大空间智能灭火装置探讨

大空间智能灭火装置探讨一、问题的由来近年来随着设计中高大空间出现的频率越来越多，剧院、展馆、门厅、IMAX影厅等区域越来越多的涉及到大空间灭火装置，而相应的国家规范还未出台，目前我们一般参考广东省地标《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》DBJ15-34-2004进行设计。由此产生了一些问题和思考，借此机会与大家探讨。我们以自动扫描射水高空水炮灭火装置（以下简称智能水炮）为例。二、智能水炮灭火原理分析“大空间智能灭火装置”是一种采用微处理器和嵌入式软件技术的智能型自动喷水灭火系统。其主要技术原理为：系统平时处于监视状态，能自动寻找火点，如有火焰出现能对准火点进行喷水灭火。并且，该装置是采用红外、紫外复合探测，紫外探测器发现火焰信号后装置启动进行水平方向扫描，由红外探测器发现某一方位有火焰信号后，装置喷嘴停在此方位上，再用紫外探测器复核，确定是否确有火焰信号，如果确有火焰信号，再进行垂直方向的扫描，由红外探测器寻找火点，发现火点后定位，向灭火系统发出火灾信号、启泵、开阀，对准火点喷水灭火。火灾消灭后停水，继续寻找火点，如还有火点重复上述过程，直至将所有火灾消灭，停水恢复到监控状态。原理图二、智能水炮灭火原理分析对火灾的发生进行准确探测，其实就是对火焰的一些特征元素进行分析，如烟、光、热量等，同时还要排除可能影响探测的一些因素，这样才能尽量降低误动作的可能性。智能图像火灾探测器采用相机智能滤光控制技术与智能图像处理算法，通过闪烁频率模型、非刚性模型与亮度、色调、边际效应等模型加上动态权值和阈值分割等技术对探测区域内的火焰进行全方位的检测。智能激光光束感烟探测器烟雾检测技术采用智能控制技术与智能图像处理算法，通过烟雾运动模型、烟雾色调特征、静态形状特性、边缘模糊特征和模糊分割技术对探测区域内的烟雾进行全方位的检测，不受安装高度与环境因素的限制，探测范围大，报警准确率高。大空间智能灭火装置自身具备红外、紫外双波段的双重探测定位功能，能更准确的确认火点，防止误报警误喷水。垂直传感器通过滤波器、吸光片可提高探测准确度；水平传感器则通过斩波槽、吸光片提高其对火焰探测分辨能力。二、智能水炮灭火原理分析自动寻的喷水灭火系统结构示意图大空间智能灭火系统三、几点问题1、消防用水量：因会与其他消防设施共同作用，所以要考虑各系统消防用水量的叠加；同时也要考虑在一个空间内，每个水炮的水量叠加。2、安装高度：一般产品的安装高度为8-35米，在条件允许的情况下，我认为应结合检修条件、公用水泵压力条件等情况，尽可能的将水炮的安装高度提高，增加灭火的准确度。3、安装位置：要考虑水炮动作的先后顺序。喷水灭火系统是利用水作为灭火介质，通过喷射出的压力水作用在火灾表面，阻断火灾继续燃烧，达到灭火的目的。如何使压力水准确作用在火灾表面十分关键，除了喷头在程序控制下对火源中心位置进行空间定位外，另外还要求在满足允许误差的条件下，水流最终落点能够有效的落在火源的中心位置。水点与火点位置关系不同的安装高度必会影响到水流射程。图中比较了不同安装高度下射程的变化情况，仿真时，系统工作压力为0．6MPa，从图中可看出，随安装高度的增高，射程也呈增大趋势。不同俯仰角度下水流落地流速变化曲线由动能定理可知，水流落地速度越大，水流具有的动能也越大，因此对火源的扑灭效果也就越好。图中所示为不同俯仰角度下水流落地流速的变化关系。在工作压力p=0.6MPa，安装高度H=12m情况下，随着俯仰角度的增大，水流落地速度逐渐减小。不同安装高度下射程变化曲线IMAX/巨幕厅穹幕影厅四、几点注意事项1、许多自动消防灭火系统的消防水泵，由于采取手动停泵的方式，往往忽略了水锤的影响。而智能灭火装置系统由于是自动停水，自动停泵，所以必须加以考虑。四、几点注意事项2、电磁阀是整个大空间灭火系统正常运转的关键部件，所以电磁阀最好选用与大流量喷头配套，且符合国家标准的合格产品。电磁阀宜靠近红外智能组件安装，因为越靠近装置设置，阀后与喷头连接的管道就会越短的，空管充水的时问久越短，越有利于迅速扑灭火灾；电磁阀属于易坏的组件，一般不设在吊顶或隐蔽的地方。如果一定要设在吊顶内的话，必须在电磁阀的下方设置检修口。四、几点注意事项3、在舞台、演播厅等场所设置大空间智能型主动喷水灭火系统时。为防止因烟火或特效照明灯光引起红外探测组件误报警，进而引起系统误喷，应在分区控制箱内增设手动与自动控制的转换开关。当演出排练时，应将灭火系统转换到手动控制位；在演出排练结束后，应恢复到自动控制位。当在手动控制位发生火灾时，联动扩展模块会打开电磁阅，并通过输入模块把信号传到消防控制中心，然后可以手动启动水泵灭火。五、总结目前市场上普遍采用的灭火装置主要是通过烟雾传感器和温度传感器来控制灭火。它有三个缺点：(1)灭火滞后。烟雾和温度传感器接收到烟雾浓度和温度高度时，火灾往往已形成规模，很难像初期火源一样轻易地被扑灭；(2)非定向灭火。目前的烟雾和温度传感器都是控制水喷淋灭火，而非定向灭火，它不能够直接对准火源进行喷水灭火，因此灭火效果很不理想；(3)水渍损失大。一旦喷淋启动后，即使火已经熄灭，但水喷淋不会自动停止，这就会增加一些不必要的水渍损失。五、总结大空间智能自动扫描灭火系统是集红外扫描、紫外传感、单片机处理于一体，通过火焰光谱进行火源定位的新