油庫火災探測技術與報警系統研究

王文娟 徐克明 龔裕華

（1.中國人民解放軍空軍勤務學院航空油料物資系，江蘇 徐州 221000；2.中國人民解放軍空軍94647部隊油料股，福建 福州 332102）

火災防治分為主動和被動兩種方式，前者如探測、報警和滅火等；后者如阻燃、抑煙等。一般來說，火災探測和報警系統是“防”的重要組成部分。下面從火災探測和報警系統兩個方面著手，介紹幾種常用的探測器和報警系統。

1 火災探測技術

1.1 火災探測器

根據監測的火災特性不同，火災探測器可分為感煙、感溫、感光和復合火災探測器等四種類型。

1.1.1 感煙探測器

煙霧是火災發生的初始階段的早期表現，在可能產生陰燃火的場所，在火災出現前有濃煙擴散、發生無焰火災的場所，利用感煙式火災探測器可以最早感應火災信號，因此感煙式火災探測器是目前應用較普及、數量較多的火災探測器。從作用原理上分類，它可分為離子型、光電型、激光型及嚴酷環境下的智能感煙探測器等類型。

1.1.2 感溫火災探測器

在火災初起階段，對于那些存在大量粉塵、油霧和水蒸氣的場所，不能使用感煙式火災探測器，用感溫火災探測器比較合適。在某些重要場所，為了提高火災監控系統的功能和可靠性，或保證自動火災系統的準確性，也要求同時使用感煙式和感煙式火災探測器。感溫式火災探測器按其作用原理分為三類，一種是能夠感知環境溫度異常高（大于60℃）或溫升速度異常高（大于20℃/min）的傳感器件，還有一種則是在溫度達到一定值或溫升速度達到一定值時，也可以動作發出火災警報信號的熱傳感器。

1.1.3 感光探測器

感光式火災探測器內部具有紅外型或紫外型敏感元件，其特點是對火焰中的紅外或紫外輻射特別靈敏，而對太陽光、白熾燈和熒光燈等恒定輻射的一般光源不響應。因此其工作穩定，抗干擾能力較強。主要適用于監視存儲易燃物質區域的火災的發生，如倉庫、變電所、計算機房等場所，特別適用于沒有陰燃階段燃料火災（如醇類、汽油、煤氣等易燃液體、氣體火災）的早期檢測報警。按檢測火災光源性質的不同，分為紫外感光探測器和紅外感光火災探測器兩種類型。

1.1.4 復合火災探測器

一般的光電感煙探測器，在正常靈敏度范圍內，對在火災形成過程中產生的灰色煙霧有很高的靈敏度，但對某些化工原料形成過程中產生的黑色煙霧則靈敏度不高。這也就是一般所稱的“窄譜”探測特性。絕大多數上述化工原料制成品在燃燒過程中都會釋放出大量的熱，可以用溫度探測的方法加以補償。正因為如此，煙溫復合探測器可以用于幾乎所有場合的火災探測。煙溫復合探測器在煙霧探測方面，采用光電感煙的方法，避免使用放射源，消除了對環境的污染。在溫度探測方面，使用響應快、線性好、長期穩定性好的溫敏二極管作為傳感元件。因此在復合探測狀態下，它的誤報率是最低的。復合探測器主要有煙溫復合探測器、光電感煙感溫復合火災探測器等。

1.2 智能型火災探測技術

1.2.1 基于模糊神經網絡的火災探測技術

模糊邏輯和神經網絡是非常有效的模仿人類思維的智能化技術，將它們運用于火災探測器，能很好地實現對多傳感器探測到的各種環境特征參數的智能處理，有效提高探測靈敏度，大大提高系統的抗干擾能力和環境適應能力。模糊神經網絡不是簡單的模糊技術加神經網絡，而是把神經網絡技術與模糊技術結合為一個有機的整體，并由大量的模糊神經元相互連接構成。該系統是將模糊規則和隸屬度函數用神經網絡表現出來，將隸屬度函數的參數賦予為神經網絡的權值，生成的神經網絡用于實現模糊推理。

