光纤光栅感温探测系统
光纤光栅感温火灾探测系统信号处理器培训手册
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321
报警输出 电源
43
2 1 24V-
+24V
6 D
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C B A
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背面
继电器扩展
输出端子
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A
Revision Sheet of Drawn By :
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日常维护
1.上电后仪表没有任何反应。
请先检查电源是否正确（24V），如果不正确请检查接线,检查仪 表是否有芯片烧毁或连接主板+5V和+12V的线头是否有接触不 良的现象。检查保险丝是否烧毁。
2.在与上位机联接时，总也收不到数据，如何判断是否是仪表的问题？
一般现场观察使用
4
标准波长程序 BZGSBC
5
标准波程序
BZBC
出厂前使用，现场一般不需操作这些 程序
6
找标准程序
FINDBZ
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运行程序
080311
原现场使用有081127,0902FF等
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运行程序
JD0803Leabharlann 1配扩展器用TGW-100D-KZ型继电器扩展器使用说明
• TGW-100D-KZ型继电器扩展器是TGW-100D信号处理器用于 信号扩展的专用仪器，它的功能是将TGW-100D型信号处理 器输出的4通道报警信号，转换为16区报警信号。
公路隧道光纤光栅感温火灾报警系统
公路隧道光纤光栅感温火灾报警系统隧道是高速公路建设的关键部分，在隧道中进行实时、准确的火情监测对保障公共财产安全和人身安全有着十分重要的意义。
本文从光纤光栅感温系统原理出发，着重分析了系统结构以及在实际高速公路隧道中的应用。
标签：高速公路火灾光纤光栅传感器报警系统光敏特性折射率波长0 引言高速公路正成为今日社会的经济命脉，公路隧道更是其咽喉重地。
大量的人员及货物夜以继日的通过它们运送到各地，其高负荷运行使其系统易损坏，任何细小的事故都将导致严重的后果。
火灾，是公路隧道以及地下铁路隧道所面临的高度危险之一。
现代化交通系统的迅速发展，大大增加了隧道火灾的潜在危险。
(例如：隧道长度的不断增加，双向行车道，高危险性的货物，隧道内由于大交通流量而日益增加的火灾荷载等等因素。
鉴于隧道内环境特殊，火灾一旦发生，往往会一发不可收拾；并且由于缺乏逃生设施及救护人员，加之司机与乘客惊慌失措，很可能造成重大伤亡。
隧道的火灾特点：发生在隧道中的火灾，多数是开放性火灾，它带有浓烟，其热辐射率为数兆瓦级，在数分钟内便可形成火灾。
经广泛的试验(包括路面车辆和地鐵列车)，一起火灾通常在8-10分钟完全形成。
对于大型货运卡车，大约为20-30分钟。
当有燃料泄漏并形成坑/池时，火灾在1-3分钟内完全形成。
“隧道火灾”实例的测试显示，在大约5分钟之后，车辆火灾的温度升至大约200摄氏度。
在这些发现的基础上，我们得出如下结果：当隧道中发生一起严重的火灾，在最先的4分钟内，在火灾点上方的热空气层可以探测到温度每分钟上升大于50摄氏度。
隧道通风将产生特定的影响。
一般的测试都显示，在大于2m/s的纵向风时，一辆汽车或列车火焰向上飘动，顶部的温度仅达到60摄氏度。
并且，在距火灾发生地20米远的地点，顶部温度将降到50摄氏度以下。
因此，在高速气流时热幅射的升温梯度是唯一的报警相关标准。
在有消防通风系统时，为确保排烟空气流速必须增加至大于3m/s。
光纤光栅火灾感温系统原理
光纤光栅火灾感温系统原理1系统介绍光纤光栅感温火灾报警探测系统是一种新型的温度探测报警系统。
系统采用最新生产工艺，长期稳定性好，使用寿命长；光纤光栅感温火灾探测信号处理器采用国际最先进地数字化解调技术，具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能；系统可以综合各种安全监控参数，进行分析，有利于及时发现事故苗头，及时安全控制，实现油库、隧道等场合的生产和安全的双重监控功能。
从感温火灾探测器到监控中心感温测量及信号传输全部采用光信号，实现无电检测，本质安全防爆；管理模块可实时显示各探测器的位置、温度信息，用户可通过此界面直观地了解设备的安全情况。
2光纤光栅探测器的发展光纤光栅探测器是用光纤光栅制成的一种新型光纤传感器。
光纤光栅是20世纪90年代发展起来的一种新型全光纤无源器件，利用光纤光栅制成多种传感器如温度、应变、应力、加速度、压强等传感器。
不同的光纤光栅传感器可具有不同的工作波长，因此可以利用波分复用技术，在一根光纤级联多个光纤光栅传感器作分布式测量。
它具有体积小、重量轻、与光纤兼容、插入损耗低、性能长期稳定性好等特点。
特别适合在易燃，易爆，和强电磁等恶劣环境下使用。
