于進江 ，衛(wèi)廣昭

（1.北京市通州區(qū)公安消防支隊，北京 101101；2.北京市消防科學研究所，北京 100024）

淺析某大空間場所自動滅火系統(tǒng)的設(shè)置

于進江1，衛(wèi)廣昭2

（1.北京市通州區(qū)公安消防支隊，北京 101101；2.北京市消防科學研究所，北京 100024）

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

消防；大空間；自動滅火系統(tǒng)

引言

本文以某大空間為例，對展廳、宴會廳、大會堂、四層公共人流區(qū)、內(nèi)街等高大空間場所進行火災(zāi)防護，共設(shè)置42臺自動消防炮和41套雙波段探測器。其中宴會廳及大會堂共12臺炮采用升降裝置實現(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行雙重定位，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，并通過人機協(xié)同的方式啟動消防炮，實現(xiàn)將火災(zāi)撲滅在初期。表1為自動消防炮系統(tǒng)前端設(shè)備設(shè)置表。

表1 自動消防炮系統(tǒng)前端設(shè)備設(shè)置表

1 系統(tǒng)選型

大空間火災(zāi)自動報警系統(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），對展廳等大空間場所的早期火災(zāi)進行有效探測。該系統(tǒng)作為自動消防炮系統(tǒng)的專用報警及探測系統(tǒng)，與自動消防炮定位系統(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、定位準確、滅火迅速、水漬污染少等一系列優(yōu)點。

水炮的報警及探測系統(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，均具備有2門水炮的水射流同時到達被保護區(qū)域的任何部位，以充足水柱射向起火點。在系統(tǒng)報警后，消防炮可在3s內(nèi)自動啟動并開始火源自動定位，在其保護范圍內(nèi)自動定位及開始自動出水時間不超過60s，自動升降裝置伸縮時間＜30s，水射流集中落點在距火源中心點半徑1.5m的范圍內(nèi)。

2 自動消防炮

2.1 技術(shù)規(guī)格

2.1.1 機械參數(shù)（如表2）

表 2

2.1.2 電動參數(shù)

驅(qū)動電機：

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：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)動電機超負荷時免于損壞；帶有電動操作柱狀/霧狀噴嘴；利用電動機進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

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

2.2.2 機械參數(shù)

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

2.2.3 電動參數(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 自動消防炮滅火系統(tǒng)特點

2.3.1 空間自動定位

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

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口設(shè)計技術(shù)，并采用了定減速比減速器驅(qū)動裝置；帶極限位置的停止開關(guān)及摩擦離合器，使水炮驅(qū)動電機工作平穩(wěn)可靠，有效地保護消防炮工作安全性，超負荷運行時免于損壞，大量工程實際經(jīng)驗證明無誤動作。

2.3.3 柱狀/霧狀無極轉(zhuǎn)換功能

自動消防炮可以噴射柱狀水和霧狀水，近距離噴射霧狀，遠距離噴射柱狀，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、計算機視覺、模式識別、持續(xù)趨勢、雙向預(yù)測算法、人工智能等多項高新技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)屬國際首創(chuàng)；并運用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特有的自學習功能和自適應(yīng)能力，可以根據(jù)現(xiàn)場自動調(diào)整運行參數(shù)，提高了系統(tǒng)的容錯能力。

雙波段探測器采集的現(xiàn)場信息傳回控制中心，由信息處理主機巡檢和防火并行處理器并行處理同時進行，一旦檢測到火災(zāi)信號便向信息處理主機發(fā)出預(yù)警信號，對確認為真實火情的信息，由信息處理主機發(fā)出報警信號，由立安控制器動作：自動聲光報警、自動顯示對應(yīng)報警區(qū)域的現(xiàn)場圖像、自動啟動硬盤錄像機記錄、提供區(qū)域報警信號給常規(guī)火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，并通過聯(lián)動控制臺遠程控制相關(guān)區(qū)域的自動消防水炮掃描并指向火源點，啟動消防泵和電動閥門，實現(xiàn)定點噴水撲救，將火災(zāi)消滅在初級階段（如圖1）。

圖1 數(shù)控消防炮滅火示意圖

2.5 系統(tǒng)組成

自動消防炮滅火系統(tǒng)是一套自動噴水滅火系統(tǒng)，采用濕式給水系統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制裝置、自動消防炮、水流指示器、電動閥、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，發(fā)出自動、手動滅火指令。

2.5.2 消防泵控制盤

接收主機指令，啟動消防泵，接受反饋信號。

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、手動狀態(tài)下

2.5.4 驅(qū)動消防炮尋找著火點的命令

并將反饋信號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，實現(xiàn)手動遠程控制功能。

2.5.7 現(xiàn)場手動控制盤

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

包括信息處理主機、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)視器對所有圖像進行顯示。

2.6 系統(tǒng)的啟動方式

具有自動控制、手動控制、現(xiàn)場應(yīng)急控制三種啟動方式，可以手動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)報警信號后，消防炮可在3s內(nèi)自動啟動并開始火源自動定位。

2.6.1 自動狀態(tài)下工作程序

當前端探測設(shè)備報警并認為火警，信息處理主機向消防炮控制盤發(fā)出滅火指令，消防炮控制盤通過消防炮解碼器驅(qū)動消防炮按設(shè)定程序進行掃描，直至掃描到著火點并鎖定著火點，此時消防炮控制盤開啟消防炮供水消防泵和電動閥，進行噴水滅火。

2.6.2 手動狀態(tài)下工作程序

當前端設(shè)備報警并被信息處理主機確認發(fā)生火災(zāi)后，信息處理主機提醒消防值班人員，通過被強制切換過來的彩色畫面進行火災(zāi)確認。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)動自動消防炮瞄準著火點，開啟電動閥和消防泵進行滅火。

2.6.3 現(xiàn)場應(yīng)急狀態(tài)下工作程序

當現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后，直接通過現(xiàn)場手動控制盤操作自動消防炮對準著火點，并開啟電動閥和消防泵進行滅火。

3 結(jié)語

通過上述對某大空間場所自動滅火系統(tǒng)的設(shè)置，筆者認為對展廳、會議中心、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)自動滅火系統(tǒng)對早期火災(zāi)進行有效探測，并實現(xiàn)可視化報警。達到早期探測、快速響應(yīng)、及時撲救的目的。

[1]GB50016－2006.建筑設(shè)計防火規(guī)范.

[2]GB5004－95.高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范.

[3]GB 50338－2003.固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范.

[4]GB 50084－2001.自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范.

TU892

A

1671-3362（2013）07-0123-02