[发明专利]火灾探测

说明书

技术领域

本发明涉及火灾探测系统和方法。

背景技术

已知烟雾探测系统包括管道网络，所述管道网络带有围绕所述网络以一定间隔设置的气体入口端口/抽样点。如果存在气体和烟雾颗粒，那么所述气体和烟雾颗粒将通过入口进入网络，并沿管道受到抽吸，进而能够通过适当的探测器得到探测。例如，来自Kidde Plc的HART高灵敏度烟雾探测系统就是所述系统的一个例子，其包括基于激光的抽吸探测器，所述探测器对烟雾的颗粒进行计数，从而在非常早的阶段可靠地探测火灾。如果存在气体和烟雾颗粒，那么通过风扇抽吸所述气体和烟雾颗粒，使之通过管道网络进入探测器。所述烟雾探测系统的一个缺点在于无法容易地确定吸入烟雾颗粒的入口的位置，因而无法指示火灾的可能的位置。

在传感器中采用光纤布拉格光栅是公知的。美国专利4761073(在此引入以供参考)公开了一种利用光纤布拉格光栅的空间分解光纤光缆应变计，而且采用类似的光纤布拉格光栅传感器监视温度变化也是已知的。由于应变的改变或者光纤布拉格光栅所处位置的环境温度改变的结果，光纤布拉格光栅的周期和有效折射率将发生变化，由此能够感测到所述变化。

可以在光纤光缆的芯部的折射率中建立周期性变化，由此在光敏光纤光缆中形成光纤布拉格光栅，其起着对入射光进行反射的作用。这一反射光的波长被称为布拉格波长λ_B，其取决于光纤布拉格光栅的光栅周期和有效折射率，具体关系式如下

λ_B＝2n_effΛ

其中，n_eff是光纤光缆的有效折射率，Λ是光纤布拉格光栅的周期。

已知，在光纤布拉格光栅附近的局部空间和/或温度变化的作用下，这一布拉格波长受到影响。光纤布拉格光栅对所述空间和/或温度变化具有可预测的、明确的响应。已知这些响应在室温下或室温以上大致呈线性，光纤布拉格光栅传感器就是通过测量布拉格波长响应于上述空间和/或温度变化而产生的波长偏移而工作的。

光栅周期的变化将导致响应于光纤布拉格光栅附近的光纤光缆中的空间和/或温度变化的布拉格波长偏移Δλ_B，可以通过对上式微分来考虑光纤光缆的长度变化和/或光纤布拉格光栅的附近的温度变化，由此找到所述布拉格波长偏移。由此得到：

ΔλB=2(Λ∂neff∂l+neff∂Λ∂l)+2(Λ∂neff∂T+neff∂Λ∂T)]]>