光栅感温探测器是光纤传感器中发展最快的一个分支，它取代传统的温度传感器，如电阻应变片，与电阻应变片相比，光纤传感器具有体积小，重量轻，不受电磁干扰，抗辐射，分布式测量等显而易见的优势，所以它特别适合在易燃，易爆，和强电磁等特殊的场合应用。
3光纤光栅火灾探测系统工作原理：光纤光栅感温火灾探测系统的基本原理是:当由于各种不同的因素导致探测区域光纤光栅周围的温度发生变化时,将导致光栅周期或者纤芯折射率产生变化,从而产生光栅布喇格信号的波长位移Δλ,通过监测布喇格波长的变化情况,即可获得探测区域光纤光栅周围温度的变化状况。
简言之，光纤光栅布喇格波长的变化与环境温度的变化有着简单的线性关系，通过测量光纤光栅布喇格波长，可以测得环境温度。
该系统应用先进的准分布式光纤光栅传感技术，通过光纤光栅感温火灾探测器，将被测物体量转变成便于记录及再处理的光信号。
FBG光栅光纤温度传感器
光纤光栅传感器结构示意图
传统的电学传感器相比： 光波不产生也不受电磁干扰, 易被各种光探测器件接收,可方便地进行光电或电光转换; 光纤的工作频带宽,动态范围大,适合于遥测遥控,是一种优良的低损耗传输线; 光纤本身不带电,体积小,重量轻,易弯曲,抗辐射和抗腐蚀性能好, 适合于易燃、易爆、强 腐蚀性等恶劣环境下使用。
利用光纤布拉格光栅传感系统复用能力 强,重量轻,体积小等优点,埋入监测材料 中可以方便地实现准分布式测量,因而是 最有希望的智能传感网络技术。 用波长为７８０ｎｍ的飞秒激光脉冲在刻写有光 纤布拉格光栅（ＦＢＧ）的单模光纤（ＳＭＦ） 包层 上加工槽状微结构，通过磁控溅射的方法在 其表面沉积温敏薄膜，从而制备一种光纤温度传 感探 头 裸光纤 环状微结构 镀膜后的环状 微结构
膜厚约４．５μｍ。节距 为８０μｍ 的环状微结构 光纤镀膜后的 扫描电镜 （ＳＥＭ）图像
光纤光P)混合检测
宽带光源
耦合器
Bragg光纤光栅
光学滤波器
光电探测器
A/ D
数据处理电路
显示器
相关参考文献
基于光纤布拉格光栅的光纤温度传感器 Optical fiber temperature sensor based on fiber Bragg grating
光纤光栅温度传感器应用领域
Fiber Bragg grating sensor development history 1978年 K. O. Hill 及其 同事 在掺锗石英光纤 效率很低且灵活 中发现光纤的光 性差 敏性,并采用驻波 法制成世界上第 一只光纤光栅 紫外激光所形成 的干涉条纹对光 纤进行侧面横向 曝光 首次报导光纤光 栅用于传感 刻写方法效率高, 且灵活性好,可以 刻写不同周期的 光纤光栅 光纤光栅传感系 统开始实际应用
光栅光纤线型感温火灾探测器的信号处理单元
光栅光纤线型感温火灾探测器的信号处理单元关键词: 光栅光纤线型; 感温火灾探测器; 信号处理摘要：随着技术的发展，感温火灾探测器作为一种先进的新型火灾灾害预防技术正在不断得到发展，尤其是光栅光纤线型感温火灾探测器的研究和应用以及其信号处理单元的研制方面发展迅速。
针对这一类检测系统，本文提出一种高灵敏度、低成本、低功耗的-光栅-光纤线型感温火灾探测器信号处理单元系统。
该系统通过火灾探测器的温度信号，检测到本地环境的温度变化，根据当前温度情况及内部温度报警和火灾预警设定值，及时发出报警信号，为防灾警戒提供及时准确的信息。
本系统的具体设计方案的细节和分析，以及实验结果表明，本系统的可靠性和稳定性均较高，能够满足大多数需求。
全文：随着技术的发展，感温火灾探测器作为一种先进的新型火灾灾害预防技术正在不断得到发展。
这种火灾探测器利用温度变化对光衰减的影响，通过光纤线传输温度信号，可以及时发现火灾现场的温度变化，从而实现快速精准地获取火灾灾害信息。
尤其是光栅光纤线型感温火灾探测器的研究和应用以及其信号处理单元的研制方面发展迅速，但还存在一些技术瓶颈，如火灾探测器的灵敏度、以及探测系统的低功耗和低成本等。
针对这一类检测系统，本文提出一种高灵敏度、低成本、低功耗的光栅光纤线型感温火灾探测器信号处理单元系统。
本系统以微控制器为核心，将火灾探测器的温度信号及时传输到单元外部系统，根据当前温度情况及内部温度报警和火灾预警设定值，判断出当前是否存在火灾灾害，如果存在，及时发出报警信号，为防灾警戒提供及时准确的信息。
本系统中采用了热敏电阻作为温度检测器，该电阻可以改变其电阻随温度变化而变化，其变化规律是线性的，能够很好的反映内部物体的温度变化情况。
经过实验研究表明，实现火灾报警系统的最佳设计参数是：信号采样时间为0.025s，报警时机为60s，采样间隔为0.015s，报警阈值为100℃，实验结果显示，所设计的系统具有高精度、高灵敏度、低成本、低功耗等优点，能够有效地检测火灾，早期发现火灾，从而使火灾得以有效控制，避免造成进一步的损失和损害。
光纤光栅感温探测系统在原油库的应用探析
光纤光栅感温探测系统在原油库的应用探析摘要：光纤光栅感温火灾探测系统作为消防PLC系统的前端设施，对火情的早期预警具有十分重大的意义。
该文从光纤光栅的工作原理入手，简要介绍了其在原油库的应用，同时根据所出现的故障总结了日常维护措施。
关键词：光纤光栅原油库示波器维护研究表明，石油储系统发生的火灾，67﹪都是因为明火引燃，由此可见，明火引燃是油罐火灾最主要的原因。
在实际生产中，性能良好的火灾自动报警系统在消防安全保卫工作中发挥了重要作用，凡是安装了火灾自动报警系统的场所，一旦发生火灾都能立刻报警，减少火灾损失。
