一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，该系统包括拱圈、边墙、感温光纤、光电转换器、光纤终端盒、传输光缆、光纤传感解调主机、显示器、数据采集器、信号处理器、报警器、衬砌区、支架；感温光纤按照“V”字形布置在隧道拱圈上，并通过支架固定，隧道口附近设置光纤终端盒，感温光纤通过光纤终端盒和光电转换器与传输光缆相连，传输光缆与监控室的光纤传感解调主机相连。通过所述分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，可以对公路隧道火灾的发生进行实时监测和预警，避免了隧道使用过程中安全事故的发生。

A Distributed Temperature Sensitive Fiber Optic Highway Tunnel Fire Warning System

The utility model discloses a distributed temperature sensing optical fiber highway tunnel fire warning system, which comprises an arch ring, side wall, temperature sensing optical fiber, photoelectric converter, optical fiber terminal box, transmission optical cable, optical fiber sensing demodulation host, display, data acquisition device, signal processor, alarm, lining area and bracket; temperature sensing optical fiber is arranged in the tunnel arch ring according to the \V\ shape. The temperature sensing optical fiber is connected with the transmission optical cable through the optical fiber terminal box and photoelectric converter, and the transmission optical cable is connected with the optical fiber sensing demodulation host of the monitoring room. Through the distributed temperature sensing optical fiber highway tunnel fire early warning system, the real-time monitoring and early warning of highway tunnel fire can be carried out, and the occurrence of safety accidents in the course of tunnel use can be avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统
本技术属于火灾预警领域，尤其涉及一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统。
技术介绍
近些年来，随着我国政府在基础设施投入力度不断加强，交通隧道迎来了一个快速发展的阶段。然而，与此同时，隧道火灾发生频率逐渐增多，严重威胁人们生命财产安全。由于交通隧道具有环境封闭的特点，火灾发生时不利于烟尘和热量的扩散，这导致人员疏散难度大、救火困难、火灾破坏程度严重。所以，如何有效地对交通隧道火灾进行防范、确保交通隧道消防安全已成为国内外消防界的关注课题。通常，火灾发生时，常伴随多种可观测的信号，比如气体、火焰、烟雾、温度等。通过对这些信号进行实时探测，火灾探测器可以实现对火灾发生的检测和预警。考虑到隧道内特殊的环境特点，即隧道内会有恒定的纵向风存在，传统的探测器由于其技术限制或使用场所限制，并不适用于隧道火灾探测。比如，纵向风会加强传导冷却作用，导致温度上升减慢，影响观测数据的可靠性。在这种情况下，具备良好的抗干扰能力和更高可靠性的光纤光栅火灾探测技术就能够实现对监测目标的温度进行实时监测。
技术实现思路