1.2.2 多傳感器多判據火災探測技術

多傳感器信息融合技術或數據融合技術可概括為：充分利用不同時間和空間的多傳感器信息資源，采用計算機技術對按時序獲得的多傳感器觀測信息在一定的準則下加以自動分析、優化綜合、支配和使用，獲得被測對象的一致性解釋與描述，以完成所需的決策和估計任務，使系統獲得比他的各組成部分更優越的性能。信息融合有串聯、并聯和混合融合三種結構形式。

1.2.3 基于視頻圖像處理的火災探測技術

與其他火災探測技術相比，圖像信息的豐富性和直觀性可為早期火災的辨識和判斷提供可靠的判據，從而保證圖像監測技術具有較大的優勢。遠程視頻監控系統采用的是非接觸式的探測技術，防腐蝕性能和密封性能良好，抗干擾能力強，同時結合數字通信和數字圖像處理技術，分析火災圖像特征，可以很好地解決大空間惡劣環境下的火災控制問題。基于視頻圖像的火災探測系統包括攝像機、視頻采集卡、火災圖像處理單元、中心控制系統、信息管理系統等主要結構。

2 油庫火災自動報警系統

《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-1998）將火災報警系統劃分為區域火災報警系統、集中火災報警系統和控制中心報警系統三種基本形式。同時規范中還提出了消防聯動消防控制的技術要求，強調火災自動報警系統包括火災監測和聯動控制兩個不可分割的組成部分，因此火災自動報警系統也常稱作火災自動報警監測系統。

火災自動報警系統一般由觸發器件、火災報警裝置、火災警報裝置和電源四部分組成，復雜系統還包括消防控制設備。在火災自動報警系統中，觸發器件是自動或手動產生火災報警信號的器件，它主要包括火災探測器和手動火災報警按鈕。用來接收、顯示和傳遞火災報警信號，并能發出控制信號和具有其他輔助功能的控制指示設備稱為火災報警裝置。火災報警控制器是最基本的一種。在火災自動報警系統中，火災探測器是系統的“感覺器官”，它隨時監視周圍環境的火災情況，而火災報警控制器則是系統的“軀體”和“大腦”，是系統的核心。按照具體用途的不同，火災報警控制器可分為區域火災報警控制器、集中火災報警控制器和通用火災報警控制器三種基本類型。區域火災報警控制器用于火災探測器的監測、巡檢、供電與備電，接收火災監測區域內火災探測器的輸出參數或火災報警、故障信號，并且轉換為聲、光報警輸出，顯示火災部位或故障位置等，其主要功能有火災信息采集與信號處理，火災模擬識別與判斷，聲、光報警，故障監測與報警，火災探測器模擬檢查，火災報警計時，備電切換和聯動控制等；集中火災報警控制器用于接收區域火災報警控制器的火災報警信號或設備故障信號，顯示火災或故障部位，記錄火災和故障信息，協調消防設備的聯運控制和構成終端顯示等，其主要功能包括火災報警顯示、故障顯示、聯動控制顯示、火災報警計時、聯動聯鎖控制實現、信息處理與傳輸等；通用火災報警控制器兼有區域和集中火災報警控制器的功能，小容量的可作為區域火災報警控制器使用，大容量的可獨立構成中心處理系統，其形式多樣，功能完備，可以按照其特點用作各種類型火災自動報警系統的中心控制器，完成火災探測、故障判斷、火災報警、設備聯動、滅火控制及信息通信傳輸等功能。

火災自動報警系統屬于消防用電設備，其主電源應當采用消防電源，備用電源采用蓄電池，系統電源除為火災報警控制器供電外，還為與系統相關的消防控制設備等供電。

［1］崔政斌.防火防爆技術[M].北京:化學工業出版社,2010.

［2］陳南,徐曉楠.石化消防安全監測技術[M].北京:化學工業出版社,2004.