高大空间火灾探测技术展望

上传时间:2017-11-10  作者:管理员
在高大空间建筑中,由于火灾燃烧产物在空间传播时受到空间高度和面积的影响,传统的火灾探测方法对于空间高度在12m以下还是可以应用的,但一旦遇到高度超过12m的高大空间建筑时,烟气上升到探测器位置并让探测器动作的时间大大延长,也就是说常常当火灾发展到了相当的程度,探测器才能感应动作,难以实现早期火灾报警。在环境状况比较恶劣、存在众多干扰的情况下(灰尘、电磁干扰、水蒸汽、空调、光干扰、震动等),现行的火灾探测方法难以正常发挥效用,常发生误报现象。对于高大空间建筑这类特殊建筑,必须对火灾中出现的多种物理现象进行多参量复合监测,以降低误报警,尤其是存在遮挡和环境干扰的情况下,现行的火灾探测技术将难以正常发挥其效用,无法解决灵敏度和可靠性之间的矛盾,所以高大建筑的早期火灾探测已成为火灾探测领域的一个难题。
    现阶段我国由于在该方面的技术问题以及重视程度等原因,在高大空间中最普遍采用的就是烟温复合性探测技术,该种探测器探测准确性高,成本较其他更为先进的探测技术低,实用性强,但也存在很多弊端,比如容易受干扰而发生误报警。在2003年南京消防集团研制成功并已投入使用的SH9933智能报警器,是集气烟温三元复合火灾探测新技术于一体的高性能火灾探测报警器。它可提高火灾探测性能,扩展火灾探测范围,能极大地提高探测的灵敏度,一氧化碳是一种无色无味、不可见的有毒气体,从理论上讲,几乎每一次火灾中,不完全燃烧的结果均形成一氧化碳,而且与燃烧材料和燃烧阶段无关。通常CO在空气中的含量极低,而绝大多数火灾均产生CO气体,燃烧不充分的早期更是如此,因此将CO传感器引入到复合火灾探测中,实现对高大空间火灾的前期报警,又能极大地改善报警性能,减少误报。总之,高大空间火灾探测技术在国内发展很快,但与国外先进技术依然存在很大差距,还需要更大的突破。
    目前各国研究人员一直致力于高大空间火灾探测这一领域的跟踪研究,使得该方面的技术突飞猛进,近几年来最大的突破就是双波段图像火灾探测器、光截面图像感烟探测器、激光图像早期火灾探测报警器(吸气式)的应用。双波段图像火灾探测器属于感火焰型火灾探测器,具有同时获取现场的火灾信息和图像信息的功能,可实现防火,防盗和一般监控三位一体,能对前端火灾信息进行并行处理,监控距离远、保护面积大。光截面图像感烟探测器属于感烟型火灾探测器,它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖,具有分辨发射光源和其它干扰光源的功能,大大地提高了快速响应区域的面积,对光截面中相邻光束的相关分析,克服了单光束火灾报警由于系统偶然因素而引起的误报。激光图像早期火灾探测技术这项探测技术是通过在激光图像场上建立处理算法对火灾烟雾进行识别,结合成像系统,将对火灾烟雾感知的信号从单一量,发展为多信息量,从而丰富了获取到并可处理的信息,通过设计和构建烟雾粒子动态成像系统,提出了火灾烟雾与粉尘等较大尺寸颗粒的识别算法。
    可以说高大空间火灾探测技术虽然起步较晚,但发展速度快,产业规模越来越大,取得了可喜成绩,然而还有很多问题需要研究,以下几个方面是今后努力方向:
       (1)传统早期火灾报警探测技术需进一步深入研究。                               
  (2)深入分析并研究适应不同火灾情况的探测算法。                               
  (3)继续开发和完善基于新的火灾探测原理的新型火灾探测器。                              
  (4)激光探测技术、计算机视觉技术、信号处理技术和数字通信技术综合运用。                             
  (5)复合性非接触式火灾探测技术前景看好。                              
  作为火灾探测科学的一个关键技术环节,高大空间火灾探测在保护自然资源、国家财产、人民生命财产安全中起着重要的作用,同时作为一个与国民经济、人民生命财产安全息息相关的新兴技术,已经进入了一个科学化、系统化的发展轨道,为了满足社会发展和需要,高大空间火灾探测技术将面临越来越多的挑战,将会有越来越多的研究课题和广阔的发展前景。