专利技术目的：针对以上问题，本技术提出一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，利用光纤传感技术对公路隧道火灾的发生进行实时监测和预警，避免了隧道使用过程中安全事故的发生。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，包括拱圈1、边墙2、感温光纤3、光电转换器4、光纤终端盒5、传输光缆6、光纤传感解调主机7、显示器8、数据采集器9、信号处理器10、报警器11、衬砌工作面12、支架13；感温光纤3按照“V”字形布置在隧道拱圈1上，并通过支架13固定，隧道口处设置光纤终端盒5，感温光纤3两端与光纤终端盒5的端口连接，光纤终端盒5与光电转换器4之间通过感温光纤3连接，光电转换器4通过传输光缆6与光纤传感解调主机7相连，所述光纤传感解调主机7包括显示器8、数据采集器9、信号处理器10、报警器11，光纤传感解调主机7从传输光缆6获取的电信号经过数据采集器9进行收集汇总，再由信号处理器10进行数据处理，在显示器8中得出隧道火灾发生的情况，同时将信息反馈给报警器11，一旦隧道发生火灾，就会发出相应的报警信息。进一步的，所述拱圈1的每个横断面对称设置五个支架13。本技术的工作原理：根据衬砌区推进速度，沿衬砌工作面推进方向每隔一段距离预置一扎一定长度的光纤，能够使光纤随着模板台车的移动而安装在拱圈上，衬砌区内的光纤采用“V”字形布置，增大了测温范围，然后感温光纤传感器感知隧道火灾发生时的温度变化，经过光电转换器将光信号转换为电信号，再经过传输光缆将电信号传输给监控室的光纤传感解调主机，从而可以实时监测高速公路隧道火灾的发生。具体的：光纤传感解调主机从传输光缆获取的电信号经过数据采集器进行收集汇总，再由信号处理器进行数据处理，在显示器中得出隧道火灾发生的情况，同时将信息反馈给报警器，一旦隧道发生火灾，就会发出相应的报警信息。有益效果：与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：本技术公开的所述系统基于光纤传感技术，通过光电转换器和光纤传感解调主机，可以对高速公路隧道火灾进行监测预警，系统安全指数高、稳定性能好，可以在隧道恶劣环境下长时间运行，进行长距离的信号传输，能够准确反映隧道二衬区混凝土裂缝的出现情况，进行及时的预警，防范于未然，避免了高速公路隧道使用过程中安全事故的发生。附图说明图1为本技术的隧道拱圈处感温光纤铺设示意图；图2为本技术的隧道横断面结构示意图；图3为本技术的光纤传感解调主机结构示意图。图中各标号为：1-拱圈、2-边墙、3-感温光纤、4-光电转换器、5-光纤终端盒、6-传输光缆、7-光纤传感解调主机、8-显示器、9-数据采集器、10-信号处理器、11-报警器、12-衬砌工作面、13-支架。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。实施例1：如图1、2、3所示，一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，包括拱圈1、边墙2、感温光纤3、光电转换器4、光纤终端盒5、传输光缆6、光纤传感解调主机7、显示器8、数据采集器9、信号处理器10、报警器11、衬砌工作面12、支架13；感温光纤3按照“V”字形布置在隧道拱圈1上，并通过支架13固定，隧道口处设置光纤终端盒5，感温光纤3两端与光纤终端盒5的端口连接，光纤终端盒5与光电转换器4之间通过感温光纤3连接，光电转换器4通过传输光缆6与光纤传感解调主机7相连，所述光纤传感解调主机7包括显示器8、数据采集器9、信号处理器10、报警器11，光纤传感解调主机7从传输光缆6获取的电信号经过数据采集器9进行收集汇总，再由信号处理器10进行数据处理，在显示器8中得出隧道火灾发生的情况，同时将信息反馈给报警器11，一旦隧道发生火灾，就会发出相应的报警信息。进一步的，所述拱圈1的每个横断面对称设置五个支架13。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，其特征在于，该系统包括拱圈(1)、边墙(2)、感温光纤(3)、光电转换器(4)、光纤终端盒(5)、传输光缆(6)、光纤传感解调主机(7)、显示器(8)、数据采集器(9)、信号处理器(10)、报警器(11)、衬砌工作面(12)、支架(13)；感温光纤(3)按照“V”字形布置在隧道拱圈(1)上，并通过支架(13)固定，隧道口处设置光纤终端盒(5)，感温光纤(3)两端与光纤终端盒(5)的端口连接，光纤终端盒(5)与光电转换器(4)之间通过感温光纤(3)连接，光电转换器(4)通过传输光缆(6)与光纤传感解调主机(7)相连，所述光纤传感解调主机(7)包括显示器(8)、数据采集器(9)、信号处理器(10)、报警器(11)，数据采集器(9)收集由光纤传感解调主机(7)从传输光缆(6)获取的电信号，信号处理器(10)处理所述获取的电信号，显示器(8)显示隧道火灾发生的情况，报警器(11)发出报警信息。

【技术特征摘要】
1.一种分布式感温光纤高速公路隧道火灾预警系统，其特征在于，该系统包括拱圈(1)、边墙(2)、感温光纤(3)、光电转换器(4)、光纤终端盒(5)、传输光缆(6)、光纤传感解调主机(7)、显示器(8)、数据采集器(9)、信号处理器(10)、报警器(11)、衬砌工作面(12)、支架(13)；感温光纤(3)按照“V”字形布置在隧道拱圈(1)上，并通过支架(13)固定，隧道口处设置光纤终端盒(5)，感温光纤(3)两端与光纤终端盒(5)的端口连接，光纤终端盒(5)与光电转换器(4)之间通过感温...

【专利技术属性】
技术研发人员：许辉，马麟，张伟，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32