Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán OTDR-INNO

Với sự trưởng thành ngày càng tăng của công nghệ sản xuất cáp quang, công nghệ cảm biến nhiệt độ sợi quang, sử dụng cáp quang làm phương tiện truyền tín hiệu và tận dụng các ưu điểm của nó như tuổi thọ dài, chống ăn mòn, suy giảm tín hiệu quang thấp, truyền dẫn đường dài, và không có sự can thiệp từ từ trường xung quanh, sét đánh, vân vân., đang dần được áp dụng cho hệ thống phát hiện cháy trong đường hầm tàu điện ngầm hoặc các khu vực khác của tàu điện ngầm. Hiện tại, hệ thống phát hiện cháy dựa trên công nghệ cảm biến nhiệt độ sợi quang chủ yếu bao gồm hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán và hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ lưới sợi quang.

Nguyên lý đo nhiệt độ của Hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán

Nguyên lý làm việc của hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán là sử dụng công nghệ phản xạ miền thời gian quang học (OTDR) để đo tín hiệu ánh sáng tán xạ Raman ngược tại các điểm khác nhau khi xung laser được truyền trong sợi quang; Có ánh sáng Stokes và ánh sáng phản Stokes trong tín hiệu ánh sáng tán xạ Raman, trong đó cường độ ánh sáng phản Stokes rất nhạy cảm với nhiệt độ môi trường, có thể được sử dụng để đạt được phép đo nhiệt độ và xác định vị trí của các trường nhiệt độ không gian liên tục, nhờ đó thu được sự phân bố trường nhiệt độ dọc theo đường dẫn sợi; Để loại bỏ ảnh hưởng của dao động nguồn sáng và các yếu tố khác, tỷ lệ cường độ ánh sáng Stokes với cường độ ánh sáng phản Stokes (chỉ liên quan đến nhiệt độ chứ không liên quan đến bán kính uốn và các thông số ánh sáng tới của sợi quang) được phát hiện. Sau đó, Công nghệ OTDR được sử dụng để đạt được sự giám sát thời gian thực về phân bố trường nhiệt độ trong không gian, cuối cùng đạt được giám sát và báo cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán.

Cấu trúc của Sợi quang phân tán Hệ thống báo cháy cảm biến nhiệt độ

Dựa trên công nghệ OTDR và nguyên lý tán xạ Raman ngược, Một Hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán đã được xây dựng. Khi xung laser do laser tạo ra được truyền trong sợi quang, nó sẽ tạo ra tín hiệu tán xạ Raman

Tín hiệu ánh sáng phản Stokes và tán xạ ánh sáng Stokes truyền ngược dọc theo sợi quang, được chia thành hai đường để trích xuất bằng bộ ghép kênh phân chia bước sóng, sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng bộ chuyển đổi quang điện. Sau khi xử lý và giải điều chế tín hiệu, thông tin nhiệt độ được trích xuất từ nó thông qua xử lý máy tính. Bằng cách đặt ngưỡng cảnh báo nhiệt độ, màn hình hiển thị, báo thức, và chức năng liên kết cháy của hệ thống báo cháy đạt được.

Hệ thống phát hiện cháy cảm biến nhiệt độ sợi quang phân tán có thể cung cấp cảnh báo ở bất kỳ điểm nhiệt độ nào và tín hiệu giám sát động liên tục. Phạm vi phát hiện của hệ thống phát hiện cháy này có thể lên tới vài chục km, đạt được giám sát cáp quang phân tán về sự thay đổi nhiệt độ môi trường tại các điểm khác nhau dọc đường; Phạm vi đo nhiệt độ rộng, độ phân giải nhiệt độ có thể đạt tới 0.1 oC, và độ chính xác nhiệt độ có thể đạt tới ± 0.5 oC; Nó có thể cung cấp tín hiệu giám sát động liên tục và có thể đặt cảnh báo điểm nhiệt độ đa cấp và cảnh báo chênh lệch nhiệt độ.