危廢倉庫火災(zāi)探測(cè)及視頻監(jiān)控一體化設(shè)計(jì)

王 沖

(中國(guó)海誠(chéng)工程科技股份有限公司，上海 200031)

1 引言

危險(xiǎn)廢物處置工程中針對(duì)不同的待處置危險(xiǎn)廢物需設(shè)置不同的危廢暫存庫，以儲(chǔ)存危廢供生產(chǎn)周轉(zhuǎn)使用。危險(xiǎn)廢物的種類多樣化，包括醫(yī)療廢物、農(nóng)藥廢物、表面處理廢物、焚燒處置殘?jiān)?，其成分也非常?fù)雜，多為多種物質(zhì)的混合物，且可能具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應(yīng)性、感染性等。危廢暫存庫一旦發(fā)生火災(zāi)將給企業(yè)的生產(chǎn)人員及財(cái)產(chǎn)造成重大損失，且對(duì)周邊的環(huán)境等也會(huì)造成極大的影響，應(yīng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)引起重視。

2 危廢暫存庫的特點(diǎn)

危廢暫存庫根據(jù)儲(chǔ)存物料的不同，其火災(zāi)危險(xiǎn)性類別一般按照甲類、乙類、丙類等分類。甲類庫中儲(chǔ)存的主要是閃點(diǎn)小于28℃的液體、爆炸下限小于10%的氣體等，由于廢液主要儲(chǔ)存在廢液罐區(qū)，所以甲類庫的設(shè)置數(shù)量及規(guī)模一般較??；乙類庫中儲(chǔ)存的主要是閃點(diǎn)(28～60℃)的液體以及爆炸下限不下于10%的氣體、不屬于甲類的易燃固體等；丙類庫中儲(chǔ)存的主要是閃點(diǎn)不小于60℃的液體以及可燃固體[1]。

乙類庫和丙類庫在危廢暫存庫中的占比較大，其中乙類庫涉及的物料種類更多，更能適應(yīng)目前危廢收取的多樣性和變化性，應(yīng)用也越來越廣泛。乙類危廢暫存庫一般會(huì)根據(jù)儲(chǔ)存物料及防火要求分設(shè)多個(gè)防火分區(qū)，并以防火墻分隔，各區(qū)物料獨(dú)立存儲(chǔ)。乙類危廢暫存庫的危險(xiǎn)廢物涉及各行業(yè)的固體危廢、液體危廢、氣體等，種類復(fù)雜多樣，是火災(zāi)、爆炸、傷害事故重災(zāi)區(qū)，其危險(xiǎn)性主要在于：

危險(xiǎn)廢物中存在能與空氣接觸氧化的自燃物，易引發(fā)火災(zāi)；

危險(xiǎn)廢液泄漏后遇明火引發(fā)火災(zāi)；

危險(xiǎn)廢液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生爆炸性氣體；

危險(xiǎn)氣體泄漏積聚到高濃度爆炸；

危險(xiǎn)廢液泄漏導(dǎo)致的操作人員中毒、腐蝕性傷害等。

根據(jù)乙類危廢暫存庫的特點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以對(duì)整個(gè)倉儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行全面的火災(zāi)探測(cè)及安全監(jiān)控。

3 火災(zāi)探測(cè)器選型

乙類危廢暫存庫中一般可能存在可燃?xì)怏w或可燃蒸汽，且成分根據(jù)儲(chǔ)存物料的變化會(huì)有所不同。鑒于設(shè)計(jì)及安全生產(chǎn)的謹(jǐn)慎性，在乙類危廢暫存庫中設(shè)置的火災(zāi)探測(cè)器全部采用防爆產(chǎn)品，等級(jí)為ExdIICT6Gb，并根據(jù)規(guī)范要求，提高相應(yīng)的電纜配線等級(jí)[2]。

