火灾探测系统及方法与流程

本发明涉及核环境净化，具体涉及一种火灾探测系统及方法。

背景技术：

1、核空气和气体净化系统用于保护公众和设备运行人员免受空气中含有的放射性粒子和放射性气体的危害。在核空气和气体净化系统中最应引起注意的气体是放射性碘，人体甲状腺对放射性碘有很高的吸收能力，因此放射性碘是公众和电站运行人员的一个主要的潜在放射源。在核环境的通风系统和空气净化系统中，活性炭碘吸附器是去除空气和气体中放射性碘的最常用的方法。

2、活性炭吸附过程中会产生大量的吸附热，同时吸附装置内有可能发生聚合、氧化、以及焦化反应，这就导致了吸附器具有自燃和发生火灾的风险。为了精确探测吸附器的火灾隐患，活性炭碘吸附器需要配置感温火灾探测系统。

3、活性炭碘吸附器的感温火灾探测系统工作在核辐射环境中，因此该线型感温火灾探测系统需要满足在辐照环境中准确地、可靠地探测温度以及感知火灾发生位置，同时探测设备不会在辐照环境中老化以及探测精度衰减。

4、现有的感温火灾探测系统无法在辐照环境中正常探测温度。而对于采用昂贵金属的电缆传感器的感温火灾探测系统，满足耐辐照要求，但其无法探测火灾具体位置，同时其成本极其高昂，也很难应用于活性炭碘吸附器使用环境中。

5、基于此，本申请发明人提出一种火灾探测系统及方法，以期解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中感温火灾探测系统无法在核辐射环境中精确、可靠地探测温度以及感知火灾发生位置的缺陷，提供一种火灾探测系统及方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

3、本发明提供了一种火灾探测系统用于活性炭碘吸附器，包括：

4、探测传感器和探测主机，所述探测传感器包括两个线性感温光纤传感器，两个所述线性感温光纤传感器分别缠绕于所述活性炭吸附器进、出口的中心处，通过光纤中后向拉曼散射原理和光时域反射定位原理确定所述活性炭碘吸附器进出风口截面任意点温度值；

5、所述探测主机包括数据接收单元和指示单元，所述数据接收单元与所述线性感温光纤传感器相连接，用于接收所述线性感温光纤传感器传输的温度信号，所述指示单元用于依据所述温度信号指示不同等级的温度报警信号。

6、根据本发明的一个实施例，所述线性感温光纤传感器蛇形布置于所述活性炭碘吸附器的进风口或出风口处。

7、根据本发明的一个实施例，所述线性感温光纤传感器包括光纤、不锈钢软管以及不锈钢编织保护套；

8、所述不锈钢软管套设于所述光纤外部，所述不锈钢编织保护套套设于所述不锈钢软管外部。

9、根据本发明的一个实施例，所述指示单元依据所述温度信号分为第一指示信号、第二指示信号以及报警信号，所述报警信号依据所述第一指示信号和所述第二指示信号发出对应的警报信号。

10、根据本发明的一个实施例，所述线性感温光纤传感器通过多个阻燃夹具可拆卸安装于所述活性炭碘吸附器上。

11、根据本发明的一个实施例，所述阻燃夹具通过螺纹连接件与所述活性炭碘吸附器相连接。

12、根据本发明的一个实施例，所述探测主机还包括处理单元和显示单元，所述处理单元用于接收所述数据接收单元的数据并处理得到所述线性感温光纤传感器沿线温度曲线；

13、所述显示单元用于显示所述沿线温度曲线。

14、根据本发明的一个实施例，所述探测主机设于所述活性炭碘吸附器外部。

15、本发明还提供了一种火灾探测方法，采用如上所述的火灾探测系统实现，包括：

16、步骤1、接收线性感温光纤传感器的检测温度值；

17、步骤2、在所述检测温度值到达不同等级的温度阈值时，对应发出不同等级的报警信号。

18、根据本发明的一个实施例，在步骤1之前还包括：

19、将两个所述线性感温光纤传感器分别缠绕于活性炭碘吸附器的进风口和出风口的中心处。

20、本发明的积极进步效果在于：

21、本发明火灾探测系统，采用线性感温光纤传感器相较于现有的特种金属材料，成本降低，应用了光纤中后向拉曼散射原理和光时域反射定位原理，可以准确探测活性炭碘吸附器进出口截面任意点温度，如此精确探测出火灾发生的风险点位置。

