光學(xué)探測器自動滅火抑爆系統(tǒng)誤爆原因及對策研究

劉重發(fā)，周厚強(qiáng)，張濤，張永鋒，康辰龍，陽建文，馬超

（陸軍工程大學(xué)軍械士官學(xué)校，湖北 武漢 430075）

當(dāng)前國際軍用車船裝備的自動滅火系統(tǒng)，一般由火焰?zhèn)鞲衅鳌⒖刂坪?、滅火瓶、噴射裝置、排煙風(fēng)扇、連接電纜等組成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，火焰?zhèn)鞲衅髂芨惺芑馂?zāi)產(chǎn)生的光和熱而產(chǎn)生火警信號（電信號），并將產(chǎn)生的火警信號送入控制盒，控制盒接收到火警信號后立即燃亮火警指示燈，同時指令電警報器報警，指令滅火瓶噴灑滅火劑滅火。據(jù)統(tǒng)計，目前國際軍事裝備的滅火系統(tǒng)基本上都是基于光學(xué)探測器的自動滅火抑爆系統(tǒng)，采用光學(xué)探測器探測火警，電爆管引爆滅火瓶噴灑滅火劑滅火，從發(fā)生火警到滅火瓶引爆將火撲滅，只需要幾十毫秒。該系統(tǒng)具備多次滅火和抑爆等多重防護(hù)功能，能迅速撲滅裝備內(nèi)部可能發(fā)生的火災(zāi)，還能抑制裝備受炮彈擊中后可能引發(fā)的油氣混合氣的爆炸，最大限度保護(hù)乘員和裝備安全。但是由于該自動滅火抑爆系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、反應(yīng)靈敏迅速，導(dǎo)致裝備使用人員訓(xùn)練時滅火瓶誤爆的情況時有發(fā)生，這給相關(guān)人員訓(xùn)練或使用時埋下了很大的誤爆安全隱患。本文主要從多方面對自動滅火抑爆系統(tǒng)誤爆原因進(jìn)行分析，給出防誤爆對策，保障使用人員安全高效開展訓(xùn)練。

1 基于光學(xué)探測器的自動滅火抑爆系統(tǒng)基本工作原理

自動滅火抑爆系統(tǒng)基本工作原理如下圖所示，控制程序就存放在大規(guī)模可編程只讀存貯器Ⅰ和Ⅱ中，按照程序?qū)崿F(xiàn)滅火系統(tǒng)的各種功能（圖1）。

圖1

當(dāng)工況選擇開關(guān)位于平時狀態(tài)，程序根據(jù)火情發(fā)出指令如下：只有一個探測器送來信號，程序仍不斷檢測探測器信號，不作任何反應(yīng)；檢測到兩個探測器送來的信號，其先后的時間差大于30ms，程序按滅火方式發(fā)出指令，引爆一瓶滅火瓶滅火；若先后時間差小于30ms，程序按抑爆方式發(fā)出指令，同時引爆兩瓶；如果三個探測器都送來信號，程序按抑爆情況處理。

當(dāng)工況選擇開關(guān)位于用時狀態(tài)，只要任意一個探測器送來信號，程序就按抑爆方式工作。

當(dāng)探測器輸入火警信號后，按照有關(guān)程序就要引爆滅火瓶。程序首先檢測滅火瓶狀況的反饋信號，假如1號滅火瓶內(nèi)壓力正常，反饋信號為高電平，程序便向1號滅火瓶發(fā)出滅火指令，通過驅(qū)動電路使1號滅火瓶電爆管爆炸。然后1號滅火瓶發(fā)出空瓶信號，反饋信號變?yōu)榈碗娖剑谝黄繙缁鹬甘緹袅?。如果再來火?zāi)，程序立刻判斷出1號滅火已用，即而轉(zhuǎn)到第二瓶，所以程序自動完成滅火瓶狀態(tài)的識別與記憶。