以某工業(yè)園區(qū)危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目中的乙類危廢暫存庫為例，其建筑面積約2000m2，分4個(gè)防火分區(qū)，高度約11m，屋面采用雙T板結(jié)構(gòu)。由于雙T板的下肋比較深(超過600mm)，若是布置普通的點(diǎn)型火災(zāi)感煙探測(cè)器的話，需要在每行肋板中間及兩側(cè)布置，數(shù)量會(huì)很多且由于雙T板較薄，現(xiàn)場(chǎng)布置點(diǎn)型火災(zāi)感煙探測(cè)器不便利，也不利用后期維護(hù)。因此，在其它條件允許的情況下一般不選用此類布置[3]。

由于乙類危廢暫存庫上部空間無遮擋，可采用適用于大空間場(chǎng)所的火災(zāi)探測(cè)器進(jìn)行布置，常用的包括以下幾種類型。

3.1 紅外線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器

紅外線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器，其原理是利用探測(cè)區(qū)域煙霧的散射及吸收導(dǎo)致入射光衰減的特點(diǎn)，根據(jù)紅外接收器得到的入射光信號(hào)降低的幅度值來確定探測(cè)環(huán)境中煙霧的濃度。

此種探測(cè)器主要分為對(duì)射型和反射型：對(duì)射型包括成對(duì)的紅外接收器和發(fā)射器，分別布置在對(duì)側(cè)墻，由接收器接收發(fā)射器發(fā)出的紅外光束；反射型為一個(gè)紅外接收反射一體器及一個(gè)反射板，由一體器發(fā)出紅外光束至對(duì)側(cè)墻的反射板后再返回至一體器。

可根據(jù)安裝環(huán)境的特點(diǎn)選擇不同的類型，此種探測(cè)器輸出的干接點(diǎn)報(bào)警信號(hào)，需通過輸入模塊聯(lián)入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的總線中。

3.2 光截面感煙探測(cè)器

光截面感煙探測(cè)器是紅外線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器的衍生產(chǎn)品，但與之又有所區(qū)別，光截面感煙探測(cè)器可對(duì)探測(cè)空間實(shí)現(xiàn)曲面式覆蓋保護(hù)，無需準(zhǔn)直光路。光截面感煙探測(cè)器為對(duì)射型，一個(gè)接收器配合多個(gè)發(fā)射器使用，可分辨發(fā)射光源和干擾光源。

光截面感煙探測(cè)器保護(hù)面積大、響應(yīng)時(shí)間短,可對(duì)光截面中相鄰的光束進(jìn)行分析,克服單束光線因偶然因素造成的誤報(bào)。此種探測(cè)器輸出的為圖像視頻信號(hào)，一般配合自動(dòng)消防炮系統(tǒng)使用，目前的生產(chǎn)廠家相對(duì)較少。

3.3 高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器

高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器可根據(jù)探測(cè)區(qū)域火焰的形狀、光學(xué)特性以及變化趨勢(shì)等進(jìn)行主動(dòng)的可視化報(bào)警，可對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行綜合性的的判斷，提高火災(zāi)報(bào)警的準(zhǔn)確率，降低誤報(bào)率。

此種探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)將高清圖形采集、識(shí)別、處理一體化功能，將采集到的視頻信號(hào)傳送給控制主機(jī)，使火災(zāi)探測(cè)和視頻監(jiān)控得到有機(jī)結(jié)合，特別適用于危險(xiǎn)廢物暫存庫這種對(duì)于火災(zāi)探測(cè)及視頻監(jiān)控都有需求的空曠空間場(chǎng)所。

鑒于以上幾種探測(cè)器的特點(diǎn)，在該項(xiàng)目中選擇了高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器用于乙類危廢暫存庫內(nèi)的火災(zāi)探測(cè)分析報(bào)警；圖像探測(cè)器采用ExdIICT6Gb防爆等級(jí)，防護(hù)等級(jí)IP66，耐腐蝕，可應(yīng)對(duì)多種嚴(yán)苛環(huán)境。

圖像探測(cè)器的傳感器類型采用高清的CMOS傳感器，可實(shí)現(xiàn)1080p高清數(shù)字化視頻的實(shí)時(shí)傳輸。

4 火災(zāi)探測(cè)及監(jiān)控一體化

選用高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器可實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)以及視頻監(jiān)控功能的一體化整合，將倉庫的火災(zāi)報(bào)警及視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)在一套控制主機(jī)中，并分別與全廠的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)及安防監(jiān)控系統(tǒng)通訊連接，達(dá)到全廠平臺(tái)的融合。

