风载环境下隧道光纤光栅火灾探测器响应和报警特性

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.10.006

隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (10): 1202-1206.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.10.006

风载环境下隧道光纤光栅火灾探测器响应和报警特性

姜学鹏^1,2，陈姝¹，周健^3，*

（1. 武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉 430081； 2. 北京工业大学建筑工程学院，北京 100022； 3. 招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067）

收稿日期:2016-06-05 修回日期:2016-07-04 出版日期:2016-10-20 发布日期:2016-11-01
作者简介:姜学鹏（1976—），男，山东平度人，2008年毕业于中南大学，消防工程专业，博士，副教授，现从事地下空间通风排烟技术研究工作。Email： jxp5276@126.com。*通讯作者：周健， Email: zhoujian1@cmhk.com。
基金资助:
国家山区公路工程技术研究中心开放基金（gsgzj-2012-03）；湖北省自然科学基金计划面上项目（2015CFB200）；湖北省教育厅科学研究计划重点项目（D20151207）；中国博士后科学基金资助项目（2013M540830）；北京市博士后科研活动经费资助项目（2013ZZ-02）

Study of Response and Alarm Characteristics of Fiber Bragg Grating Fire Detector in Tunnel with Wind Load

JIANG Xuepeng^{1, 2}, CHEN Shu¹, ZHOU Jian^3，*

(1. School of Resource and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081,Hubei, China; 2. College of Architecture and Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China; 3. China Merchants Chongqing Communications Research & Design Institute Co., Ltd., Chongqing 400067, China)

Received:2016-06-05 Revised:2016-07-04 Online:2016-10-20 Published:2016-11-01

摘要/Abstract

摘要：

为研究风载环境下的隧道线性感温光纤光栅火灾探测器的响应特点及响应阈值设定对报警结果的影响，以全尺寸隧道为实验平台，设计2种光纤光栅（FBG）火灾探测器的火灾实验场景，分析2种不同风载作用下报警阈值对报警响应时间的影响及风载对探测器响应速率的影响。实验结果显示： 1）报警阈值从10 °C/min减小到3 °C/min时，低风速（0.4 m/s）下的报警响应时间缩短了24 s，而在高风速（5 m/s）情况下，报警响应时间仅缩短了4 s，表明在低风速情况下，FBG火灾探测器的响应更灵敏； 2）风速对火灾烟气的扩散影响显著，位于下风向的光纤探测器响应速率明显高于上风向的光纤探测器响应速率，可由此作为推算烟气移动速度、到达位置及火灾时风载速度的一种方法。

关键词: 光纤光栅, 隧道火灾, 隧道风载, 温度响应特性

Abstract:

The fire testing actions with 2 kinds of fiber Bragg grating detectors are carried out in a fullscale tunnel testing platform; and then the influence of fire alarm thresholds under wind load on alarm response time and that of wind load on response velocity of fire detector are analyzed. The testing results show that: 1) The alarm time of fire detector is reduced by 24 s under low wind velocity of 0.4 m/s; and the alarm time of fire detector is reduced by 4 s under high wind velocity of 5 m/s when the fire alarm threshold reduces from 10 ℃/min to 3 ℃/min. It is proved that the fiber Bragg grating detector under low wind velocity is more sensitive. 2) The influence of wind velocity on smoke diffusion is significant. The response velocity of the detector at downwind direction is much larger than that at upwind direction, according to which, the diffusing velocity and reaching place of smoke and wind load velocity when fire can be calculated.

Key words: fiber Bragg grating, tunnel fire, tunnel wind load, temperature response characteristics

中图分类号:

U 45

姜学鹏，陈姝，周健. 风载环境下隧道光纤光栅火灾探测器响应和报警特性[J]. 隧道建设, 2016, 36(10): 1202-1206.

JIANG Xuepeng, CHEN Shu, ZHOU Jian. Study of Response and Alarm Characteristics of Fiber Bragg Grating Fire Detector in Tunnel with Wind Load[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(10): 1202-1206.

[1]	陶亮亮, 张逸敏, 刘振撼, 付孝康, 周小涵, 曾艳华. 无纵向风下环境压强对拱顶最高温度影响数值研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(6): 827-832.
[2]	孙志洪, 王宁. 基于光纤光栅传感的盾尾密封泄漏监测试验研究及分析[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 346-351.
[3]	曹正卯，张琦，陈建忠. 6 km长公路隧道全射流纵向排烟现场实体火灾试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 94-100.
[4]	姜学鹏，吴锦东. 城市浅埋隧道竖井排烟烟气逆流的影响研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(3): 370-377.
[5]	刘江涛，闫治国，朱合华，田野. 基于多尺度方法的道路隧道温度场特征研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(2): 240-248.
[6]	许黎明，陈晓坚，彭正勇，周建军. 海底隧道联络通道冻结法施工健康监测技术研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(2): 295-299.
[7]	王玉锁，冯高飞，吴浩，王涛，李正辉，孙春华，刘小刚. 纵向通风下不同坡形隧道火灾烟气温度分布特性研究[J]. 隧道建设, 2016, 36(11): 1317-1324.
[8]	陈尧中，刘峵玮，陈立宪，张育诚. 应用连续热驱法研析隧道水泥衬砌之拉力强度与破裂韧度受热的影响[J]. 隧道建设, 2014, 34(增刊): 1-5.
[9]	蔡匡忠, 李伊平, 卓子扬, 邱重樵, 钟伟庭. 隧道火灾时机械通风模式对临界风速之影响研究[J]. 隧道建设, 2011, 31(增刊1): 130-134.
[10]	茅为中,张念. 铁路隧道火灾预防及救援探讨[J]. 隧道建设, 2010, 30(1): 20-23.
[11]	雷宏亮. 从一起火灾事故应急救援过程谈在建隧道应急设施的设置[J]. 隧道建设, 2009, 29(3): 322-324.
[12]	周彪, 徐幼平, 张腾. 工业电缆隧道火灾探究[J]. 隧道建设, 2008, 28(3): 281-284.
[13]	余四红. 光纤检测技术在地铁工程中的应用[J]. 隧道建设, 2007, 27(3): 97-100.

风载环境下隧道光纤光栅火灾探测器响应和报警特性

Study of Response and Alarm Characteristics of Fiber Bragg Grating Fire Detector in Tunnel with Wind Load

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