עקרון העבודה של מערכת חישת טמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרים OTDR

עם הבשלות הגוברת של טכנולוגיית ייצור סיבים אופטיים, טכנולוגיית חישת טמפרטורה בסיבים אופטיים, אשר משתמש בסיבים אופטיים כאמצעי השידור לאותות ומנצל את היתרונות שלו כגון חיי שירות ארוכים, עמידות בפני קורוזיה, הנחתה נמוכה של האות האופטי, שידור למרחקים ארוכים, וללא הפרעות משדות מגנטיים שמסביב, מכות ברק, וכו., מיושם בהדרגה על מערכות גילוי אש במנהרות הרכבת התחתית או באזורים אחרים של הרכבת התחתית. נכון לעכשיו, מערכות גילוי אש המבוססות על טכנולוגיית חישת טמפרטורת סיבים אופטיים כוללות בעיקר מערכות חישת טמפרטורה מבוזרות של סיבים אופטיים לגילוי אש ומערכות גילוי אש בסיבים אופטיים..

עקרון מדידת טמפרטורה של מערכת חישת טמפרטורה של סיבים אופטיים לגילוי אש

עקרון העבודה של מערכת חישת הטמפרטורה של סיבים אופטיים מבוזרים הוא להשתמש בטכנולוגיית השתקפות תחום זמן אופטית (OTDR) כדי למדוד את אותות הרמאן מפזר האור לאחור בנקודות שונות כאשר פולסי לייזר משודרים בסיבים האופטיים; יש אור סטוקס ואנטי סטוקס בראמן פיזור אותות אור, ביניהם עוצמת האור האנטי סטוקס רגישה לטמפרטורת הסביבה, אשר ניתן להשתמש בו כדי להשיג מדידת טמפרטורה וקביעת מיקום של שדות טמפרטורה מרחביים רציפים, ובכך להשיג את חלוקת שדה הטמפרטורה לאורך נתיב הסיבים; על מנת לבטל את ההשפעה של תנודות מקור האור וגורמים אחרים, היחס בין עוצמת האור של סטוקס לעוצמת האור האנטי סטוקס (שקשור רק לטמפרטורה ולא לרדיוס הכיפוף ולפרמטרים של האור הנכנס של הסיב האופטי) מזוהה. ולאחר מכן, טכנולוגיית OTDR משמשת להשגת ניטור בזמן אמת של התפלגות שדה הטמפרטורה המרחבית, בסופו של דבר להשיג ניטור אש ואזעקה של חישת טמפרטורת סיבים אופטיים מבוזרים.

מבנה של סיב אופטי מבוזר מערכת חישת טמפרטורה לגילוי אש

מבוסס על טכנולוגיית OTDR ועקרון פיזור ראמאן לאחור, א מערכת חישת טמפרטורה של סיבים אופטיים לגילוי אש נבנה. כאשר דופק הלייזר שנוצר על ידי הלייזר מועבר בסיב, זה יפיק אותות פיזור רמאן

האותות האנטי סטוקס ופיזור האור של סטוקס מתפשטים לאחור לאורך הסיב האופטי, מחולקים לשני נתיבים לחילוץ על ידי מרבבי חלוקת אורך גל, ולאחר מכן הומר לאותות חשמליים על ידי ממיר פוטו-אלקטרי לאחר עיבוד אותות ודמודולציה, מידע טמפרטורה מופק ממנו באמצעות עיבוד מחשב. על ידי הגדרת סף לאזעקת טמפרטורה, התצוגה, אַזעָקָה, ופונקציות קישור האש של מערכת אזעקת האש מושגות.

מערכת חישת הטמפרטורה המבוזרת של סיבים אופטיים לזיהוי אש יכולה לספק אזעקות בכל נקודת טמפרטורה ואותות ניטור דינמיים מתמשכים. טווח הגילוי של מערכת גילוי אש זו יכול להגיע לכמה עשרות קילומטרים, השגת ניטור סיבים אופטיים מבוזרים של שינויי טמפרטורת הסביבה בנקודות שונות לאורך הדרך; טווח מדידת טמפרטורה רחב, רזולוציית טמפרטורה יכולה להגיע 0.1 °C, ודיוק הטמפרטורה יכול להגיע ל-± 0.5 °C; זה יכול לספק אות ניטור דינמי מתמשך ויכול להגדיר אזעקות נקודות טמפרטורה מרובות רמות ואזעקות הפרשי טמפרטורה.

חיישן טמפרטורה בסיב אופטי, מערכת ניטור חכמה, יצרנית סיבים אופטיים מבוזרת בסין