本實用新型屬于隧道安防技術領域，具體來說，涉及一種基于雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)。
背景技術：
隨著交通建設事業(yè)的飛躍式發(fā)展，各國隧道的數(shù)量逐年快速增加。與此同時，隧道火災的問題應運而生。通常隧道內(nèi)部封閉、救援逃生困難，一旦產(chǎn)生火災，火勢迅速蔓延，且生成的煙霧毒性極強，導致火災撲救和人員疏散工作難度較大，造成巨大的經(jīng)濟損失、慘重的人員傷亡和惡劣的社會影響。所以隧道火災已引起全世界對隧道消防安全問題的高度重視，如何在火災的萌芽階段或發(fā)展早期及時采取有效措施撲滅或控制火災已成為當前隧道火災急需解決的問題，而隧道火災報警系統(tǒng)可以解決這一問題。
傳統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)采用單頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)進行測量，存在諸多問題，例如：在探測光纖的始端和末端測量準確度低、精度低、誤差大，導致誤報率增加；若探測光纖斷裂，斷裂后的部分無法繼續(xù)測量，如果斷裂后的部分內(nèi)突發(fā)火災，將會帶來不堪設想的后果。此外，雖然隧道和其它場所均安裝了監(jiān)控攝像頭，但是工作人員不可能24小時不間斷地盯著每個監(jiān)控攝像頭，所以研發(fā)具有把報警信息以短信和電子郵件的方式及時通知工作人員這一功能的隧道火災報警系統(tǒng)很有必要。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)階段存在的技術問題，本實用新型提出了一種基于雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)，其特征在于，包括：雙頭結構型分布式光纖測溫主機1、工業(yè)顯示器2、電源管理模塊3、繼電器單元4、報警和事件管理模塊5。
優(yōu)選的，所述雙頭結構型分布式光纖測溫主機(1)采用申請?zhí)枮?201520655227.X的實用新型專利公告版本中的權利要求1所提供的一種雙頭結構的分布式光纖測溫系統(tǒng)，，所述分布式光纖測溫系統(tǒng)包括1550nm脈沖激光源、1×2 光開關A、1×2光開關B、參考光纖A和參考光纖B；所述1550nm脈沖激光源連接1×3波分復用器的1550nm端口；所述1×3波分復用器的COM端口連接內(nèi)置參考光纖盒，其1450nm端口和1663nm端口則連接1×2光開關B的2個輸入端；所述內(nèi)置參考光纖盒的輸出端連接1×2光開關A的輸入端；所述1×2光開關A的兩個輸出端連接螺旋狀的傳感光纖的兩端；所述參考光纖A和參考光纖B呈螺旋狀，分別設在傳感光纖尾部前200米和前端后200米處，并各自位于處于相對低溫的恒溫槽A和相對高溫的恒溫槽B中；所述1×2光開關B的輸出端口連接雪崩光電二極管；所述雪崩光電二極管的輸出端口連接數(shù)據(jù)采集卡；所述數(shù)據(jù)采集卡的輸出端連接計算機；
并且所述測溫主機支持的接口有USB接口、以太網(wǎng)接口、VGA接口、 RS232/485接口、直流電源接口和交流電源接口。
優(yōu)選的，所述雙頭結構型分布式光纖測溫主機1包括雙頭結構型分布式光纖測溫主機軟件并通過所述工業(yè)顯示器2作顯示輸出，用于顯示探測光纖上每個測量點的溫度數(shù)據(jù)、報警信息和其它相關信息。
優(yōu)選的，所述電源管理模塊3包括主電源31、消防電源32、備用電源33、空氣開關和避雷器34以及整個系統(tǒng)的總開關35。
優(yōu)選的，所述電源管理模塊3的連接順序：主電源31連接外部220V交流電，經(jīng)過空氣開關和避雷器34，與備用電源33一起連接到總開關35，總開關35再引出兩路連接到消防電源32相應的接線端口，消防電源32通過接線端口與主電源 31、備用電源33、繼電器單元4相連接。
優(yōu)選的，所述系統(tǒng)的連接順序：消防電源32通過電源接線端子連接工業(yè)顯示器2，工業(yè)顯示器2通過VGA接口與雙頭結構型分布式光纖測溫主機1相連接，雙頭結構型分布式光纖測溫主機1通過串口RS232與繼電器單元4相連接，繼電器單元4與報警和事件管理模塊5相連接。
優(yōu)選的，所述繼電器單元4包括聲音報警裝置41和指示燈報警裝置42。
優(yōu)選的，所述繼電器單元4還具有設備自檢、消音、復位裝置。
優(yōu)選的，所述報警和事件管理模塊5包括GSM通訊裝置51和Internet網(wǎng)絡裝置52，用于把報警信息以短信和電子郵件的方式發(fā)送到相關人員的手機和電子郵箱。
本實用新型的優(yōu)點在于：
