进行及时连续的监测，同时设计一个多级定温报警，可以根据不同的环境，其安装在车站车控室或综合监控设备室内，对报警系统进行有效的修正。感温光纤报警系统在很大程度上支持开放的通讯接口，方便系统集成。并可以按照不同的情况和要求，有效地设置不同的报警值。

2.2 区间隧道内感温光缆的布置

为了防止出现误差现象，在设置定温报警系统时，也可以设置一个有效的关于“差温”报警系统，从而能够有效地降低误差现象。感温光缆需要在隧道内壁与列车车窗等高处进行安装，如此一来，如果车厢内引起火灾，感温光纤能够通过车窗，及时准确地调整取样间隔、反应速度和测量精度。光纤测温主机拥有同FAS系统联动的极强的功能，把火灾区域的信号准确的向FAS系统提供，以便FAS系统准确联动消防设备。两条行车隧道内侧布置感温光纤能够防止感温光纤的跨轨铺设。

3 感温光纤系统在隧道中的使用

感温光纤报警系统在长大隧道中应用时，可以将其安装在隧道的消防控制室中，然后可以引出一路光纤对整个长大隧道进行有效的监测，感温光纤系统光纤控制主机设置于轨道交通区间站台或公路（铁路）隧道的消防控制室内，探测距离可达10000m。在实际工程使用中，主机提供RS232及数字信号接口，可以利用COM接口和Modem。在使用光纤线缆传感器时，可以随意定义报警区间的长度，通常情况下是每100m设置一个报警区间。可利用COM接口或Modem将信号发送给OTS-PC监控系统，隧道内温度状况及火焰蔓延方向使用图文方式显示。在固定光纤时，可以采用高强度尼龙夹，要每1m设置一个尼龙夹。当光纤出现弯曲时，要将弯度进行有效的控制，并且光纤的弯度半径要超过60mm。在光纤外套上，每隔1m就可以设置一次长度标识，这样可以方便与隧道的长度进行有效的对照。感温光纤报警系统具备着安全记录的功能，能够将半年范围之内的历史数据进行有效的储存和审核；同时也可以由专门的工作人员进行局域网或者是远程系统对其进行有效的诊断。通过光纤线缆传感器，报警区间一般可按100m区间定位，因为其长度可任意定义，如果引起火灾时，能通过按报警区间进行火灾报警。感温光纤报警系统可以有效的判断温度变化，并能够对监测系统进行及时的反应，从而做出准确的反应。遂道中光纤线缆传感器安装在遂道顶部，能够实时显示报警温度曲线。线缆故障时能迅速发出故障信号。将传感器居中安放，光纤外套上长度标识在每隔1m进行一次标记，可便于同遂道长度对照。

4 轨道交通区间隧道感温光纤系统的功能

（1）多级报警功能，如一级预报警、二级预报警、三预报警、温度变化率报警等功能。系统的探测灵敏度及可靠性将会进一步提高，整个火灾自动报警系统（FAS系统）将能为城市轨道交通自动化系统提供最好的服务。

（2）系统极易达到信息化管理，其拥有开放式、网络化、单元化以及组网方便等特性，可以对区间环网电缆进行保护，实时监测，保证系统的正常运营。

（3）全面、连续、对轨道交通区间隧道内温度场的实时监测，图形界面反映每隔1m的温度信息，如正常温度、异常温度、火灾温度。线缆出现故障时，能够把故障信号迅速的发出来。除此之外能够作为在设置手动报警按钮时的辅助手段，在每隔50m的隧道处安装一只手动报警按钮，并且将手动报警按钮安装在高度1.5m的隧道洞壁的地方，从而便于手动报警按钮的安装。

（4）拥有对火情的大小（温度高低和灾害区域），火势的蔓延方向和距离，烟雾漂流的方向和速度展开实时检测以及快速分析，迅速精准地给救灾指挥部门发送灾害现场参考，以便救灾工作的快速、正确进行。

5 结束语

随着火灾探测技术的发展，光纤测温系统测量准确，工作稳定，安全程度高，目前已经是轨道交通区间隧道火灾安全监测的重要子系统，为隧道安全运营提供重要的保障。在长大隧道中应用感温光纤报警系统时，为了确保隧道的安全运行，要严格按照安装规范要求，确保安装的规范性，发挥出感温光纤报警系统的极大作用。随着技术的进一步完善，光纤测温系统将全面走向市场，将在更多领域得到应用。为人民的生命财产保驾护航。我们相信这种新一代火灾报警产品一一感温光纤系统会越来越多地在隧道的消防保护中进行应用。

参考文献

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[2]郝勇.轨道交通区间隧道光纤感温火灾监测系统应用研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（8）.

[3]朱丽娟.轨道交通区间隧道感温光纤系统设置及应用[J].山西建筑，2013，38（05）：156-158.