玉门20万方生产运行原油储备库在4 座5×104m3浮顶油罐浮盘的密封圈处设置了无电检测的TGW-100C型光纤感温火灾探测器，并将报警信号和温度信号上传至消防PLC系统，实现与工业电视监控系统的联动，经人工确认后启动相应的消防设施，达到火灾自动监测、预警、报警的目的，确保装置生产安全。
1 光纤光栅感温探测技术1.1 光纤光栅感温工作原理光纤布喇格光栅（Fiber Bragg Grating）(简称光纤光栅)火灾探测是使用光信号进行传感和传输，是一种本质安全的非电检测技术。
图1为光纤光栅的结构示意图。
光纤光栅是利用外界入射光和纤芯内锗离子相互作用引起折射率随光强的空间分布发生永久性变化，在纤芯内形成的空间相位光栅。
如图2所示，当宽带光经入射光纤传输到光栅处时，光栅将有选择性地反射一束窄带光。
当光纤光栅处温度发生变化时，反射光谱中心波长也发生相应的改变。
所以只要能够精确地测量光栅反射光的波长，就可以精确地知道光纤光栅处的温度（图3）。
1.2 TGW-100C光纤光栅感温探测系统简介TGW-100C光纤光栅感温探测系统是以光纤作为信号的传输与传感媒体、利用布喇格光栅的温度敏感性和光的反射原理、通过对反射光的波长进行解调确定测量温度的数字测量技术。
TGW-100C光纤光栅感温探测系统主要由光纤光栅感温探测器（检测探头）、连接光缆、光连接器（光纤接续盒）、传输光缆、信号处理器等部分组成。
光纤光栅感温火灾探测报警系统在原油罐区的应用
火灾隐患 。为 了解 决这一火灾 隐患 ， 该 厂于 ２ ０ ０ ８年 。
在 这 ２个 原 油 罐 区 分 别 新 增 了 ｉ Ｓ ｍ ａ ｒ ｔ ｌ １ ｌ ５型 光 纤 光 栅 感 温 火灾 监 测报 警 系统 两套 系 统 分 别 安装 在 油 品 车 间 的 １分 站 控 制 室 和 ５分 站 控 制 室 ．对 １ ＃和 １ ６ ＃ 原 油 罐 区的 外 浮 顶 原 油 储罐 进行 在 线 监测 该 系 统 以 图１ 光 纤光 栅 火 灾 探 测 报 警 系统 组 成
ｉｂ ｆ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｆ ｒ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ； ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ； ｉ ｆ ｒ ｅ ； ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
关键词 ： 光纤； 光栅 ； 火灾 ； 探 测
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｇｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｔｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ Ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ｉ ｎ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ
Ａ Ｂ ＝ ２ Ｎ ， ａ ・ ＾
法 比拟 的优越性能 光纤光栅感温火灾探测报警系统
作 者简 介 ： 王 江峰 （ １ ９ ７ ９ ． ） ， 仪表 工程 师 ， 从 事石 油化 工 自
动 化的 运行 、 维护 工作 。
式中， ＾为光纤 光栅 的周 期栅 距 ； ２ 为光 纤光
(完整版)光纤光栅温度传感器
应用前景
光纤光栅具有耐腐蚀、防水、抗电磁干扰、集传感与传输 于一体、易 于埋到材料内部；
具有波长分离能力强、长期稳定性好、传感准确度和灵敏度极高；
可实现远距离和分布式传感，易于集成分布传感网络系统；
可广泛应用于航空航天、土木工程、复合材料、石油化工等领域；
对工程结构的应力、应变、温度，以及结构蠕变、裂缝、整体性等结构 参数的实时在线监测，实现对结构内多目标信息的监控和提取；
依据安装环境定制各种不同用途的传感器，实现多参量多、远距离、同
一仪器监测的“物联网”技术。
传感器出厂时对应唯T0 一的温度系数 T ；传感器安装后记录环境初始温度
和传感T0 器初始波长值 ，并将T0该温度值及初始波长值记录于解调仪作为起 始值。今后传感器每一个波长值对应环境一个温度值。
温度传感器技术数据
温度监测：
光纤光栅温度传感器置于被测环境中，监测环境 温度的变化，并对预设温度极限进行报警。
❖ 电力方面 电力电缆的表面温度检测监控、事故点定位 电缆隧道、夹层的火情监测 发电厂和变电站的温度监测、故障点的检测和火灾报警 （原理：高压线等腐蚀点、接触不良故障点由于电阻偏大，温度异常）
❖ 水利土木方面 大坝、河堤的渗漏（渗漏点温度异常） 大坝、河堤、桥梁的混凝土凝固与养护温度
工程案例
❖ 国家游泳中心—水立方 ❖ 胜利油田CB32A海洋平台 ❖ 秦皇岛热电厂开关柜温度监测 ❖ 安钢动力厂电缆温度监测系统 ❖ 中石油新疆独山子/塔里木石化油罐群感温火灾
温度/℃
温度曲线
100
y = 26.847x - 41204
光纤光栅温度传感器原理及应用
光纤光栅温度传感器原理及应用嘿，朋友们！今天咱来聊聊光纤光栅温度传感器，这玩意儿可神奇啦！你看啊，这光纤光栅温度传感器就像是一个超级敏感的小侦探。