1)本系統(tǒng)以雙頭結構型分布式光纖測溫主機作為測溫單元，能夠實現(xiàn)對整個隧道沿線溫度點的全方位連續(xù)測量，特別是當探測光纖發(fā)生斷裂時，可切換到光纖較長的一端，為隧道安全添加有力地保障。此外，本測溫單元可根據(jù)實際需要進行擴展，可同時容納多個測溫通道。
2)本系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要劃分、修改和刪除報警區(qū)域，在報警分區(qū)內(nèi)，設備斷纖、設備故障、探測光纖的溫度超過報警閾值、超過正升溫報警閾值、超過溫差報警閾值，均會自動發(fā)出報警指示燈閃爍和蜂鳴報警聲音的報警信號，同時液晶顯示屏顯示報警時間、報警類型、報警的位置及溫度值、報警通道等相關報警信息，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理火災。
3)本系統(tǒng)包括設備的自檢、消音、復位功能，自檢可確保系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常，若設備異常，及時告知相關人員，確保本系統(tǒng)不存在異常信息的誤報警或漏報警現(xiàn)象；當工作人員已知報警信息或確定報警解除后，消音功能可關閉蜂鳴報警聲音，報警聲音也可以手動消除；當工作人員確定報警解除后，利用復位功能使本系統(tǒng)恢復正常工作。本系統(tǒng)具備主電源和備用電源自動切換功能，當主電源不工作時，備用電源自動為整個系統(tǒng)供電，備用電源能夠保證系統(tǒng)正常運行 22小時以上，預防主電源不工作時突發(fā)火災事故。本系統(tǒng)具有防雷擊、過流、欠壓、短路保護等功能。
4)本系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡支持遠程Web服務，在瀏覽器中實現(xiàn)對該火災報警系統(tǒng)的遠程監(jiān)控，用戶可以方便地查看隧道設備的運行情況。
5)本實用新型設計合理，采用GSM通訊和Internet網(wǎng)絡把報警信息以短信和電子郵件的方式發(fā)送到相關人員的手機和電子郵箱，方便相關人員采取相應的補救措施。
附圖說明
圖1是本實用新型的系統(tǒng)框架圖，其中，附圖標記如下：
雙頭結構型分布式光纖測溫主機-1、工業(yè)顯示器-2、電源管理模塊-3、繼電器單元-4、報警和事件管理模塊-5、主電源31、消防電源32、備用電源33、空氣開關和避雷器34、整個系統(tǒng)的總開關35、聲音報警裝置41、指示燈報警裝置42、 GSM通訊51和Internet網(wǎng)絡52。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型所述的基于雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)做進一步說明，但是本實用新型的保護范圍并不限于此。
如圖1所示，本實用新型所披露的一種基于雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)，包括：雙頭結構型分布式光纖測溫主機1、工業(yè)顯示器2、電源管理模塊3、繼電器單元4、報警和事件管理模塊5。
本系統(tǒng)的連接順序：消防電源32通過電源接線端子連接工業(yè)顯示器2，工業(yè)顯示器2通過VGA接口與雙頭結構型分布式光纖測溫主機1相連接，雙頭結構型分布式光纖測溫主機1通過串口RS232與繼電器單元4相連接，繼電器單元4與報警和事件管理模塊5相連接。
雙頭結構型分布式光纖測溫主機1采用申請?zhí)枮?01520655227.X的實用新型專利公開的一種雙頭結構的分布式光纖測溫系統(tǒng)，本測溫主機支持的接口有USB 接口、以太網(wǎng)接口、VGA接口、RS232/485接口、直流電源接口和交流電源接口等。
工業(yè)液晶顯示器2優(yōu)選聯(lián)想液晶顯示器，該系統(tǒng)采用雙頭結構型分布式光纖測溫主機軟件并且通過工業(yè)顯示器2作顯示輸出，用于顯示探測光纖上每個測量點的溫度數(shù)據(jù)、報警信息和其它相關信息。
電源管理模塊3包括主電源31、消防電源32、備用電源33、空氣開關和避雷器34以及整個系統(tǒng)的總開關35。所述電源管理模塊3的連接順序：主電源31連接外部220V交流電，經(jīng)過空氣開關和避雷器34，與備用電源33一起連接到總開關35，總開關35再引出兩路連接到消防電源32相應的接線端口，消防電源32通過接線端口與主電源31、備用電源33、繼電器單元4相連接。