滅火瓶噴射滅火劑后的第5s，若火災(zāi)已熄滅，程序發(fā)出指令啟動風(fēng)扇電路，風(fēng)扇執(zhí)行繼電器啟動風(fēng)扇，及時排出滅火過程中產(chǎn)生的煙霧和有害氣體；若火災(zāi)未熄滅，即探測器仍有信號輸入，程序指令另一瓶滅火劑噴射，這種功能可以持續(xù)進(jìn)行，直到滅火瓶都噴射完為止，連續(xù)噴滅火劑的時間間隔為5s。如果程序只讀存貯器Ⅰ向某一滅火瓶發(fā)出噴射指令，（該指令被鎖存）若該瓶因某種原因不能噴射，即50ms后不能反饋空瓶信號，則被鎖存的命令使只讀存貯器Ⅱ重新發(fā)出另一瓶噴射的指令，如圖中B所示。從某一滅火瓶發(fā)出動作指令改由另一瓶噴射約需60～85ms。手動滅火使用緊急開關(guān)，信號經(jīng)可編程只讀存貯器Ⅰ，按照平時狀態(tài)的程序執(zhí)行，如圖中C所示；系統(tǒng)斷電后2h內(nèi)，按緊急開關(guān)按鈕，信號經(jīng)控制盒直接指令4號滅火瓶噴射，如圖中D所示?？删幊讨蛔x存貯器內(nèi)有自檢程序，當(dāng)按下控制盒面板上的系統(tǒng)自檢按鈕，自檢程序啟動，程序檢查電子線路和各滅火瓶電爆管。如果系統(tǒng)完好，程序發(fā)出指令，讓4個滅火瓶狀態(tài)指示燈連續(xù)閃爍幾次，并自動啟動風(fēng)扇。

2 基于光學(xué)探測器的自動滅火抑爆系統(tǒng)誤爆原因及對策

（1）光學(xué)探測器敏感引發(fā)的誤爆。光學(xué)探測器一般有幾個，安裝在裝備內(nèi)頂部，如人的眼睛一樣監(jiān)視裝備內(nèi)部空間。在探測器監(jiān)視范圍內(nèi)的所有火光和熱輻射都會引發(fā)自動滅火抑爆系統(tǒng)動作，必須盡量避免。例如在裝備周圍烤火，在裝備內(nèi)進(jìn)行焊接，使用閃光燈照相，用手電筒直接照射探測器等，都會引發(fā)自動滅火抑爆系統(tǒng)動作，所以在進(jìn)行上述操作前，必須切斷自動滅火抑爆系統(tǒng)電源，防止光學(xué)探測器敏感引發(fā)的誤爆。如因工作需要必須使用火光，如冬季對裝備進(jìn)行加溫時有火光泄露或熱輻射，應(yīng)提前采取加裝防火簾等隔斷措施，并準(zhǔn)備手持滅火瓶防患于未然。另外，發(fā)現(xiàn)彈藥火光泄露導(dǎo)致系統(tǒng)誤爆后，及時對炮尾加裝防火簾進(jìn)行隔斷。所以，正常訓(xùn)練時，絕對不能將系統(tǒng)斷電。對一些可能引起誤爆的敏感源，提前采取相應(yīng)隔斷措施，防止因光學(xué)探測器敏感引發(fā)的誤爆。

（2）滅火瓶敏感引發(fā)的誤爆。發(fā)生火警時，滅火瓶電爆管被引爆，爆破密封膜片，滅火劑在瓶內(nèi)高壓驅(qū)動下高速噴出，瞬間氣化充滿被保護(hù)空間，參與化學(xué)反應(yīng)破壞燃燒鏈，使燃燒終止。電爆管引爆所需電流較小，為防止電爆管誤爆，禁止用儀器儀表檢測電爆管回路。滅火瓶上設(shè)置有分流器，將分流器裝在滅火瓶插座上，會使電爆管電路與滅火瓶殼體短路。由于滅火瓶壓力很高，噴射速度極快，為防止滅火瓶誤爆產(chǎn)生傷害危險，滅火瓶上設(shè)置有緩沖器，用來在拆裝或運輸過程中蓋住噴射口，減小危險程度。有些人員在運輸滅火瓶時，由于缺乏安全規(guī)范知識，沒有正確使用分流器和緩沖器，途中因顛簸、靜電等多種因素導(dǎo)致個別滅火瓶誤爆，導(dǎo)致駕駛員和押運員都受到驚嚇。所以，在滅火瓶拆裝或運輸過程中，必須將分流器裝在滅火瓶插座上，將緩沖器裝在滅火瓶噴射口，防止猛烈碰撞或摔跌滅火瓶，以防止滅火瓶敏感引發(fā)的誤爆。