它是咋工作的呢？简单来说，就是利用了光纤光栅对温度变化特别敏感的特性。
就好比人对自己喜欢的东西特别在意一样，温度一变，它立马就能察觉到。
想象一下，在一些高温或者低温的环境里，普通的传感器可能就有点扛不住啦，但光纤光栅温度传感器可不一样，它就像个顽强的小强，啥恶劣环境都能应对自如。
它能在各种复杂的场景中准确地测量温度，是不是很厉害？那它都能用在啥地方呢？这可多了去了！比如说在工业领域，那些大型的机器设备运行的时候，温度可是个关键指标啊，有了它就能随时监控温度，确保设备正常运行，这就像给机器请了个专门的健康顾问。
还有啊，在一些科研实验中，要求温度测量得特别精确，这时候光纤光栅温度传感器就派上大用场了，它能提供超级准确的数据，帮助科学家们取得更好的研究成果，那可真是功不可没呀！在日常生活中，它也能发挥作用呢。
比如说在一些特殊的场合，像博物馆啊，对温度要求很高，它就能帮忙把温度控制得恰到好处，保护那些珍贵的文物。
它就像是一个默默守护的卫士，不声不响地做着重要的工作。
而且啊，它还有个很大的优点，就是不容易受到干扰。
不像有些传感器，稍微有点干扰就不准确了。
它可稳定啦，就像一座稳稳的山。
咱再来说说它的安装和使用。
其实也不难啦，只要按照说明书一步一步来，一般人也能搞定。
不过可得细心点哦，毕竟这是个高科技的玩意儿。
总之呢，光纤光栅温度传感器真的是个很了不起的发明。
它让我们对温度的测量和控制变得更加容易和准确。
有了它，我们的生活和工作都变得更加安全和可靠啦！它就像一把神奇的钥匙，打开了温度测量的新世界大门，让我们能更好地了解和掌控周围的世界。
难道不是吗？。
基于光纤光栅探测器的室内温度检测系统设计
【 关键词 】 光 纤布拉格光栅 ； 温度检测 ； 光谱线性频移 ； 粮仓
０ 引 言 温度检测在很 多领域都有应 用 ． 生产厂 房的温度检 测 、 住宅 区的 室温控制 、 农业生产 中温室大棚的恒温监控等 。 目 前， 国内外 对于温度 检测的主要方法有 ： 热电偶型测温系统 ， 具有结构简单 ， 探测 区域 大的 特性 ． 而其属于接触式测量 ． 易污染 、 精 度较低 数字集成温度探测 芯 片． 该温度探测器 功耗低 、 体积小 ， 常应用于单 点探测 ． 在 多点位 大范 围测试 中误差较大。 除此之外 ， 光纤测温器也是一个 常见类 型 ， 其灵 敏 度高、 适 合远距离检测 ， 但多路检测测量难 度大 、 工艺复杂 、 价格高 ； 半 导体 吸收式光纤 温度 传感器温度监 测系统 ． 其 优点是 将光纤仅用 于传 输， 测量 采用其它光学或机械的元 件完成 ， 监测被测温度的变化 ： 智 能 （ 数字） 温度传感 器温 度监测系统 ， 其 内部包含 处理芯片 ， 适 用于测温 位置在线 处理的场合 我 国传统 的内部温度测量方法是 直接将 温度 计 插 入粮食 中检测 ． 工作量大 、 效率低 、 精 度差 ； 除此之外 ， 国内还有采用 基于 Ｐ Ｎ结 或热敏 电阻的温度检测 系统＿ ｌ 】 】 ． 但其 传统 电路设 计上存在 干扰 、 滤波不稳定 ． 线路 复杂等问题 。 而测温 电缆技术在 实际应用 中不 但工艺 复杂 ． 且部 分结构需 要专用设备 ． 十分不便 相 比之下 ． 采用 波长调制的光纤布拉格光栅 （ Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｂ ｒ ａ ｇ ｇ Ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ． Ｆ Ｂ Ｇ ） 传 感器 】 避免 了温度 测试 信号受 光源 变动 、 光纤 损耗 等的影 响： 采用波分 复用技术在一根光纤 中串人 多个 布拉格 光栅实现分布式 测量 ． 大大 降低 了系统 复杂度 ： 采用光谱线性频移 的监测 手段 ． 测量精 度高 、 范 围广 、 分 布密度 大 本文在采用分布式光纤布拉格光栅结构 的 基础上 ． 利用光纤布拉格光栅所测温度 与中心波 长之 间的线性 函数关 系． 提 出了一种通过光谱线 性频移反演 分布式粮温 的新方法 ． 提高 了 检测精度 、 温控范 围和温度数据密度 置多个 光栅 ． 使光栅 阵列 信息量大 ， 结合波分 复用 等技术非 常适合 大 范 围的分布式 网络化 的粮 温监测 光纤布拉格光栅 探测器 中的宽谱光 源可采用 面发光二极管 Ｓ Ｌ Ｅ Ｄ 或放大 白发辐射光源 Ａ Ｓ Ｅ 等 ，光传输及转换部分 由光耦合器或光 环 形器构成 当光源 系统发 出一定带宽 的光入射到光纤光栅后 ． 由于光 纤光栅对 中心波长具有选择作用 ． 只有符合波长关系 的光被才会被 反 射． 并再 次通过光传输结构 送人解调装 置解调 ． 最后 解调光会体现 出 光纤光栅反射波长 的变化特性 。 当利用光纤布拉格光栅原理检测粮仓 内局部粮温时 ． 由于粮温变化 引发 的光栅 自 身 的折射率或栅距 的改 变 会使反射波长产生相应 的变化 ． 最终对 由解调器检测得到 的波长变化 推导计算即可求得相应位置实时 的粮温数据 探测器获得 的尖峰波长 随着粮温 的变化持续变化 ． 探测器带 宽是指光纤布拉格光栅反射 峰对 应 的带 宽 ． 其检测精度越高 ． 则带宽就越 小 ． 由于工艺水 平的限制 ． 一 般在 ０ ． ２ — ０ － ３ ｎ ｎ ａ 之间
光纤光栅感温火灾探测系统在电力行业中的应用
