軌道交通領(lǐng)域高大空間探測器選型的應(yīng)用研究

梅榮川

摘 要：結(jié)合城市軌道交通高大空間建筑的特點(diǎn)，通過對(duì)適用高大空間火災(zāi)探測器的原理、適用環(huán)境等進(jìn)行分析，探討軌道交通不同建筑結(jié)構(gòu)形式、功能特點(diǎn)的高大空間建筑內(nèi)火災(zāi)探測器的選型方案，為城市軌道交通高大空間建筑內(nèi)火災(zāi)探測器的選型設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；高大空間；火災(zāi)探測器

中圖分類號(hào)：U231.96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）35-0164-03

Abstract： Combined with the characteristics of high space building in urban rail transit， the principle and environment of fire detector suitable for high and large space are analyzed. This paper discusses the type selection scheme of fire detectors in tall space buildings with different structural forms and functional characteristics of rail transit， and provides reference for the selection and design of fire detectors in tall space buildings of urban rail transit.

Keywords： urban rail transit； tall space； fire detector

1 研究背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)技術(shù)水平的不斷提升，在軌道交通領(lǐng)域的建設(shè)中高大空間建筑不斷涌現(xiàn)，如與交通樞紐銜接的地鐵車站、場段內(nèi)的運(yùn)用庫、大架修庫、物資總庫等建筑。這些建筑具有跨度大、空間高等高大空間的特點(diǎn)，同時(shí)又具有自身的獨(dú)特性。結(jié)合軌道交通高大空間火災(zāi)探測器適用場所特性，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求選擇火災(zāi)探測器，滿足火災(zāi)探測器布置合規(guī)、高效，確保建筑物的消防安全，避免帶來人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，特別重要。

2 高大空間類型研究

2.1 高大空間的定義

一般將民用和工業(yè)建筑物內(nèi)凈空高度大于8m，倉庫建筑物內(nèi)凈空高度大于12m的場所作為高大空間考慮。

2.2 軌道交通高大空間內(nèi)煙霧探測系統(tǒng)存在問題

（1）煙霧分層問題。（2）煙霧稀釋問題。（3）探測設(shè)備的安裝維護(hù)問題。（4）誤報(bào)警的問題。

2.3 軌道交通高大空間環(huán)境因素特點(diǎn)

（1）空氣流動(dòng)更快、煙霧難以聚集。（2）環(huán)境惡劣，濕度大，灰塵多。（3）設(shè)備價(jià)值高，電氣設(shè)備多，人員安全重要。

3 探測器方案介紹

根據(jù)現(xiàn)階段火災(zāi)探測技術(shù)的發(fā)展，適用于高大空間的火災(zāi)探測器主要有吸氣式感煙火災(zāi)探測器、紅外光束感煙探測器、雙鑒式成像線型光束感煙探測器、圖像型火災(zāi)探測器等。

3.1 吸氣式感煙火災(zāi)探測器

3.1.1 工作原理。吸氣式感煙探測器通過吸氣式采樣管，利用吸氣泵連續(xù)采集保護(hù)區(qū)內(nèi)的空氣樣品經(jīng)多級(jí)過濾后送入激光探測腔。探測腔由激光發(fā)射源與接收器構(gòu)成，激光遇煙霧顆粒發(fā)生散射，煙霧濃度越高，散射光越強(qiáng)。當(dāng)接收器接收到的散射光的強(qiáng)度大于設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，探測器報(bào)警。

3.1.2 主要性能特點(diǎn)。（1）采用激光散射技術(shù)，靈敏度極高，可實(shí)現(xiàn)極早期的報(bào)警；（2）多層級(jí)過濾，降低了誤報(bào)率；（3）采用主動(dòng)式抽氣取樣，采樣管可根據(jù)建筑空間靈活布置；（4）多級(jí)報(bào)警閥值：預(yù)警、動(dòng)作、火警1、火警2。

3.1.3 適應(yīng)場所分析。（1）火災(zāi)初期階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的火焰，并且需要盡早發(fā)現(xiàn)火情的高大空間場所。（2）有固定或移動(dòng)遮擋物的高大空間場所。（3）無大量粉塵、水霧、干粉、蒸汽等環(huán)境較清潔的高大空間場所。（4）空氣流通速率較快的高大空間場所。（5）點(diǎn)型智能感煙、感溫火災(zāi)探測器無法滿足探測要求的大空間、建筑內(nèi)凈空高度超過12m或有其他特定要求的場所。

3.2 紅外光束感煙探測器

3.2.1 工作原理。紅外光束感煙探測器由發(fā)射端和接收端組成，發(fā)射端向接收端發(fā)射出一束紅外光束，火災(zāi)發(fā)生后，由于紅外光束被煙霧遮擋使接收端收到的光強(qiáng)度降低，隨著煙霧濃度的增加，當(dāng)接收端收到的紅外光強(qiáng)度低于設(shè)定值時(shí)，探測器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

3.2.2 主要性能特點(diǎn)。（1）采用斜率遞增信號(hào)檢測技術(shù)對(duì)探測環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。（2）具有自動(dòng)光量補(bǔ)償功能，當(dāng)光量補(bǔ)償達(dá)到探測器正常工作極限時(shí)，探測器報(bào)故障。（3）具有光照自動(dòng)監(jiān)測補(bǔ)償功能，具有抗干擾光能力。

3.2.3 適用場所分析。（1）火災(zāi)初期階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的火焰，并且需要盡早發(fā)現(xiàn)火情的高大空間場所。（2）建筑凈空高度低于20m，在探測光束路徑上無固定或移動(dòng)遮擋物的高大空間場所。（3）無大量粉塵、水霧、干粉、蒸汽等環(huán)境較清潔的高大空間場所。（4）無較強(qiáng)電磁輻射和較大振動(dòng)的高大空間場所。

3.3 雙鑒式成像線型光束感煙探測器

3.3.1 工作原理。雙鑒（紅紫外）成像線型光束感煙探測器通過測定在保護(hù)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)位置投射的兩束光的波長衰減程度來探測煙霧。每個(gè)發(fā)射器朝成像器投射一束廣角光線，包括不間斷的紫外（UV）光和紅外（IR）光脈沖，如果煙霧引起的衰減程度超過探測器的預(yù)設(shè)閥值，將觸發(fā)火警。

3.3.2 主要性能特點(diǎn)。（1）基于雙波長LED技術(shù)進(jìn)行煙霧探測。（2）通過CMOS成像芯片光學(xué)成像。（3）能夠記錄故障和警報(bào)診斷事件日志。（4）抗振動(dòng)性好，防止由建筑物位移產(chǎn)生的故障報(bào)警。（5）能自動(dòng)監(jiān)測因灰塵積累引起的探測器工作狀態(tài)的飄移，并可根據(jù)環(huán)境變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，可減少因灰塵積累和環(huán)境變化造成的誤報(bào)警。（6）具有較大的調(diào)節(jié)角和視角，不需要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，可以避免由于安裝和振動(dòng)等原因引起的飄移而誤報(bào)警。