（中广核核电运营有限公司529500）
摘要：统计结果表明核电站火灾发生的频度较高、火灾造成的损失在总财产损失中占主要地位。故核电站《消防政策》指出：“消防被认为同核安全一样重要”。本文主要介绍了火灾探测系统在阳江核电基地中的应用。
关键词：火灾；探测器；核电站
一、系统介绍
火灾探测系统一般由火灾探测器、探测回路、火灾报警控制器和通风联动消防设备组成；火灾探测系统一般由火灾探测器、探测回路、火灾报警控制器及通风联动消防设备组成。同时多套火灾探测系统通过网络协议组网并将信号送至主控室琴台。
图1：火灾探测系统结构图
本文主要介绍火灾探测器，根据火灾探测器探测火灾参数的不同，可以划分为感温、感烟、感光、气体和复合式等几大类。
二、火灾探测器应用
1.光感烟探测器
光感烟探测器使核电站中最常见的探测器，在办公楼、常规岛、核岛中都有大量应用。
光电型感烟火灾探测器通过光敏元件接收来自发光元件的红外光来产生光电流，在有烟雾存在时会影响接受元件接收的光量，进而影响光电流大小，根据测定的标准电流烟雾浓度关系及探测电路测得电流大小可对现场是否存在火灾进行判断。光电型感烟探测器的核心部件为光学探测室，其主要包括迷宫上盖、迷宫座体、发光元件、光敏元件等元件。
2.线型光束感烟探测器
线型光束感烟探测器主要应用于户外或大空间厂房内的的火灾探测，例如16M汽机平台、泵站等地方。
线型光束感烟探测器主要包括红外发射器、红外接收器、反光镜等部件。其通过红外发射器发射一束红外光束，经过反射器镜面发射作用，到达接收器，接收器感受接收到的光线强度。若光路中有烟雾遮挡，会使接收器接收到的光强度减弱，信号经转换放大电路处理，计算出减光率并与设定的灵敏度阈值进行比较，触发火警信号；光束全被挡住，会产生故障信号，以防止漏报警。
因探测器镜头上积聚的灰尘而导致的减光率的缓慢变化会由微处理器来补偿，该处理器不断地监视信号强度并定期更新报警和故障阈值。当自动补偿达到其极限，探测器就会发出故障信号，表示需要维修。
3.感温光纤探测系统
感温光纤主要应用主变、厂变、辅变区域。
在分布式光纤测温系统中，光纤既是传感器又是信号传输通道，系统利用光纤所处空间温度场对光纤中向后散射光信号进行调研，再经过调解、采集和处理将温度信息实时显示出来。同时利用OTDR技术对所测温度点进行准确定位，利用拉曼散射原理进行计算温度值。
图2：分布式光纤测温系统原理
3.1DTS分布式光纤测温系统测温原理
光纤测温的机理是依据向后拉曼散射效应。光纤受到外部温度的调制使光纤中反斯托克斯光强发生变化，反斯托克斯与斯托克斯的比值提供了温度的绝对指示，利用这一原理可以实现对光纤温度场的分布式测量。用反斯托克斯光和斯托克斯光的比值表示温度：
3.2DTS分布式光纤测温系统定位原理
OTDR（光学时域反射技术）的基本原理是利用分析光纤中向后散射光或向前散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗，当光纤中某一点受温度或应力作用时，该点的散射特性将发生变化，因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤中，然后OTDR端口接收返回的信息来进行，从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在光纤中的速度，就可以计算出距离L。
L=c*t*IOR/2折射率IOR由光纤生产厂家标明
4.感温探测器
感温探测器一般作为感烟探测器的备用，主要用于通风管道、核岛、常规岛。
感温探测器通过2个热敏元件测量环境基准温度及变化温度，通过与阈值比较触发报警信号。感温型火警探测器内部的电子电路在处理报警信号时，有两种方式：一种为定温式，即温度高于某一定值时，立即给出报警；另一种是差定温式，，在规定时间内，如果温升速率大于定值，则启动报警。阳江核电厂采用的感温探测器在上述两种情况下均可触发报警信号。
5.空气采样烟雾探测器
空气采样感烟探测系统主要用于电气厂房机柜内的烟雾探测和主泵房间内的烟雾探测。
阳江核电采用由Xtralis公司生产的VESDA探测器，利用高效率的抽气机，配合网状抽气管道，从保护区域内抽取空气样品，这些样品经高效过滤器滤掉悬浮的灰尘和尘埃颗粒后，进入探头内的精密采样室，受到高强度宽光谱光源的照射。VESDA探测器原理图如下图所示。如果有烟粒子存在，光束将产生散射，激光接收器接受散射的光信号，根据测得散射光的强弱变化，测量出空气样本中的烟粒子量。测量的信号经软件处理后，与预先设定的报警阈值比较，在显示器上给出相应的报警信号。
图5：空气采样探测系统原理
三、结束语
火灾探测系统作为火灾早期探测的重要手段，在核电站中应用越来越广，重要性也越来越高。经过本文介绍，为火灾探测系统的日常管理、维修提供理论依据，对于提高火灾探测报警系统的可靠性，减少或避免火灾中人身伤亡和财产损失具有一定的实际意义。