光纤光栅感温火灾探测系统在电力行业中的应用光纤光栅传感技术是现代光电技术的前沿科技，是光电技术应用到工业监控的最新成果。
这项技术的最大优势就是从数据采集到传输的全过程全部实现光传输，从而真正实现了无电检测，真正具备了抗任何强电磁干扰的能力，同时具备了极高的灵敏度和精度，并以绝缘高、体积小、质量轻、耐辐射、耐高温、耐腐蚀、对被测设备无任何影响等特点而著称。
因此非常适合电力系统的温度实时在线监测和线路结构健康监测。
光纤光栅温度传感器可以根据不同的被测对象设计出不同尺寸和形状的传感器，可以对开关柜内部触头、母线排、刀闸、变压器绕组、油、进出线端子、变压器外体、中高压电缆本体、接头、终端头实现精确的实时在线温度监测，对电缆隧道、变电站实施快速准确的火灾报警监控。
线路结构健康检测可以采用光纤光栅应变传感器、位移计、加速度计等测量铁塔或导线的相关指标，以便及时获得相关力学数据，为维护工作提供科学依据。
FBG1550光纤光栅感温火灾探测系统在电力测温系统的功能：1.为电力设备的温度在线监测提供了一种更快速、更精确、更全面的技术手段，实现了传统电力温度监测技术无法实现的监测功能和效果，是电力测温技术的重大突破。
2.对设备运行中的异常温度和过热现象能实现早期发现和预警，防患于未然。
3.直观显示电缆接头、终端、开关触头、母线等温度监测点的具体温度及位置名称，实现连续的温度监测；发生过热故障时，系统能提供准确报警并准确定过热位置。
4.系统可对被监测点的温度正常与否进行分析判断，根据温度变化趋势对可能出现的事故进行报警，具有定温报警、温升异常报警、报警事件记录和查询功能。
5.保存历史温度数据，作为运行经验的积累和事故分析的依据。
为真正实现由定期检修向状态检修发展提供直接可靠依据。
6.系统完全实现自身在线诊断功能，可在线显示每个温度传感器的工作状况，监视每个传感器是否处于正常工作状态或断路状态，并对异常位置进行报警。
7.系统设备维护简单，温度传感器防水、防电、防尘、防震，防辐射，可适应恶劣环境下工作。
光纤感温火灾探测系统研究
图 2 光纤光栅示意图
获得测量点上光纤光栅周围温度的变化状况。
在不受应变的情况下 ,光纤光栅波长漂移 ΔλB 与 温度的关系如下 :
ΔλB λB
= (α +ξ) ·ΔT
(2)
式中 α———光纤的热膨胀系数 ,一般为 0. 55 ×
10 - 6
ξ———光纤光栅的热光系数 ,常温约 6. 3 × 10 - 6
0 引 言
光纤作为 温度 传感器 元件 , 具 有探 测距 离 远 、安全防爆 、使用寿命长等优点 ,已成为线型感 温火灾探测器的一个重要组成部分 ,是长距离火 灾探测的理想选择 , 如用于隧道 、电缆夹层等 处 火灾的探测 。在目前市场上 ,主要有感温光纤火 灾探测系统和光纤光栅感温火灾探测系统两 种 类型 。其中 ,感温光纤火灾探测系统以拉曼散射 感温光纤火灾探测系统为主要代表 ,它是一种本 质的连续性感温火 灾探测系统 。光纤光栅感 温 火灾探测系统是以光栅器件为测量单位 ,并通过 光栅之间的串联组成点式连续性感温火灾探 测 系统 ,根据对特征波 长的调置方法不同 ,分为 波 长和光栅一一对应的独立光纤光栅感温火灾 探 测系统和波长和光栅一对多的全同光纤光栅 感 温火灾探测系统。
2 光纤光栅感温火灾探测系统
光纤光栅本质 是一 段纤芯折射率周期性 变 化的光纤 ,长度一般只有 10 mm左右 。如图 2 所 示 ,当一束宽光谱光 λ(见图 2中的入射光谱 )经 过光纤光栅时 ,被光栅反射回一单色光 λB (见图 2中的反射光谱 ) ,相当于一个窄带的反射镜。反 射光的中心波长 λB 与光栅的折射率变化周期 Λ 和纤芯有效折射率 neff有关。当光纤光栅周围的 温度发生变化时 ,将导致光栅周期 Λ和有效纤芯 折射率 neff产生变化 , 从而产生 光栅信号的波 长 漂移ΔλB 。通 过 监测 波长λB的 变 化 情况 , 即可
TGW-1000光纤光栅感温火灾探测系统在罐区的应用
TGW-1000光纤光栅感温火灾探测系统在罐区的应用摘要：本文介绍了TGW-1000光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统在罐区的应用，从方案设计，系统原理，系统特点，系统功能和使用效果各个方面进行了详细描述。
该方案安装方便，维护成本低，本质安全、抗电磁干扰，适合火灾早期预警、快速报警，能充分满足安全管理、工艺操作的要求。
关键词：光纤光栅报警分区定位报警无电检测联动实施一、概述光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统是集计算机、光纤通讯、光纤传感、光纤传输、光电控制等高新技术于一体的系统工程，本质安全、无电检测、实时在线监测，可以确保储罐的安全生产。
武汉理工光科股份有限公司研制推出的TGW-1000光纤光栅（阵列）感温火灾探测系统，它以国家标准GB 16280、GB 50116为主要设计依据，采用拉丝塔在线制备的技术，生产出密集光栅阵列传感光缆作为感温火灾报警敏感单元，利用时分+波分混合复用技术对火灾信号进行解调报警。
系统能够达到厘米级的温度感知，米级的空间定位以及公里级的监测范围；安装方便，维护成本低，本质安全、抗电磁干扰，特别适合火灾早期预警、快速报警的应用场景。
二、罐区应用方案设计2.1项目设计方案某化工厂两个罐区储罐本体火灾报警监测拟采用TGW-1000新型光纤光栅。
