淺談大空間火災探測器的選擇

摘 要：火災自動報警系統的設計關鍵在于選用合適的火災探測器，從國家規范并結合當前國際國內火災報警技術發展水平出發，可以給出在大空間火災探測中現有條件下可采取的措施。

關鍵詞：對射式紅外光束感煙探測器；空氣采樣火災探測器；光截面圖像感煙探測器

中圖分類號：O572.21+2 文獻標識碼：A

1大空間火災探測器適用性分析

對于大空間可備選的方案有：吸氣式感煙火災探測系統、對射式紅外光束感煙探測器、光截面圖像型感煙火災探測系統和圖像火焰探測系統等，其各自特點如下表：

可應用于大空間建筑的火災探測系統比較

探測器傳感

機理探測

距離控制面積抗震性熱障

影響安裝

方式

吸氣式感煙探測器接觸式吸氣感煙吸氣孔參照點式感煙探測器依據吸氣孔好有頂棚吸氣管

對射式紅外光束感煙探測器減光式光電感煙100M1400㎡差有壁裝、吊裝，需準直

光截面圖像火災探測器圖像式感煙100M>1400㎡好無壁裝、吊裝，無需準直

雙波段圖像火災探測器圖像式感火焰100M2000㎡好無壁裝、吊裝

上表中前三種探測器為感煙探測器，最后一種為火焰探測器。根據大空間火災不確定性的特點，結合《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98第7.2.10條“裝有聯動裝置、自動滅火系統以及用單一探測器不能有效確認火災的場合，宜采用感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器（同類型或不同類型）的組合”。因此像式感火焰探測器不可缺少。

在夏季，建筑物頂棚長時間在太陽的直射下，由于熱傳導和熱輻射的作用，其頂棚附近的空氣會達到40～50℃的高溫，在發生小尺度火災時會存在熱障效應。吸氣式感煙探測由于熱障效應的出現，因此在頂棚附近按照的吸氣式感煙報警系統在夏天將不適用。普通紅外光束對射在安裝時需要準直，震動對其影響較大，所以在很多場合已不再采用此產品。

2各種火災探測器的性能比較

2.1對射式紅外光束感煙探測器

對射式紅外光束感煙探測器是基于煙粒子吸收或散射紅外光束，使紅外光束的光強度減弱的原理來判斷有煙霧存在且要在煙霧濃度蓄積到一定程度，實現火災報警。它由發射器和接收器組成，發射器與接收器必須較精確的對準，否則接收器接收不到發射器發來的紅外光線便產生誤報，所以安裝精度較高，且抗震性能差。發射器是由一只發射管組成，發射管的老化，會導致紅外線衰減，當達到一定程度時，系統會發生誤報，這時必須調整其靈敏度來糾正它，使其恢復正常工作。當使用到一定程度時，發光管報廢，導致設備的更新。在使用過程中，由于建筑物的不穩定性，會導致原本對正的接收器和發射器光路發生偏移，也同樣會導致系統的誤報。系統維護相對工作量較大。所以采用國產對射式紅外光束感煙探測器，工程造價雖低，但是系統穩定性差；采用進口對射式紅外光束感煙探測器價格高，維護成本高且不能回避產品本身的缺點。

2.2空氣采樣火災探測器

它是利用伸向被保護區內的管網，由偵測腔內的抽氣泵經由空氣采樣管路不斷地抽取防護區域內的空氣樣品進行檢測，經過濾器將空氣中的大的固體顆粒去掉，在進入偵測腔。激光源所發出的光經過聚焦后在偵測腔的正中聚焦，當煙粒子經過偵測腔時，產生光散射，散射光被光接收器接收，經過光電變換輸出一個電信號，對電信號進行處理后就可以知道煙霧的存在，并發出火災報警工作。由于其安裝方式為頂棚安裝吸氣管受熱障效應影響，以致于無法正常工作。所以空氣采樣感煙火災探測器雖然是不錯的產品（更適合應用于潔凈場所），但并不適合在此場合安裝。此外，下列問題也值得重視：大顆粒灰塵容易堵塞采樣孔和過濾網，若不及時維護可能產生漏報，造成無法挽回的損失。此外系統施工、日常維護工作量大。

2.3光截面圖像感煙探測器

這是一種智能型感煙火災探測器，通過獲取被監測現場的煙霧圖像信息，經系統主機進行分析處理和智能判定后，自動進行火警預報；是國家863科技項目中所確立的填補和改進大空間火災早期探測的科研課題，是取代對射產品在現代大空間建筑中早期探測的不足和缺點的新一代產品，其技術核心已取得國際專利。適用于大空間和其它特殊空間的感煙火災探測器。它可對被保護空間實施任意曲面式覆蓋，具有分辨發射光源與干擾光源的能力。光截面火災探測器由光截面發射器和光截面接收器兩部分組成，每只接收器可對應接收多只發射器來的光信號，發射器的數量根據現場情況決定。探測器為防護罩內安裝，對環境適應能力強（灰塵，潮濕，溫度，一般腐蝕性氣體等）；根據不同場所得要求，報警靈敏度可現場編程、靈活設定。當其中一個發射器損壞，接收器在報出損壞發射器的故障，但接收器仍能正常接收其它發射器發射的光束，此時發生火災仍能正常報警，當接收器損壞時系統報這個探測點故障。光截面火災探測器從探測原理及產品結構上徹底解決了再大空間領域遇到的問題，因此得到廣泛的應用。

2.4雙波段圖像型火災探測器

雙波段圖像型火災探測技術針對大空間建筑火災中普遍存在的技術難題，即火災的誤報、漏報和報警延誤，遠距離火災探測以及火災的空間定位，通過對火災的熱、色、形、光譜及運動特性的研究，在色度模型、穩定性模型、增長趨勢模型的基礎上，發展了紋理模型、立體視角模型、基于紅外影像的頻域紋理模型、閃爍模型，提出了基于彩色影像和紅外影像的雙波段火災識別模型，采用了圖像處理、計算機視覺、人工智能等多項高新技術，實現了大空間建筑早期火災的探測和空間定位。

結語

綜上所述，根據產品本身的特點結合使用場所的實際情況等因素，大空間選用光截面圖像感煙探測器與雙波段圖像火災探測器進行復合探測為最佳方案。

參考文獻

[1]GB50116-98 ，《火災自動報警系統設計規范[S].

[2]《民用建筑電氣設計手冊》 中國建筑工業出版社[M].

[3].《全國民用建筑工程技術措施》 建設部工程質量安全監督與行業發展司.