4.1 探測(cè)器布置

以該項(xiàng)目乙類危廢暫存庫的其中一個(gè)防火分區(qū)為例進(jìn)行探測(cè)器的布置，該防火分區(qū)內(nèi)部長(zhǎng)約27m，寬約18m，高約11m。探測(cè)器的最大探測(cè)距離一般有40/60/80/100m等幾種，根據(jù)該防火分區(qū)的特點(diǎn)，選擇探測(cè)距離為40m的型號(hào)，其水平視場(chǎng)角為64°，垂直視場(chǎng)角為50°。在該防火分區(qū)的四個(gè)角落位置各布置一個(gè)高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器，圖1所示為高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器的水平及垂直布置圖。

圖1 高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器布置圖

根據(jù)乙類危廢暫存庫內(nèi)的實(shí)際情況調(diào)試水平視角及垂直視角，使得圖像探測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)區(qū)域的全覆蓋；圖像探測(cè)器底部的盲區(qū)可通過對(duì)側(cè)探測(cè)器進(jìn)行補(bǔ)充覆蓋，將不可避免的盲區(qū)盡量減到最少且處于影響最小的位置。

4.2 火警及監(jiān)控系統(tǒng)整合

乙類危廢暫存庫儲(chǔ)存危險(xiǎn)廢料，除了必須設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)外，還需要設(shè)置工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的安全監(jiān)控功能[4]。該項(xiàng)目將消防控制室設(shè)置在門衛(wèi)室，安防控制室與生產(chǎn)集中控制室合并設(shè)置在焚燒車間內(nèi)。

高清圖像型火災(zāi)探測(cè)器融合了夜間火焰、煙霧探測(cè)及視頻監(jiān)控功能，圖像分辨率為1920x1080，可將乙類危廢暫存庫的火災(zāi)圖像探測(cè)信號(hào)通過光纜傳輸?shù)较揽刂剖业膱D像探測(cè)器監(jiān)控主機(jī)中。

圖2 火災(zāi)探測(cè)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)框圖

圖像探測(cè)器監(jiān)控主機(jī)圖像清晰度為1080p，可高清顯示探測(cè)區(qū)域的情況；監(jiān)控主機(jī)可實(shí)時(shí)顯示探測(cè)器的狀態(tài)、火災(zāi)信息、位置等，并具有硬盤錄像、查詢檢索等功能；監(jiān)控主機(jī)可將分析計(jì)算后的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)通過總線電纜傳輸至消防控制室的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)中，實(shí)現(xiàn)與全廠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)。

同時(shí)圖像探測(cè)器監(jiān)控主機(jī)還可將乙類危廢暫存庫內(nèi)的視頻信號(hào)通過光纜傳輸至安防控制室的安防監(jiān)控系統(tǒng)中，并在監(jiān)控大屏幕中顯示，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控。

該項(xiàng)目的多個(gè)乙類危廢暫存庫采用同樣的設(shè)計(jì)，并共用一臺(tái)消防控制室內(nèi)的圖像探測(cè)器控制主機(jī)；一體化的設(shè)計(jì)使得乙類危廢暫存庫中在設(shè)置了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上無需另行設(shè)置一套工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使得系統(tǒng)間聯(lián)系更為密切，便于管理，同時(shí)也可節(jié)省投資。

5 結(jié)論

危險(xiǎn)廢物暫存庫由于其存儲(chǔ)物料的復(fù)雜性及多樣性，對(duì)火災(zāi)探測(cè)及工業(yè)視頻監(jiān)控有著特殊的要求。一體化的火災(zāi)探測(cè)及視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)有助于多方面的更早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)及其它危險(xiǎn)事項(xiàng)，綜合判斷處理，可更好的預(yù)防火災(zāi)危險(xiǎn)等事故的發(fā)生。后期通過軟件技術(shù)等調(diào)整能實(shí)現(xiàn)多種異常情況的預(yù)先報(bào)警功能，提高了生產(chǎn)儲(chǔ)存整體的安全性。