包括原料罐区7台储罐和液化产品罐区35台储罐，每台储罐采用一条新型光纤光栅阵列感温光缆敷设在外浮盘密封圈上，呈圆周形分布在油罐二次密封边沿，新型光纤光栅阵列感温光缆的感温光纤光栅间距小于0.5m，能够响应10cm小火源，秒级报警响应；每台储罐采用的光栅阵列信号处理器一个独立的通道，共计6台TGW-1000型光纤光栅阵列信号处理器。
其中，原料罐区（7台储罐）为罐区1，用1台信号处理器；液化品区中，丁二烯及剩余C4罐组（12台储罐）、C5罐组（2台储罐）为罐区2，用2台信号处理器；乙二醇罐组（6台储罐）为罐区3，用1台信号处理器；MTBE及苯类罐组（13台储罐）、裂解燃料油罐组（2台）为罐区4，用2台信号处理器。
光纤光栅感温火灾探测系统(石化版)
石化版
系统简介 光纤光栅感温火灾探测系统是一种新型火灾探测技术，整个系统探测现场无电、
抗电磁干扰、本质安全防爆，特别适用于易燃易爆和强电磁干扰等恶劣环境（如石 油储罐、天然气管道、电力、隧道、能源等）的温度监测和火灾预警、报警。针对 不同监测环境和终端用户，我们开发了多种版本的光纤光栅感温火灾探测系统。石 化版的光纤光栅感温火灾探测系统就是针对石化行业用户专门开发的一套新型火灾 探测系统。其监测对象包括储油罐、储气罐、天然气管道等。该系统具有实时显示 温度、多级定温报警、历史数据记录，并可与石化其他系统联网。
系统特点 与传统电类监测系统相比，光纤光栅石化测温系统具有许多突出优势：
本质安全：光纤光栅感温火灾探测系统本质安全，其防爆、抗强电磁干扰、防雷击 的特点明显优于感温电缆等其他技术方案。 实时监测：可以实现不间断在线监测，实现石化系统真正的无人值守。 灵活先进：整个系统可以通过分布组网的方式测量整个罐区的温度；既可以显示各 个罐的温度，也可以上报监控计算机统一管理；既可以显示被测点温度，也可以通 过分析温升速率等实现温度报警。
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光纤光栅感温火灾探测系统石化版软件界面 -5-
系统软件
光纤光栅感温火灾探测系统石化版软件具有报警设置、报警记录、历史记录分 析等功能。实时温度显示能够直观地显示设备实时温度；报警设置可以对不同的储 油罐、储气罐设定不同的报警级别，包括超温报警、温差报警、火灾报警；报警记 录可以保存各储油罐、储气罐历史报警点的位置、报警温度等情况；历史记录分析 功能保存了自系统安装以来所有测点温度的变化情况。客户可选择不同的测点、不 同的时间段，综合分析被测设备的运行情况。根据温升趋势，可早期预测出被测设 备的运行状况，为被测设备提供检修依据。
光纤测温探测系统设计报告
光纤测温探测系统设计报告一、引言光纤测温是一种利用光纤传感技术实现温度测量的方法。
光纤测温探测系统通过光纤传感器将温度信号转化为光强信号，进而进行温度的监测与测量。
本报告将介绍光纤测温探测系统的设计原理、硬件结构、工作过程以及应用领域。
二、设计原理光纤测温探测系统的核心部件是光纤传感器。
光纤传感器通过光纤中的温度敏感材料，如光纤光栅等，将温度转化为光强信号。
光纤传感器中温度敏感材料的特性会随着温度的变化而发生相应变化，进而引起光纤内部射光的散射和吸收，从而改变光的传输和强度。
通过测量光强的变化，可以间接测量温度的变化。
三、硬件结构光纤测温探测系统主要由以下组成部分构成：1. 光源：提供光纤传感器所需的射光源，常用的光源包括激光器、LED 等。
2. 光纤传感器：将温度转化为光信号的器件，根据不同的应用场景，可选择不同类型的光纤传感器。
3. 光纤连接器：连接光源和光纤传感器的光纤连接器，保证信号的传输质量。
4. 光电转换器：将光信号转换成电信号，进行信号放大和滤波等处理。
5. 数据处理单元：接收光电转换器输出的电信号，进行温度信号的解码和处理，通过计算得到温度数值。
6. 显示器：将处理后的温度数值进行显示，以便用户进行观测和监测。
四、工作过程光纤测温探测系统的工作过程如下：1. 光源发出一束光经过光纤传感器输入。
2. 光纤传感器中的温度敏感材料受到温度的影响后，散射和吸收光的强度发生变化。
3. 光强变化的光信号经过光纤传输到光电转换器。
4. 光电转换器将光信号转换成相应的电信号，并进行进一步的信号处理，如放大和滤波。
5. 数据处理单元接收光电转换器输出的电信号，进行温度信号的解码和处理。
6. 处理后的温度数值通过显示器进行显示，供用户进行观测和监测。
五、应用领域光纤测温探测系统广泛应用于以下领域：1. 火灾监测：通过在建筑物内部或火灾多发地点安装光纤传感器，实现对温度的实时监测，及时发现火灾隐患。
2. 电力系统监测：对于电力系统中的高温设备和输电线路，安装光纤传感器进行实时监测，以确保设备运行安全。
光纤光栅传感器的原理
光纤光栅传感器的原理光纤光栅传感器是一种利用光栅的原理来进行测量和探测的传感器，它可以实现对物体形变、温度、压力、应变等物理量的实时监测和测量。
光纤光栅传感器具有抗干扰、高灵敏度、高分辨率等优点，因此在工业生产、医疗健康、环境监测等领域有着广泛的应用。
光纤光栅传感器主要原理是利用光栅的衍射效应来实现对物理量的测量。
在光纤光栅传感器中，通常使用光栅来作为传感器的敏感元件，而光栅则是通过光纤和光栅解调仪器相连接，形成一套完整的传感系统。
其中，光纤光栅传感器的核心部件是光栅，它是一个微结构，通过控制光栅的周期、长度和折射率等参数，可以使其对外界各种物理量有不同的敏感度和响应特性。
