于進(jìn)江 衛(wèi)廣昭

摘 要：大空間建筑火災(zāi)的早期探測和撲救，一直是一個(gè)難以較好解決的世界性難題，世界各國火災(zāi)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)及消防科技工作者對(duì)此都十分關(guān)注。本文以某大空間場所為例，對(duì)場所火災(zāi)探測和撲救中存在的問題進(jìn)行了分析，介紹了大空間建筑火災(zāi)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)置，對(duì)大空間火災(zāi)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：消防；大空間；自動(dòng)滅火系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0123-02

引言

本文以某大空間為例，對(duì)展廳、宴會(huì)廳、大會(huì)堂、四層公共人流區(qū)、內(nèi)街等高大空間場所進(jìn)行火災(zāi)防護(hù)，共設(shè)置42臺(tái)自動(dòng)消防炮和41套雙波段探測器。其中宴會(huì)廳及大會(huì)堂共12臺(tái)炮采用升降裝置實(shí)現(xiàn)升降收縮，其他部位炮采用頂部固定安裝。該系統(tǒng)利用雙波段火災(zāi)探測器和水炮自身定位器進(jìn)行雙重定位，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，并通過人機(jī)協(xié)同的方式啟動(dòng)消防炮，實(shí)現(xiàn)將火災(zāi)撲滅在初期。表1為自動(dòng)消防炮系統(tǒng)前端設(shè)備設(shè)置表。

1 系統(tǒng)選型

大空間火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)探測器選用圖像型火災(zāi)探測器（又叫雙波段火災(zāi)探測器），對(duì)展廳等大空間場所的早期火災(zāi)進(jìn)行有效探測。該系統(tǒng)作為自動(dòng)消防炮系統(tǒng)的專用報(bào)警及探測系統(tǒng)，與自動(dòng)消防炮定位系統(tǒng)相結(jié)合，可提高其響應(yīng)速度及定位準(zhǔn)確度。

該系統(tǒng)滅火部分選用水炮為PSDZ型電控消防炮，具有體積緊湊、定位準(zhǔn)確、滅火迅速、水漬污染少等一系列優(yōu)點(diǎn)。

水炮的報(bào)警及探測系統(tǒng)為水炮的專用系統(tǒng)，作用同火災(zāi)探測器。系統(tǒng)的配置滿足某大空間消防需要，確保共享任何一處發(fā)生火情時(shí)，均具備有2門水炮的水射流同時(shí)到達(dá)被保護(hù)區(qū)域的任何部位，以充足水柱射向起火點(diǎn)。在系統(tǒng)報(bào)警后，消防炮可在3s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)并開始火源自動(dòng)定位，在其保護(hù)范圍內(nèi)自動(dòng)定位及開始自動(dòng)出水時(shí)間不超過60s，自動(dòng)升降裝置伸縮時(shí)間<30s，水射流集中落點(diǎn)在距火源中心點(diǎn)半徑1.5m的范圍內(nèi)。

2 自動(dòng)消防炮

2.1 技術(shù)規(guī)格

2.1.1 機(jī)械參數(shù)（如表2）

2.1.2 電動(dòng)參數(shù)

2.1.3 外觀參數(shù)

消防炮外觀參數(shù)符合國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心要求，炮體材料耐腐蝕，鑄件表面光潔；炮體外表面涂漆層均勻，無龜裂等缺陷。

顏色：炮體消防紅（RAL3000） 外罩白色（RAL901C）

性能特點(diǎn)：壓力消耗極低；采用定減速比減速器；帶極限位置的停止開關(guān)；摩擦離合器使炮驅(qū)動(dòng)電機(jī)超負(fù)荷時(shí)免于損壞；帶有電動(dòng)操作柱狀/霧狀噴嘴；利用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行消防炮的水平和垂直調(diào)節(jié)。

2.2 消防炮伸縮裝置

2.2.1 性能特點(diǎn)

炮伸縮裝置為電動(dòng)伸縮裝置；內(nèi)裝具備定減速比減速器的電動(dòng)機(jī)；帶極限位置停止開關(guān)，且能在限位時(shí)反饋指示；伸縮靈活可靠。

2.2.2 機(jī)械參數(shù)

伸距：450～650mm；載重伸縮時(shí)間：≤30s；伸縮重量：≥40kg；最大額定工作壓力：1.6MPa。

2.2.3 電動(dòng)參數(shù)

工作壓力：DC24V；允許工作溫度：-20～+60℃；限位開關(guān)工作電壓：DC24V。

2.2.4 水源接口

位置在伸縮裝置的底面；入口法蘭DN65～DN80。

2.3 自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)特點(diǎn)

2.3.1 空間自動(dòng)定位

利用雙波段火災(zāi)探測器和水炮自身的定位器雙重定位，可自動(dòng)尋找火源點(diǎn)，根據(jù)探測的火源位置，自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，瞄準(zhǔn)起火源定點(diǎn)噴水滅火。

2.3.2 水流壓力損耗低、工作安全可靠

炮體制造工藝采用了進(jìn)口設(shè)計(jì)技術(shù)，并采用了定減速比減速器驅(qū)動(dòng)裝置；帶極限位置的停止開關(guān)及摩擦離合器，使水炮驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作平穩(wěn)可靠，有效地保護(hù)消防炮工作安全性，超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)免于損壞，大量工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明無誤動(dòng)作。

2.3.3 柱狀/霧狀無極轉(zhuǎn)換功能

自動(dòng)消防炮可以噴射柱狀水和霧狀水，近距離噴射霧狀，遠(yuǎn)距離噴射柱狀，其轉(zhuǎn)換功能視現(xiàn)場由系統(tǒng)軟件設(shè)定。

