论文部分内容阅读
“火灾”,是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。火,给人类带来文明进步、光明和温暖。但是,失去控制的火,就会给人类造成灾难。及早的探测火灾的发生、做好预防火灾的各项工作一直是人们努力探寻的方向。感温式火灾探测是一种火灾早期探测和预报的方法,这种方法实时跟踪环境温度,在其温度异常变化或温度处于火警阀值时做出预报。传统的感温式火灾探测方法是采用线性感温电缆实现探测,需要电源作为信号激励,所以无法应用在石油、化工、冶金、电力、交通等需要本质安全防爆的特殊领域,光纤光栅温度传感器作为当今最热门的研究领域之一,可实现监测现场的“全光无电”式测量,在易燃易爆工况下尤为适用,较好的解决了传统火灾报警系统的弊端,具有较大的现实意义。本文阐述了光纤光栅传感的基本理论、温度对光纤光栅波长的影响,通过耦合模理论得到光纤光栅Bragg方程,波长解调技术是光纤传感技术的关键。本文介绍了目前的波长解调方法和原理,在此基础上,通过理论分析和实验,分析了光纤光栅感温探测器的温敏特性,探求了获得较为满意的温度探测精度的方法。在理论学习的基础上设计研究了以光纤光栅火灾报警器为一次检测元件,配合通讯模块、计算机、网络等构成完整的集数字化、集成化和自动化为一体的光纤光栅火灾探测报警系统,探求了降低所采集温度数据信号的误码率、充分发挥系统网络化优势,构成多点传感系统、实现人机友好交互界面的方法。本文最后还介绍了武汉理工大学光纤研究中心自行研制的光纤光栅温度传感器及感温火灾报警系统的具体应用案例,以及对未来工作的展望。