按上述順序連接設備后，電源管理模塊3的工作流程如下：總開關35控制整個系統(tǒng)的通斷，當總開關35處于開啟狀態(tài)時，整個系統(tǒng)供電；當總開關35處于斷開狀態(tài)時，主電源31和備用電源33都斷電，系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)。當主電源31 正常工作時，主電源31為整個系統(tǒng)供電；當主電源31停電時，系統(tǒng)自動切換到備用電源33為整個系統(tǒng)供電，備用電源33可保證整個系統(tǒng)正常運行22小時以上，使火災監(jiān)視不中斷；當主電源31恢復正常工作時，本系統(tǒng)自動切換到主電源31 為整個系統(tǒng)供電，也可以為備用電源33充電。消防電源32主要為測溫主機1、工業(yè)顯示器2等設備提供溫度連續(xù)的24V直流電源。空氣開關和避雷器34使整個系統(tǒng)具有防雷擊、過流、欠壓、短路保護等功能。
主電源31用于提供整個隧道火災報警系統(tǒng)的交流供電。消防電源32用于為測溫主機1、工業(yè)液晶顯示器2等設備提供穩(wěn)定連續(xù)的24V直流電源。當主電源 31不工作時，備用電源33為整個系統(tǒng)供電，備用電源33保證整個系統(tǒng)正常運行 22小時以上，防止主電源31不工作時突發(fā)火災事故。空氣開關和避雷器34主要用于使整個系統(tǒng)具有防雷擊、過流、欠壓、短路保護等功能?？傞_關35用于控制整個系統(tǒng)的通斷，當總開關35處于開啟狀態(tài)時，整個系統(tǒng)供電；當總開關35處于斷開狀態(tài)時，主電源31和備用電源33都斷電，系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)。
繼電器單元4包括聲音報警裝置41，指示燈報警裝置42，以及設備的自檢、消音、復位裝置。當設備故障、斷纖、溫度超過預設的報警閾值、1分鐘內(nèi)上升的溫度超過正升溫閾值或與平均溫度的溫度差超過溫差閾值時，測溫主機1發(fā)出報警信號，繼電器單元4自動產(chǎn)生報警指示燈閃爍和蜂鳴報警聲音，同時在液晶顯示屏2上的軟件顯示設備故障、斷纖或火災報警等相關信息，相關人員根據(jù)上述信息，迅速進行檢查處理。當工作人員已知報警信息或確定報警信息解除后，使用消音或復位功能消除報警聲音或信息，報警聲音也可以手動消除。自檢功能可以確認本系統(tǒng)的工作狀態(tài)，若設備異常，會及時告知相關人員，確保本系統(tǒng)不存在異常信息的誤報警或漏報警現(xiàn)象。當報警解除后，利用復位功能使本系統(tǒng)恢復正常工作。
報警和事件管理模塊包括GSM通訊51裝置和Internet網(wǎng)絡52裝置。
本系統(tǒng)的連接順序：消防電源32通過電源接線端子連接工業(yè)顯示器2，工業(yè)顯示器2通過VGA接口與雙頭結構型分布式光纖測溫主機1相連接，雙頭結構型分布式光纖測溫主機1通過串口RS232與繼電器單元4相連接，繼電器單元4與報警和事件管理模塊5相連接。
按上述配置和順序連接設備后，該系統(tǒng)的工作流程大致如下：在報警分區(qū)內(nèi)，當系統(tǒng)斷纖、設備故障、探測光纖的溫度超過報警閾值、超過正升溫報警閾值、超過溫差報警閾值時，測溫主機1發(fā)出報警信號，同時繼電器單元4的指示燈報警裝置42和聲音報警裝置41自動產(chǎn)生報警指示燈閃爍和蜂鳴報警聲音，工業(yè)顯示器2自動顯示設備故障、斷纖、報警時間、報警的位置及溫度值、報警通道、報警類型等火災報警相關信息，報警和事件管理模塊5的GSM通訊51和Internet 網(wǎng)絡52自動把報警信息以短信和電子郵件的方式發(fā)送到相關人員的手機和電子郵箱。
綜上所述，本實用新型提出了一種基于雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)的隧道火災報警系統(tǒng)，本系統(tǒng)設計合理，能夠有效地提高測量精度、降低系統(tǒng)誤報率、增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，本系統(tǒng)能夠以短信和電子郵件的方式把報警信息快速通知工作人員，提高滅火效率，減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。
上述對實施例的描述均不是對本實用新型技術方案的限制，因此，本實用新型的保護范圍不僅僅局限于上述實施例，任何依據(jù)本實用新型構思所作出的僅僅為形式上的而非實質(zhì)性的各種修改和改進，只要包含雙頭結構型分布式光纖測溫系統(tǒng)，都應視為落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。