在光纤光栅传感器中，当外界物理量作用于光栅时，会引起光栅的光程发生变化，而这种光程的变化又可以通过光栅解调仪器转化为光强和光频等电信号进行测量和分析。
因此，通过对光栅的光程变化进行监测和分析，可以实现对外界物理量的测量和探测。
在具体的工作过程中，光纤光栅传感器的原理可以通过以下几个步骤来解释：首先，当外界物理量作用于光栅时，光栅的周期、长度和折射率等参数会发生变化，从而引起光栅内部的光程发生变化。
其次，光纤光栅传感器中的光纤会把被监测物理量带来的光程变化转化为光强和光频等信号，并将其传输给光栅解调仪器。
再次，光栅解调仪器会对接收到的信号进行解调和处理，从而获得被监测物理量的相关信息。
最后，通过对解调处理后的信号进行分析和处理，可以得到被监测物理量的测量结果，并实现实时监测和控制。
光纤光栅传感器的原理可以通过上述步骤来进行解释，其核心在于利用光栅的衍射效应，将外界物理量的变化转化为光程的变化，再通过光纤和光栅解调仪器实现对这种变化的监测和测量。
因此，光纤光栅传感器在实际应用中可以实现对各种物理量的高灵敏度、高分辨率的测量和探测，具有很强的应用价值。
总的来说，光纤光栅传感器的原理是利用光栅的衍射效应来实现对外界物理量的测量和探测。
光纤光栅感温火灾探测器在油罐区的应用
起。 当发生火灾时， 油罐 内的温度发 生变化 ， 续监测储罐温 探测器 在－ ４ ０ ℃～１ ２ ０ ℃内可调温度设定值 。（ ７ ） 系统整 体响
号处理器 ， 应根据报警分 区输出各区域报警信号 （ 输出信号 根据 《 火灾 自动报警系统设计规范》（ Ｇ Ｂ ５ ０ １ １ ６ — ２ ０ １ ３ ） 为无源接 点开 关量信号 （ 电压２ ４ Ｖ 触 电容量Ｉ Ａ ） 、 模拟 量信 中要求 “ 外浮顶油罐 宜采用线型光纤感温 火灾探测器， 且每 号， 均通过硬线连接 ） ， 同时信号处理器 内数据应 具有通 过 只线型光纤感温火灾探测器应只能保护一个油罐 ， 并应 设置 Ｒ Ｓ ４ ８ ５ 或Ｒ Ｊ ４ ５ 接 口与消防控制系统通信 的功能， 并输出区域 在 浮 盘 的堰 板 上 。 ” 报警信号及运行状态、 故障状态信号， 每 个区域分为两级报 ２ 系统组 成和技术要求 警， 报警温度可设定。（ ９ ） 数据存 储： 能够存储３ 个月以上的 ２ ． Ｉ 系统 组 成 历史数据。（ １ ０ ） 备用电池时间： 不小于３ ｈ 。 光 纤 光 栅 感 温 火 灾 探 测 器 由光 纤 光 栅 信 号处 理 器 、 光 ２ ． ２ ． ３光缆 纤感 温探测器、 光缆、 安装 附件等组成。 罐体上光缆应为防静电阻燃铠装光缆， 耐油气腐蚀、 耐 ２ ． ２ 技 术要 求 紫外 线 。 光 纤光栅感温火灾探测系统原理是根据光纤光栅反射 ３ 光纤光栅感温探测器设置原则 的光学频谱对 温度的敏感特 性， 即在光纤光栅 感温火灾探 根据 《 火灾自动报警系统设计规范》（ Ｇ Ｂ ５ ０ １ １ ６ — ２ ０ １ ３ ） 测器内部设置感温敏感元件， 利用光纤光栅感温火灾探测信 中要求 “ 采用光栅光纤感 温火灾探测器保护外浮顶油罐时， 号处理器 内部设置 的各功能模 块对光纤光栅感温火灾探测 两个相邻光栅间距离不应大于３ ｍ 。 ” 器的输入光 源激励／ 输出光学频谱分析和物理 量换算 ， 信号 在遵守标准规 范的前提下， 可采用单根 多模 光缆沿着 处 理 器 输 出设 置在 油罐 不 同地 方 探 测 器 的温 度 信 息， 当探 测 罐壁 从罐底敷设至罐顶的接 线箱 内。 再从接线箱中分出４ 根 器检测到 的温 度达到预先设定的两级温度 报警设 定值时且 光 缆， ２ 根光缆为一组 ， 分别沿着 罐壁在外浮顶罐 的浮 盘二 报警温升速率实时输出火灾报警信号。 次密封位置 以半圆方式敷设 ， 具体安装方式如图１ 所示。 ２ ． ２ ． Ｉ光纤感温探测器 （ Ｉ ） 安装在罐顶 （ 罐 内） 的探测器应为全天候设备且 能 正常工作 。 并能适用原油、 成品油油气 的工作环境 ， 须满足 现场防爆 和防护等 级的要求： 防爆 等级优于Ｅ ｘ ｄ Ｉ Ｉ Ｂ Ｔ ４ ， 防护 等级优于Ｉ Ｐ ６ ５ 。（ ２ ） 探测器 间隔距离不大于３ ｍ 。（ ３ ） 测温范 围： 一 ４ ０ ￣ Ｃ ￣１ ２ ０ ￣ Ｃ。（ ４ ） 每个探测器应具有报警功能。（ ５ ） 报
光纤光栅感温火灾探测系统使用说明书
光纤光栅感温火灾探测系统使用说明书北京奥普智信光科技术有限公司目录1概述光纤光栅感温火灾报警探测系统是一种新型的温度探测报警系统。
系统采用最新生产工艺，长期稳定性好，使用寿命长；光纤光栅感温火灾探测信号处理器采用国际最先进地数字化解调技术，具有大容量实时在线信号采集处理和自检功能；系统可以综合各种安全监控参数，进行分析，有利于及时发现事故苗头，及时安全控制，实现油库的生产和安全的双重监控功能。
