文/楊俊科

一、概說

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)所造成的損失約為地震的5倍，僅次于干旱和洪澇災(zāi)害，對(duì)我們的生活構(gòu)成了巨大的影響和危害。當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人民物質(zhì)文化水平不斷提高，物質(zhì)財(cái)富和人口相對(duì)集中，新能源、新材料、新設(shè)備得到廣泛開發(fā)利用，一旦發(fā)生火災(zāi)損失大大增加。所以，防治火災(zāi)已經(jīng)成為我們一項(xiàng)極其重要的任務(wù)。而要減少火災(zāi)危害，必須在火災(zāi)發(fā)生早期甚至極早期發(fā)現(xiàn)并撲滅，由此便產(chǎn)生了對(duì)火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)的需求。本文就當(dāng)前火災(zāi)探測(cè)與控制技術(shù)研究的熱點(diǎn)和未來的發(fā)展趨勢(shì)來展開論述。

二、火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的任務(wù)就是針對(duì)燃燒中表現(xiàn)出來的物理特征作出反應(yīng)，并根據(jù)這些反應(yīng)作出是否發(fā)生火災(zāi)的準(zhǔn)確判斷。從研究熱點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，早期準(zhǔn)確預(yù)報(bào)是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的關(guān)鍵問題，也是今后的發(fā)展趨勢(shì)。

1.多參量多判據(jù)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)

火災(zāi)過程是一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，會(huì)產(chǎn)生氣(燃燒氣體)、煙(煙霧粒子)、熱(溫度)、光(火焰)等火災(zāi)參量，因此很難用一種火災(zāi)參量探測(cè)變化莫測(cè)的各類火災(zāi)。此外，灰塵、水氣、香煙煙霧等非火災(zāi)信號(hào)，也能引起單一參量火災(zāi)探測(cè)器誤報(bào)——雖然不具備真實(shí)火災(zāi)的多個(gè)火災(zāi)參量。因此，多參量復(fù)合探測(cè)技術(shù)結(jié)合相關(guān)的信號(hào)處理方法，不僅可以克服因使用單火災(zāi)參量造成的漏報(bào)，還可以從根本上識(shí)別由于非火災(zāi)信號(hào)導(dǎo)致的誤報(bào)，使得火災(zāi)的誤報(bào)率大大降低。此外，多參量多判據(jù)火災(zāi)探測(cè)技術(shù)還可使火災(zāi)探測(cè)的時(shí)問縮短，達(dá)到早期預(yù)報(bào)的目的。因此各種火災(zāi)參量敏感元件組成的各種復(fù)合探測(cè)器仍將是今后火災(zāi)探測(cè)領(lǐng)域中主要研究方向。

2.網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)

目前，網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)報(bào)警控制技術(shù)已成為一個(gè)重要發(fā)展方向。網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)報(bào)警控制技術(shù)采用多個(gè)區(qū)域報(bào)警控制器組成一個(gè)基于某種網(wǎng)絡(luò)通訊方式的局域網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)區(qū)域控制器與其所控設(shè)備組成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的報(bào)警區(qū)域。控制器之間通過局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成交互的顯示和控制功能。這種技術(shù)使整個(gè)系統(tǒng)處于多臺(tái)控制器的監(jiān)控之中，可以有效避免由于操作人員的疏忽可能造成的損失。這種技術(shù)可以將一個(gè)單位甚至一個(gè)城市的消防系統(tǒng)納入到一個(gè)大系統(tǒng)中，可結(jié)合城市通信指揮系統(tǒng)、住宅小區(qū)安全防范系統(tǒng)和現(xiàn)代火災(zāi)信息處理技術(shù)。這樣不僅提高了系統(tǒng)的安全性，而且還可以做到及早發(fā)現(xiàn)、快速反應(yīng)，將火災(zāi)損失降低到最低限度。

3.早期火災(zāi)探測(cè)技術(shù)——CO氣體探測(cè)技術(shù)

在早期火災(zāi)探測(cè)技術(shù)方面，分析空氣中氣體也是一個(gè)重要方法。眾所周知，通常火災(zāi)是一種不充分燃燒，在發(fā)生火災(zāi)之前或過程中，CO的含量會(huì)遠(yuǎn)高于正常情況，因此通過測(cè)量空氣中的CO的含量，便可準(zhǔn)確判斷是否發(fā)生了火災(zāi)，并且可以早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)。由于人們認(rèn)識(shí)不足及早期CO傳感器探測(cè)靈敏度低、功耗高、成本高等缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用，近年來，CO傳感技術(shù)有了一定突破，功耗顯著降低，靈敏度及壽命都有所提高，出現(xiàn)了較為成熟的CO氣體探測(cè)技術(shù)。采用CO作為火災(zāi)探測(cè)參數(shù)，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)CO含量變化早于煙霧和火焰輸出，響應(yīng)速度快。

(2)無放射性污染。

(3)CO分子可通過煙不能通過的極小縫隙。

(4)CO比空氣輕，擴(kuò)散能力比煙霧強(qiáng)，能更有效到達(dá)探測(cè)器。

(5)對(duì)感煙探測(cè)方法產(chǎn)生誤報(bào)的誤報(bào)源不產(chǎn)生CO，故對(duì)CO探測(cè)器不產(chǎn)生影響。

(6)CO分子通過擴(kuò)散方式由火源傳到探測(cè)器，故不會(huì)像煙霧探測(cè)器那樣因空氣對(duì)流不利而不報(bào)警，它是煙流受熱分層效應(yīng)阻礙的區(qū)域里和有限區(qū)域里發(fā)生火災(zāi)的有效探測(cè)方法。

為盡早報(bào)警及適應(yīng)特殊環(huán)境要求，應(yīng)盡量采用CO作為火災(zāi)探測(cè)參數(shù)；同時(shí)CO與其它參數(shù)的綜合會(huì)進(jìn)一步增加報(bào)警的可靠性及靈敏性。它的引用對(duì)火災(zāi)探測(cè)的可靠性提高具有深遠(yuǎn)意義。

三、小結(jié)

由于火災(zāi)探測(cè)問題屬于非結(jié)構(gòu)性問題，很難用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述；且其發(fā)生、發(fā)展過程中，始終存有與火災(zāi)信號(hào)變化規(guī)律相似的非火災(zāi)信號(hào)。故為盡量降低誤、漏報(bào)還有很多需解決的課題：如低功耗、高靈敏度CO傳感器的應(yīng)用及與其他傳感元件復(fù)合，以及在降低成本同時(shí)與自動(dòng)化、通訊及其他領(lǐng)域新技術(shù)的融合等問題。而作為火災(zāi)科學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，火災(zāi)探測(cè)在保護(hù)自然資源和人民生命財(cái)產(chǎn)安全中起著重要的作用。為了滿足社會(huì)和發(fā)展的需要，火災(zāi)探測(cè)技術(shù)將面臨越來越多的挑戰(zhàn)，火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的研究也將會(huì)有越來越多的研究課題。總的來說，“更快、更準(zhǔn)”將是火災(zāi)探測(cè)技術(shù)未來發(fā)展的一個(gè)方向。

1.郭鍵，王汝琳，李明.火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)第23卷第2期.2004年4月.

2.秦科稚.第五代火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)革命.技術(shù)與產(chǎn)品信息P10～l8.2006年6月.

3.劉衛(wèi)華.火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)狀分析.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息P10～l8.2006年10月.