2.4 系統(tǒng)工作原理

大空間火災(zāi)探測系統(tǒng)使用了圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、持續(xù)趨勢、雙向預(yù)測算法、人工智能等多項(xiàng)高新技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)屬國際首創(chuàng)；并運(yùn)用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特有的自學(xué)習(xí)功能和自適應(yīng)能力，可以根據(jù)現(xiàn)場自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。

雙波段探測器采集的現(xiàn)場信息傳回控制中心，由信息處理主機(jī)巡檢和防火并行處理器并行處理同時(shí)進(jìn)行，一旦檢測到火災(zāi)信號(hào)便向信息處理主機(jī)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，對(duì)確認(rèn)為真實(shí)火情的信息，由信息處理主機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由立安控制器動(dòng)作：自動(dòng)聲光報(bào)警、自動(dòng)顯示對(duì)應(yīng)報(bào)警區(qū)域的現(xiàn)場圖像、自動(dòng)啟動(dòng)硬盤錄像機(jī)記錄、提供區(qū)域報(bào)警信號(hào)給常規(guī)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，并通過聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)遠(yuǎn)程控制相關(guān)區(qū)域的自動(dòng)消防水炮掃描并指向火源點(diǎn)，啟動(dòng)消防泵和電動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)噴水撲救，將火災(zāi)消滅在初級(jí)階段。

圖1 數(shù)控消防炮滅火示意圖

2.5 系統(tǒng)組成

自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)是一套自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，采用濕式給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制裝置、自動(dòng)消防炮、水流指示器、電動(dòng)閥、檢修閥、消防泵組、管網(wǎng)、及電源部分等組成。

控制裝置包括消防炮控制器、消防泵控制盤、消防炮解碼器、消防炮定位器、消防炮集中控制盤、現(xiàn)場手動(dòng)控制盤、消防炮升降控制裝置等部件。

2.5.1 消防炮控制器

接收定位器信號(hào)，發(fā)出自動(dòng)、手動(dòng)滅火指令。

2.5.2 消防泵控制盤

接收主機(jī)指令，啟動(dòng)消防泵，接受反饋信號(hào)。

2.5.3 消防炮解碼器

接受消防控制中心的滅火指令，完成自動(dòng)、手動(dòng)狀態(tài)下

2.5.4 驅(qū)動(dòng)消防炮尋找著火點(diǎn)的命令

并將反饋信號(hào)提供給消防控制中心。

2.5.5 消防炮定位器

安裝在消防炮炮體上，向消防控制中心提供圖像。

2.5.6 消防炮集中控制盤

通過鍵盤按鈕，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)遠(yuǎn)程控制功能。

2.5.7 現(xiàn)場手動(dòng)控制盤

通過鍵盤按鈕，操作消防炮滅火。

2.5.8 消防炮升降控制裝置

固定安裝于炮體上方，通過法蘭式軟管與炮口連接。

2.5.9 總控制臺(tái)

包括信息處理主機(jī)、液晶顯示器、防火并行處理器、立安控制器、矩陣切換器、矩陣操作鍵盤等設(shè)備

2.5.10 終端顯示

利用液晶監(jiān)視器對(duì)所有圖像進(jìn)行顯示。

2.6 系統(tǒng)的啟動(dòng)方式

具有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、現(xiàn)場應(yīng)急控制三種啟動(dòng)方式，可以手動(dòng)控制消防炮噴嘴的水平和仰俯角度調(diào)整，以及柱/霧狀水流連續(xù)調(diào)整等操作。系統(tǒng)在接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，消防炮可在3s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)并開始火源自動(dòng)定位。

2.6.1 自動(dòng)狀態(tài)下工作程序

當(dāng)前端探測設(shè)備報(bào)警并認(rèn)為火警，信息處理主機(jī)向消防炮控制盤發(fā)出滅火指令，消防炮控制盤通過消防炮解碼器驅(qū)動(dòng)消防炮按設(shè)定程序進(jìn)行掃描，直至掃描到著火點(diǎn)并鎖定著火點(diǎn)，此時(shí)消防炮控制盤開啟消防炮供水消防泵和電動(dòng)閥，進(jìn)行噴水滅火。

2.6.2 手動(dòng)狀態(tài)下工作程序

當(dāng)前端設(shè)備報(bào)警并被信息處理主機(jī)確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)后，信息處理主機(jī)提醒消防值班人員，通過被強(qiáng)制切換過來的彩色畫面進(jìn)行火災(zāi)確認(rèn)。消防值班人員可通過控制室消防炮控制盤的操作按鈕驅(qū)動(dòng)自動(dòng)消防炮瞄準(zhǔn)著火點(diǎn)，開啟電動(dòng)閥和消防泵進(jìn)行滅火。

2.6.3 現(xiàn)場應(yīng)急狀態(tài)下工作程序

當(dāng)現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，直接通過現(xiàn)場手動(dòng)控制盤操作自動(dòng)消防炮對(duì)準(zhǔn)著火點(diǎn)，并開啟電動(dòng)閥和消防泵進(jìn)行滅火。

3 結(jié)語

通過上述對(duì)某大空間場所自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)置，筆者認(rèn)為對(duì)展廳、會(huì)議中心、體育館等大空間場所應(yīng)采用雙波段火災(zāi)探測器等火災(zāi)自動(dòng)滅火系統(tǒng)對(duì)早期火災(zāi)進(jìn)行有效探測，并實(shí)現(xiàn)可視化報(bào)警。達(dá)到早期探測、快速響應(yīng)、及時(shí)撲救的目的。

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