从光纤光栅感温探测器到监控中心光纤光栅感温火灾信号处理器传输全部采用光信号，实现无电检测，本质安全防爆，适合于石油、化工、电力等场所使用2光纤光栅感温火灾探测系统主要技术指标光纤光栅感温火灾探测器1）测温范围：—30C〜120C2）测量精度：土2C3）温度分辨率：0.1C4）响应时间：<2S5）光信号最大传输距离： <IOkm6）相对湿度：<90%光纤光栅感温火灾信号处理器1 ）电源供电方式：220VAC50Hz2）报警温度设定范围：65 E〜105 C3）每通道最大传感器点数：20个/通道4）信号处理器每一通道响应时间：<5）测量光缆通道数：1~64通道6）环境温度：-5〜50°C7）相对湿度：< 90%3光纤光栅感温火灾探测系统主要功能1）具有自检功能，可实时监测运行状况，并对故障点进行报警2）定温报警温度设置：65C〜105C，参数可现场设置3）报警级别设定：预警、火警2级报警4）报警设备上具有人工复位按钮，出现报警后必须人工复位后才能取消报警信号。
4光纤光栅感温火灾探测系统基本组成光纤光栅感温火灾报警系统结构示意图如下所示：1、光纤光栅感温火灾探测器2、连接光缆3、光纤接续盒4、传输光缆5、光纤光栅感温火灾信号处理器图1光纤光栅感温火灾探测系统结构示意图光纤光栅感温火灾探测系统主要由光纤光栅感温火灾探测器、连接光缆、光缆接续盒、传输光缆、光纤光栅感温火灾信号处理器组成，其中，光纤光栅感温火灾探测信号处理器由光纤光栅解调器、工控机和外接端子分配器三部分组成。
光纤温度传感器 原理
光纤温度传感器原理
光纤温度传感器是一种利用光纤中光的传输特性来实现温度测量的装置。
光纤传感器的主要原理是基于光学效应和光纤本身的热导特性。
光纤传感器中常用的原理之一是光纤布拉格光栅原理。
布拉格光栅是由许多周期性折射率变化组成的光栅结构，可以将光波分散为多个特定波长的反射光。
当光经过布拉格光栅时，如果有外部温度变化作用于光纤上，光纤的长度会发生微小变化，导致反射波长发生改变。
通过测量反射光的波长变化，可以确定温度的变化。
另一种常用的原理是基于光纤的热导特性。
光纤是一种具有热导性能的材料，当光纤受到外界温度变化时，其内部的热量会发生传导，并导致光纤的温度发生相应改变。
通过在光纤表面附加敏感材料，如热敏电阻或热电偶，可以测量光纤的温度变化。
光纤温度传感器具有高精度、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，在许多领域被广泛应用。
例如，在工业生产中，光纤温度传感器可用于监测管道、容器、设备的温度变化，实现温度控制和安全监测。
在医疗领域，光纤温度传感器可以用于监测人体温度变化，辅助诊断和治疗。
此外，光纤温度传感器还可用于火灾预警、环境监测等领域。
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光纤光栅感温火灾探测系统 在石化行业中的应用
应用技术特点：１、光纤光栅信号处理系统实时 自检，实时校准,保证系统的可靠性和正确 性； ２、从储油罐到控制室感温测量及信号传 输全部采用光信号，实现无电检测，本质安全防 爆； ３、用户软件可通界面直观地了解储油罐 的实时温度分布情况，操作简单方便； ４、可 实时查看各罐上每点温度，可查询各点的温度历 史记录、温度列表、报警记录、历史记录；
光纤光栅感温探测系统
组长：朱明亮 组员：魏宏 任佳维 谭茂会 张祖强 刘少波
• 随着我国石油工业的发展，原油、成品油 储量的增加，国内大型油库、油罐区越来 越多。这样的罐区多数是改扩建而成，消 防手段依然停留在原始的手动操作上。由 于油罐数量较多，需控制的设备、阀门数 量较多，操作时间长，且流程复杂，极易 发生误操作，油罐区的安全难以保证。
结构示意图
1。感温传感器探头 2。连接光缆 3。光缆连接器 4。传输光缆 5。信号处理器 6。电缆4×1.5 7。 报警控制器或系统计算机
光纤光栅感温火灾探测系统简介
光纤光栅感温火灾探测系统是以光纤作为信号的 传输与传感媒体，利用布喇格光栅的温度敏感性和光 的反射原理，能够实时探测沿光纤光栅感温点的温度 变化情况，超限时能声光报警。该产品检测灵敏度高； 可进行分布测量，测量点可在5km 范围内任意设置； 现场无电检测，本质安全防爆、抗电磁干扰、防雷击。 特别适合石油、天燃气管道、化工、冶金、电力、消 防、能源、仓储、军工、核工业等场所使用。
基本组成
光纤光栅感温火灾探测系统主要由光纤光栅感温 火灾探测器和光纤光栅感温火灾探测信号处理器 组成。 光纤光栅感温火灾探测器由感温传感器探头、连 接光缆、光缆连接器、传输光缆等部分组成。 光纤光栅感温火灾探测信号处理器由调制解调器、 信号转换处理电路和报警显示电路等部分组成位报警, 报警定位每个探测器，报警 定位间距3m； ６、输出控制触点信号，作为报 警和火灾情况，可与喷淋灭火消防联动； ７、 光纤光栅感温火灾探测信号处理器可根据用户要 求，设置预警和报警两级温度点、差温报警；报 警发生时，相应探测器位置转为红色并闪烁，如 系统配置声光报警器，则报警器同时动作； ８、 可通过局域网或光纤专线将测量温度传输到集中 控制中心的计算机上。
特点
• 采用光栅进行信号检测、光纤进行信号传 输，实现无电检测，本质安全防爆 • 使用先进的光纤光栅作为测量单元，技术 先进，测量精度高。 • 采用分布式测量方式，测量点多，方式灵 活。 • 使用成熟的光电元件，成本低，可靠性好。 • 系统结构紧凑，安装简单，维护方便。
技术参数
1）类型：差定温、可复位功能型 2）电源供电方式：DC24V 由直流电源提供 3）报警温度出厂设定：预警70℃、报警90℃ 4）测温范围：0℃～95℃ 5）测量温度误差：±5℃ 6）响应时间：≤20s 7）远传距离： ≤10km 光纤光栅感温火灾探测系统 8）工作环境温度：-40℃～75℃ 9）相对湿度： ≤90% 10）最小弯曲半径：300mm