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浅谈火灾探测器现状及发展趋势

发布时间:2020/04/26 丨 文章来源:www.tcq119.com | 作者:探测器清洗丨 浏览次数:

[摘  要]本文对现有部分火灾探测器进行了性能比较,分析了其缺点并提出了几条解决方法,对几种新型火灾探测器进行了简要介绍。

[关键词]火灾探测器  图像探测  分布式光纤

中图分类号:TM305 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2016)22-0323-01

火灾探测技术经过近一个半世纪的发展,在火灾防护方面取得不菲的成绩。目前己经取得了比较完善的体系,随着科技的进步和人们生活水平的提高,人们对火灾探测系统的性能方面要求越来越高,同时由于现阶段火灾探测产品本身的缺陷使得在探测过程中越来越不能满足人们的需求,在这样的背景下不断的推动着火灾探测技术的发展。

1、现有部分火灾探测器的性能比较

由于建筑结构和功能的多元化,为了准确、及时地探测火灾并进行报警,选择火灾探测器时必须充分考虑火灾探测器的性能、建筑空间形状、火灾特点和可能发生的危险。下面就一些常用火灾探测器的性能和适用场合作一比较。

1.1 感温探测器

感温探测器一般分为定温式、差温式和差定温式三种类型。单一的感温探测器由于灵敏度低,探测速度慢,尤其对阴燃不响应,误报率高。

1.2 感烟探测器

1.2.1 离子感烟探测器

离子感烟探测器是一种适用于所有烟的通用型探测器,适用于阴燃、明火以及固体和液体等类型的火灾。它都具有非常好的早期报警功能。环境烟雾浓度物理量能够被探测器自身智能处理,自动地补偿由于污物和老化引起的偏差,使之在长期使用过程中保持稳定的响应特性,即使在环境条件不太好的场所也有较好的探测效果。

1.2.2 光电感烟探测器

光电感应探测器是通过探测粒径较大的烟雾粒子来探测火灾,它对粒径小于0.4um的不可见烟不响应。感烟探测器适用于火灾的前期及早期,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射。但它们都不能区分火灾信号与非火灾的厨房烟、水蒸气等信号,所以误报率也很高。研究表明,在瑞士,1990-1995年期间,由感烟探测器引起的误报警占91%-93%。

1.3 气体探测器

气体探测器适用于散发可燃气体和可燃蒸汽的场所。由于火灾烟气是火灾中对人构成威胁最大的因素,而CO是火灾烟气的主要产物。在商场这类人员密集的场所宜布置CO探测器,防止在发生火灾情况下,人们在发现浓烟时已吸入过量CO中毒而无力逃生。但由于CO易与还原性气体发生化学反应,因而在有还原性气体的场所可能发生误报警。

1.4 紫外火焰探测器

紫外火焰探测器灵敏度高(毫秒级),反应速度快,适合在火灾时有强烈的火焰辐射、无阴燃阶段且需对火焰做出快速反应的场合。但紫外火灾探测器容易受电焊光、电弧、闪电、X射线等(紫外线辐射)触发而产生误报警。当环境中有紫外辐射、高温物体或有太阳光直射时可能要发出误报警动作。因此,紫外火焰探测器不宜用于火焰出现前有浓烟扩散或有阳光直射的地方。

2、部分新型探测技术简介

随着现代科学技术的发展,火灾探测技术有了突飞猛进的发展。出现了下列几种新的探测方式。

2.1 图像探测方式

图像摄像方式火灾探测报警系统主要由图像采集系统以及分析软件组成。采集系统与普通的图像处理系统相似,也就是摄像头经采集卡输入计算机中监视图像,由计算机完成图像的预处理,存储、特征提取、结果判定和控制输出。目前研制出的图像火灾探测器有烟雾图像探测器、火焰图像探测器、激光图像感烟火灾探测器等。

2.2 高灵敏度吸气式感烟探测器

高灵敏度吸气式感烟探测器是主动式的探测器系统。内置的抽气装置在管网中形成了一个稳定的气流,通过所铺设的管路不断地从被保护区域抽取空气样品并送到探测器室进行检测。测得的信号,经 “人工神经网络”微处理器处理后,与预先设定的报警闭值比较,如果达到警报级别则发出火警预报。其他杂乱光线透过中心光栏后由平面反光镜反射出测量室。

2.3 分布式光纤感温探测报警系统

分布式光纤感温探测报警系统利用激光光纤拉曼散射效应和光时域反射OTDR原理实现连续空间温度场的温度测量与位置确定。控制器向探测器注入高能窄激光脉冲,该激光脉冲在光线中传输时,除与传输介质相互作用,产生与激发光波长相同的瑞利散射光,还与介质分子发生非线性拉曼散射,产生与激发光波长不同的拉曼散射光。探测器不同位置上的背向散射回波,在不同时刻返回激光注入端。根据激光注入光线与背向拉曼光返回系统的时间差和光纤介质中光传输的速度的乘积之半等于散射区域注入端的光通道长度的关系,即OTDR原理,可以确定某时刻的拉曼光回波信号所对应的散射区位置。

2.4 信息融合技术

信息融合的概念并不是一个新的概念,人和动物都具有使用多个感知来改善他们的生存的能力。人类可以通过多种感知所获得的信息来准确地识别环境或物体的状况,并引导他们的下一步的动作,即使这些信息含有一定的不确定性、矛盾或错误的成分,他们也可以将各种传感器的信息综合起来,并使这些感觉信息相互补充、印证,完整地处理具有不同功能的多种传感器所获得的信息,实现由单个传感器所不能实现的识别功能,将这种方法应用于工程实际中,就称为多传感器信息的融合。

3、结论

综上所述,自动火灾报警经过数十年的飞速发展已取得了可喜的成绩,智能化、集成化、无线化等已成为必然的发展趋势。另一方面,由于成本的提高,先进的火灾自动报警设备必然相对来说价格较昂贵,如何使这些先进的技术应用于实际之中,转换成为具体的成效将是一个值得研究的问题。

参考文献

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