（3）對緊急開關(guān)認(rèn)知錯誤導(dǎo)致的誤爆。緊急開關(guān)相當(dāng)于手動滅火開關(guān)，其內(nèi)有一組電容，系統(tǒng)供電正常時，電容就會貯存電能。在平時工況供電正常時，每按壓一次緊急開關(guān)按鈕，控制盒指令相應(yīng)滅火瓶引爆滅火。在滅火抑爆系統(tǒng)斷電后兩小時內(nèi)，按壓緊急開關(guān)按鈕，電容放電直接通過控制盒驅(qū)動4號滅火瓶引爆滅火。由于個別人員對緊急開關(guān)認(rèn)知錯誤，認(rèn)為滅火抑爆系統(tǒng)斷開電源后不會動作，在斷開系統(tǒng)電源后進(jìn)行模擬訓(xùn)練時，按下緊急開關(guān)按鈕，結(jié)果導(dǎo)致多起誤爆。所以無論滅火抑爆系統(tǒng)是否供電，只要沒有發(fā)生火災(zāi)，都不允許按壓緊急開關(guān)按鈕，防止對緊急開關(guān)認(rèn)識錯誤導(dǎo)致的誤爆。

（4）對工況選擇開關(guān)認(rèn)知錯誤導(dǎo)致的誤爆。自動滅火抑爆系統(tǒng)分為平時和用時2種工況，當(dāng)工況選擇開關(guān)位于平時狀態(tài)時，若有一個探測器探到火警信號，系統(tǒng)會不斷檢測探測器信號，不作任何反應(yīng)；當(dāng)兩個探測器探到火警信號，其先后的時間差大于30ms時，系統(tǒng)按滅火方式引爆一瓶滅火瓶滅火；若先后時間差小于30ms時，系統(tǒng)按抑爆方式同時引爆兩瓶滅火瓶抑爆；如果3個探測器都探到火警信號，系統(tǒng)按抑爆情況處理。當(dāng)工況選擇開關(guān)位于用時狀態(tài)，只要任意一個探測器探到火警信號，系統(tǒng)就按抑爆方式工作。由于用時狀態(tài)時系統(tǒng)高度敏感，如果麻痹大意，認(rèn)為工況選擇開關(guān)置于何種狀態(tài)都可以，則會引起誤爆，而自動滅火抑爆系統(tǒng)只能實施兩次抑爆。在平時訓(xùn)練時，發(fā)生爆炸的可能性很小，應(yīng)將工況選擇開關(guān)置于未用時狀態(tài)，嚴(yán)禁將工況選擇開關(guān)置于用時位置，防止對工況選擇開關(guān)認(rèn)識錯誤導(dǎo)致的誤爆。

3 結(jié)語

基于光學(xué)探測器的自動滅火抑爆系統(tǒng)發(fā)生誤爆主要有4個方面的原因：因光學(xué)探測器敏感引發(fā)的誤爆、因滅火瓶敏感引發(fā)的誤爆、對緊急開關(guān)認(rèn)知錯誤導(dǎo)致的誤爆、對未用與用時工況選擇開關(guān)認(rèn)知錯誤導(dǎo)致的誤爆。通過對以上4種情況進(jìn)行分析，操作人員只有掌握好自動滅火抑爆系統(tǒng)性能，牢記安全使用規(guī)范，按照提出的防誤爆對策正確操作，才能避免發(fā)生誤爆，保障相關(guān)使用人員安全高效開展裝備訓(xùn)練與正確使用。