軌道交通區(qū)間隧道感溫光纖系統(tǒng)設(shè)置及應(yīng)用

摘 要：在我國(guó)道路工程建設(shè)過(guò)程中，對(duì)軌道交通區(qū)間隧道消防的要求越來(lái)越高。如果沒(méi)有進(jìn)行良好的施工，在很大程度上會(huì)對(duì)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生影響。文章分析了區(qū)間感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)的關(guān)系，尤其是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，其可以集多級(jí)定差溫預(yù)報(bào)警、手動(dòng)報(bào)警以及實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測(cè)于一體，對(duì)降低傷亡事故有著積極的促進(jìn)作用，真正做到防患于未然。這為光纖測(cè)溫系統(tǒng)在軌道交通區(qū)間隧道中的實(shí)際應(yīng)用做出了有力的參考與依據(jù)，從而保證隧道的安全運(yùn)行，對(duì)保護(hù)人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全也有著很大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：軌道；感溫光纖系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)置

引言

隧道是公路、鐵路、城市軌道交通區(qū)間等交通工程項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵部分，在長(zhǎng)大隧道中經(jīng)常面對(duì)的就是防止出現(xiàn)高度危險(xiǎn)，尤其是火災(zāi)。利用能描述軌道交通區(qū)間空間溫度場(chǎng)的光纖測(cè)溫系統(tǒng)，按照空間溫度場(chǎng)變化的實(shí)際情況，明確是否有火災(zāi)問(wèn)題存在并及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)車(chē)站聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和信息化管理，為光纖測(cè)溫系統(tǒng)在軌道交通區(qū)間隧道中的實(shí)際應(yīng)用提供參考與依據(jù)，對(duì)保證隧道安全運(yùn)行有著很大的促進(jìn)作用，具有顯著的社會(huì)綜合效益。對(duì)人身安全乃至社會(huì)財(cái)產(chǎn)的安全保障有著十分重要的意義。

1 感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)的功能

感溫光纜控制器可以處理光電轉(zhuǎn)換和信息，主要是對(duì)火災(zāi)信息和傳感器故障信息進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。它的基本原理是通過(guò)光纖中石英分子遭受溫度升高引起的晶格振動(dòng)現(xiàn)象，感溫光纖系統(tǒng)是一利用光纖作為線(xiàn)性感溫探測(cè)器的全高新技術(shù)，它通過(guò)光纖的光時(shí)域反射（OTDR）技術(shù)對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行定位。光纖把溫度信息時(shí)刻地從噪聲中分離出來(lái)并得到顯示。此類(lèi)振動(dòng)會(huì)使得光纖中傳輸?shù)墓獬霈F(xiàn)散射情況，其中散射量的大小是溫度的高低的主要表現(xiàn)。因此感溫光纖系統(tǒng)可以把環(huán)境溫度通過(guò)連續(xù)的線(xiàn)性形勢(shì)連接起來(lái)表達(dá)。另一個(gè)感溫光纖系統(tǒng)的嶄新技術(shù)可以準(zhǔn)確定位溫度變化的準(zhǔn)確位置。對(duì)訊息進(jìn)行解析時(shí)需要感溫光纖系統(tǒng)通過(guò)光時(shí)域及光頻域反射測(cè)量法及連續(xù)FFT，使得圍微觀(guān)的時(shí)空差別進(jìn)入準(zhǔn)確定位，利用頻率方式來(lái)表達(dá)，從而使得感溫探測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精密的光纖線(xiàn)性。

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)視功能。能夠進(jìn)行準(zhǔn)確定位和各種報(bào)警。

（2）智能故障分析。感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)可以對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和分析，能夠觀(guān)察到事故點(diǎn)的溫度/區(qū)域/位置。

（3）數(shù)據(jù)處理功能?？梢詫?duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)，進(jìn)行合理的查詢(xún)、打印以及復(fù)制。將隧道的溫度、事故報(bào)警以及故障信息及時(shí)的上傳到控制中心，期待及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)措施。感溫光纖探測(cè)器是目前軌道交通區(qū)間隧道十分理想的火災(zāi)探測(cè)器。

2 設(shè)備的布置

2.1 感溫光纖控制器的布置

感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)可以對(duì)溫度進(jìn)行及時(shí)連續(xù)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)多級(jí)定溫報(bào)警，可以根據(jù)不同的環(huán)境，其安裝在車(chē)站車(chē)控室或綜合監(jiān)控設(shè)備室內(nèi)，對(duì)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行有效的修正。感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)在很大程度上支持開(kāi)放的通訊接口，方便系統(tǒng)集成。并可以按照不同的情況和要求，有效地設(shè)置不同的報(bào)警值。

2.2 區(qū)間隧道內(nèi)感溫光纜的布置

為了防止出現(xiàn)誤差現(xiàn)象，在設(shè)置定溫報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，也可以設(shè)置一個(gè)有效的關(guān)于“差溫”報(bào)警系統(tǒng)，從而能夠有效地降低誤差現(xiàn)象。感溫光纜需要在隧道內(nèi)壁與列車(chē)車(chē)窗等高處進(jìn)行安裝，如此一來(lái)，如果車(chē)廂內(nèi)引起火災(zāi)，感溫光纖能夠通過(guò)車(chē)窗，及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整取樣間隔、反應(yīng)速度和測(cè)量精度。光纖測(cè)溫主機(jī)擁有同F(xiàn)AS系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的極強(qiáng)的功能，把火災(zāi)區(qū)域的信號(hào)準(zhǔn)確的向FAS系統(tǒng)提供，以便FAS系統(tǒng)準(zhǔn)確聯(lián)動(dòng)消防設(shè)備。兩條行車(chē)隧道內(nèi)側(cè)布置感溫光纖能夠防止感溫光纖的跨軌鋪設(shè)。