22、光纤外部套设有不锈钢软管以及不锈钢编织保护套，如此用于对光纤进行保护，提升耐辐照性能，且具备抗电磁干扰、抗机械冲击、抗腐蚀、耐压绝缘强度高等优势。

23、由于探测系统基于后向拉曼散射原理和光时域反射定位原理开发，故探测系统可以准确探测活性炭碘吸附器进出口截面任意点温度，进而探测出火灾风险点位置。

24、现有的耐辐照电缆传感器采用特种金属材料，成本高昂。而本发明采用耐辐照线性感温光纤传感器，仅采用光纤、不锈钢软管以及不锈钢编织保护套组成，成本大幅降低。

25、本发明的铺设方式为在活性炭碘吸附器的上游和下游各安装一个线性感温光纤传感器，如此可以准确及时探测活性炭碘吸附器吸附床温度。

26、本发明探测系统的可探测温度范围广，探测温度从-20摄氏度-280摄氏度以上。由于耐辐照线性感温传感器的特殊结构，光纤用不锈钢软管包裹，不锈钢软管外采用不锈钢编织作为保护套，由此确保线性感温传感器可承受280摄氏度以上的高温，同时在高温持续时间至少1小时的工况下，探测性能不衰减。

27、本发明探测系统可以提供三个报警信号，分别为低报信号、高报信号和故障报警信号，满足了碘吸附器线性感温火灾探测的需求。不论上游或下游温度传感器达到高报或高报设定值时，该报警信号将送至火灾探测及火灾报警系统中。故障报警信号可指示但不限于失电或温度探测失灵等故障。线性感温光纤传感器的报警设定值可在控制面板上调整，调整范围从21-280摄氏度。控制面板上设有显示屏，用于指示上下游温度传感器的各位置温度值。

技术特征：

1.一种火灾探测系统，用于活性炭碘吸附器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述线性感温光纤传感器蛇形布置于所述活性炭碘吸附器的进风口或出风口处。

3.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述线性感温光纤传感器包括光纤、不锈钢软管以及不锈钢编织保护套；

4.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述指示单元依据所述温度信号分为第一指示信号、第二指示信号以及报警信号，所述报警信号依据所述第一指示信号和所述第二指示信号发出对应的警报信号。

5.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述线性感温光纤传感器通过多个阻燃夹具可拆卸安装于所述活性炭碘吸附器上。

6.根据权利要求5所述的火灾探测系统，其特征在于，所述阻燃夹具通过螺纹连接件与所述活性炭碘吸附器相连接。

7.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述探测主机还包括处理单元和显示单元，所述处理单元用于接收所述数据接收单元的数据并处理得到所述线性感温光纤传感器沿线温度曲线；

8.根据权利要求1所述的火灾探测系统，其特征在于，所述探测主机设于所述活性炭碘吸附器外部。

9.一种火灾探测方法，采用如权利要求1-8任一项所述的火灾探测系统实现，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的火灾探测方法，其特征在于，在步骤1之前还包括：

技术总结本发明提供一种火灾探测系统及方法，探测系统包括探测传感器和探测主机，探测传感器包括两个线性感温光纤传感器，两个线性感温光纤传感器分别缠绕于活性炭吸附器进、出口的中心处；探测主机包括数据接收单元和指示单元，数据接收单元与线性感温光纤传感器相连接，用于接收线性感温光纤传感器传输的温度信号，指示单元用于依据温度信号指示不同等级的温度报警信号。上述火灾探测系统，采用线性感温光纤传感器，应用了光纤中后向拉曼散射原理和时域反射定位原理，实现准确探测活性炭碘吸附器进出口截面任意点温度，进而可精确探测出火灾发生的风险点位置，相较于现有的特种金属材料，线性感温光纤传感器成本更低。技术研发人员：赵丹,禹雪,沈建宇,罗伟涛,曹熔泉,林宇清,吕胡人,沈翔,赵文秀,高培翔受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5