[发明专利]大纵深空间温度场探测及火灾预警装置

说明书

技术领域

本发明涉及温度探测、火灾预警领域，具体涉及空间温度场的探测和报警技术。

背景技术

随着人类功业社会的发展，基于安全需求的温度探测及火灾预警技术发展迅速，传统的温度探测技术如酒精温度计、水银温度计及各种工业用的热电偶温度探测器、单片机温度传感器等，已非常成熟，但它们都是点式探测，即只能探测空间一个点。即使由多个探测点组成网络结构，如进行大空间范围入公路隧道、电缆沟内的温度场情况，高压电缆沿线的温度情况的探测，所需探测点数将非常庞大，从而使得组网非常困难，可靠性差，对于需要严密监视高压输电电缆的轴向温度情况传统的温度检测手段将无能为力。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够测量大纵深空间温度场及火灾预警的装置。

本发明采用如下技术方案：

一种大纵深空间温度场探测及火灾预警装置，包括激光控制器、固定波长激光器、波长选择性单向通过模块、多路光开关、多条传输感温光缆、光电转换器、信号处理模块，其中，

所述激光控制器与所述固定波长激光器相连接，所述激光控制器产生控制信号，使固定波长激光器输出激光脉冲串；

所述波长选择性单向通过模块与所述固定波长激光器、所述光电转换器和所述多路光开关相连接，接受所述固定波长激光器的输入激光并输出至所述多路光开关，并接受所述多路光开关的输入的后向散射光信号并将该后向散射光信号输出至所述光电转换器；

所述多路光开关与多条传输感温光缆相连接，用于将波长选择性单向通过模块输入的一路光信号传输给所述多条传输感温光缆，并将携带温度信息的后向散射光沿传输感温光缆返回至波长选择性单向通过模块；

所述多条传输感温光缆用于组成空间温度感温网络；

所述光电转换器与所述信号处理模块相连接，用于将接受的后向散射光信号转换成电信号输出至所述信号处理模块；所述信号处理模块根据计算出的空间温度判断是否达到预先设定的报警阈值。所述预先设定的报警阈值可以是温度报警阈值，也可以是温升速率报警，或者两个报警阈值都具备。

进一步地，所述波长选择性单向通过模块为包括有A、B、C、D四个端口的四通道波长选择性单向通过模块，所述A端口接受所述固定波长激光器的输入激光并将该输入激光单向地从B端口输出；从B端口输入的后向散射光信号，经过该四通道波长选择性单向通过模块分离后，从C端口和D端口输出，其中C端口输出的光信号为随温度变化的光信号和D端口输出的光信号为不随温度变化的参考光信号，所述光电转换器包括第一光电转换器和第二光电转换器，所述第一光电转换器与所述四通道波长选择性单向通过模块的C端口光连接，所述第二光电转换器与所述四通道波长选择性单向通过模块的D端口光连接，所述第一光电转换器和第二光电转换器将光电转换后的电信号输出至所述信号处理模块。

进一步地，还包括与所述信号处理模块相连接的报警模块，所述信号处理模块根据计算出的空间温度判断是否达到预先设定的温度报警阈值和温升速率报警阈值，如果达到温度报警阈值或者温升速率报警阈值，则输出信号至报警模块，由报警模块进行报警。

进一步地，所述多路光开关为将波长选择性单向通过模块输入的一路光信号轮流传输给所述多条传输感温光缆的光开关。

进一步地，所述固定波长激光器输出的激光脉冲串的宽度和频率可调。

进一步地，所述固定波长激光器输出的激光脉冲串的波长相同。

进一步地，所述多条传输感温光缆之间相互独立。

本发明提供技术方案，能够测量大纵深空间温度场，具有组网简单，只需根据需要铺设相应的感温光缆即可，具有成本低，可靠性高的优点。

附图说明

图1为本发明大纵深空间温度场探测及火灾预警装置实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中四通道波长选择性单向通过模块的原理结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种大纵深空间温度场探测及火灾预警装置，包括激光控制器1、固定波长激光器2、四通道波长选择性单向通过模块3、多路光开关4、多条传输感温光缆(图中未示)、第一光电转换器61、第二光电转换器62、信号处理模块7，报警模块8。

其中，所述激光控制器1与所述固定波长激光器2相连接，用于产生控制信号，使固定波长激光器2输出一系列预定宽度、频率的激光脉冲串，该激光脉冲串的宽度和频率可调，本实施例中优选输出的激光脉冲串的波长相同。