3 感溫光纖系統(tǒng)在隧道中的使用

感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)在長(zhǎng)大隧道中應(yīng)用時(shí)，可以將其安裝在隧道的消防控制室中，然后可以引出一路光纖對(duì)整個(gè)長(zhǎng)大隧道進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，感溫光纖系統(tǒng)光纖控制主機(jī)設(shè)置于軌道交通區(qū)間站臺(tái)或公路（鐵路）隧道的消防控制室內(nèi)，探測(cè)距離可達(dá)10000m。在實(shí)際工程使用中，主機(jī)提供RS232及數(shù)字信號(hào)接口，可以利用COM接口和Modem。在使用光纖線(xiàn)纜傳感器時(shí)，可以隨意定義報(bào)警區(qū)間的長(zhǎng)度，通常情況下是每100m設(shè)置一個(gè)報(bào)警區(qū)間。可利用COM接口或Modem將信號(hào)發(fā)送給OTS-PC監(jiān)控系統(tǒng)，隧道內(nèi)溫度狀況及火焰蔓延方向使用圖文方式顯示。在固定光纖時(shí)，可以采用高強(qiáng)度尼龍夾，要每1m設(shè)置一個(gè)尼龍夾。當(dāng)光纖出現(xiàn)彎曲時(shí)，要將彎度進(jìn)行有效的控制，并且光纖的彎度半徑要超過(guò)60mm。在光纖外套上，每隔1m就可以設(shè)置一次長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)，這樣可以方便與隧道的長(zhǎng)度進(jìn)行有效的對(duì)照。感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)具備著安全記錄的功能，能夠?qū)肽攴秶畠?nèi)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的儲(chǔ)存和審核；同時(shí)也可以由專(zhuān)門(mén)的工作人員進(jìn)行局域網(wǎng)或者是遠(yuǎn)程系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行有效的診斷。通過(guò)光纖線(xiàn)纜傳感器，報(bào)警區(qū)間一般可按100m區(qū)間定位，因?yàn)槠溟L(zhǎng)度可任意定義，如果引起火災(zāi)時(shí)，能通過(guò)按報(bào)警區(qū)間進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)可以有效的判斷溫度變化，并能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的反應(yīng)，從而做出準(zhǔn)確的反應(yīng)。遂道中光纖線(xiàn)纜傳感器安裝在遂道頂部，能夠?qū)崟r(shí)顯示報(bào)警溫度曲線(xiàn)。線(xiàn)纜故障時(shí)能迅速發(fā)出故障信號(hào)。將傳感器居中安放，光纖外套上長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)在每隔1m進(jìn)行一次標(biāo)記，可便于同遂道長(zhǎng)度對(duì)照。

4 軌道交通區(qū)間隧道感溫光纖系統(tǒng)的功能

（1）多級(jí)報(bào)警功能，如一級(jí)預(yù)報(bào)警、二級(jí)預(yù)報(bào)警、三預(yù)報(bào)警、溫度變化率報(bào)警等功能。系統(tǒng)的探測(cè)靈敏度及可靠性將會(huì)進(jìn)一步提高，整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS系統(tǒng)）將能為城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)提供最好的服務(wù)。

（2）系統(tǒng)極易達(dá)到信息化管理，其擁有開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化以及組網(wǎng)方便等特性，可以對(duì)區(qū)間環(huán)網(wǎng)電纜進(jìn)行保護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。

（3）全面、連續(xù)、對(duì)軌道交通區(qū)間隧道內(nèi)溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，圖形界面反映每隔1m的溫度信息，如正常溫度、異常溫度、火災(zāi)溫度。線(xiàn)纜出現(xiàn)故障時(shí)，能夠把故障信號(hào)迅速的發(fā)出來(lái)。除此之外能夠作為在設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕時(shí)的輔助手段，在每隔50m的隧道處安裝一只手動(dòng)報(bào)警按鈕，并且將手動(dòng)報(bào)警按鈕安裝在高度1.5m的隧道洞壁的地方，從而便于手動(dòng)報(bào)警按鈕的安裝。

（4）擁有對(duì)火情的大?。囟雀叩秃蜑?zāi)害區(qū)域），火勢(shì)的蔓延方向和距離，煙霧漂流的方向和速度展開(kāi)實(shí)時(shí)檢測(cè)以及快速分析，迅速精準(zhǔn)地給救災(zāi)指揮部門(mén)發(fā)送災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)參考，以便救災(zāi)工作的快速、正確進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，光纖測(cè)溫系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確，工作穩(wěn)定，安全程度高，目前已經(jīng)是軌道交通區(qū)間隧道火災(zāi)安全監(jiān)測(cè)的重要子系統(tǒng)，為隧道安全運(yùn)營(yíng)提供重要的保障。在長(zhǎng)大隧道中應(yīng)用感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，為了確保隧道的安全運(yùn)行，要嚴(yán)格按照安裝規(guī)范要求，確保安裝的規(guī)范性，發(fā)揮出感溫光纖報(bào)警系統(tǒng)的極大作用。隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善，光纖測(cè)溫系統(tǒng)將全面走向市場(chǎng)，將在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。為人民的生命財(cái)產(chǎn)保駕護(hù)航。我們相信這種新一代火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品一一感溫光纖系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越多地在隧道的消防保護(hù)中進(jìn)行應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]邢文軍.淺析隧道感溫光纖系統(tǒng)設(shè)置及應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2014.

[2]郝勇.軌道交通區(qū)間隧道光纖感溫火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（8）.

[3]朱麗娟.軌道交通區(qū)間隧道感溫光纖系統(tǒng)設(shè)置及應(yīng)用[J].山西建筑，2013，38（05）：156-158.