消防探測器安裝和拆除裝置設(shè)計研究

吳曉波，廖川，鄒昊

作者簡介：吳曉波（1985- ），男，漢族，四川達(dá)州人，本科，工程師，研究方向：梯級電站運行維護改造。摘要：消防探測器是保障人們生命財產(chǎn)安全的重要設(shè)備，其安裝和拆除是消防工作中的重要環(huán)節(jié)。本文針對現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置存在的問題，設(shè)計了一種高效、安全的裝置。通過對裝置結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，提出了一種新的設(shè)計方案，并通過測試驗證了其有效性。測試結(jié)果表明，我們的設(shè)計方案能夠有效提高消防探測器的安裝和拆除效率，降低消防人員的工作強度，提高消防安全水平。

關(guān)鍵詞：消防探測器；安裝；拆除；裝置設(shè)計

消防探測器是一種重要的消防設(shè)備，它能夠及時檢測到火災(zāi)的發(fā)生，為人們提供逃生時間，減少火災(zāi)造成的損失[1]。然而，消防探測器的安裝和拆除是一項復(fù)雜的工作，需要專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備?，F(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置存在一些問題，例如效率低下、安全性差、兼容性差等。這些問題不僅增加了消防人員的工作負(fù)擔(dān)，還可能導(dǎo)致意外事故的發(fā)生[2]。因此，設(shè)計一種高效、安全的消防探測器安裝和拆除裝置具有重要的意義。本文旨在針對現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置存在的問題，設(shè)計一種高效、安全的裝置。我們將從消防探測器的定義和分類、工作原理、重要性等方面入手，分析現(xiàn)有裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，并找出其存在的問題和不足。然后，根據(jù)設(shè)計要求，提出一種新的設(shè)計方案。

一、消防探測器概述

（一）消防探測器的定義和分類

消防探測器是一種用于檢測火災(zāi)發(fā)生的設(shè)備，它能夠及時發(fā)出警報，提醒人們采取逃生措施。根據(jù)檢測原理的不同，消防探測器可以分為煙霧探測器、溫度探測器、氣體探測器等多種類型。

（二）消防探測器的工作原理

消防探測器的工作原理主要是利用各種傳感器來檢測火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生的煙霧、溫度、氣體等信號，并將這些信號轉(zhuǎn)化為電信號，傳輸?shù)綀缶刂破?，觸發(fā)警報[3]。

（三）消防探測器在消防安全中的重要性

消防探測器在消防安全中具有重要的作用。它能夠及時檢測到火災(zāi)的發(fā)生，為人們提供逃生時間，減少火災(zāi)造成的損失。同時，消防探測器還能夠為消防人員提供火災(zāi)發(fā)生位置和情況，幫助他們更有效進行滅火救援工作[4]。

二、現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置的分析

（一）現(xiàn)有裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理

目前，消防探測器的安裝和拆除主要還是依靠人工完成。在安裝過程中，需要消防人員攀爬到高處，將探測器固定在墻上或天花板上[5]。在拆除過程中，需要消防人員使用工具將探測器拆卸下來，并將其放回原處。

現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理主要包括以下幾個方面：第一，在安裝消防探測器時，需要將其固定在安裝支架上。安裝支架通常是一個金屬或塑料制成的支架，可以通過螺釘或螺栓固定在墻壁或天花板上。將消防探測器固定在安裝支架上，可以確保探測器在火災(zāi)發(fā)生時能夠準(zhǔn)確檢測到火災(zāi)信號，并及時發(fā)出警報。第二，在拆除消防探測器時，需要先將螺釘或螺栓拆除，然后將消防探測器從安裝支架上取下。拆除過程中需要小心謹(jǐn)慎，以避免損壞消防探測器或安裝支架[6]。

（二）現(xiàn)有裝置的優(yōu)缺點

現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置的優(yōu)點主要有以下幾點：第一，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作?，F(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置通常采用簡單的機械結(jié)構(gòu)和易于理解的操作方式，使得操作者可以很容易進行安裝和拆除操作。第二，可靠性高?，F(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置經(jīng)過了長時間的實踐檢驗，可靠性較高，能夠保證消防探測器正常工作。第三，維護方便。現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置通常采用了易于維護的設(shè)計，使得操作者可以更加方便進行維護和保養(yǎng)[7]。

現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置也存在一些缺點，其缺點主要包括以下幾個方面：第一，安裝和拆除效率低。由于現(xiàn)有裝置大多需要手動操作螺釘或螺栓，因此導(dǎo)致安裝和拆除效率較低。第二，安全性差。在安裝和拆除過程中，消防探測器可能會掉落，造成安全隱患。第三，兼容性差。不同類型的消防探測器需要使用不同的安裝支架，導(dǎo)致兼容性差。

三、消防探測器自動安裝拆卸裝置的總體設(shè)計方案

（一）設(shè)計要求

高效性：裝置應(yīng)能夠快速、準(zhǔn)確安裝和拆除消防探測器，提高工作效率。

安全性：裝置應(yīng)能夠保證消防探測器安全，避免意外事故發(fā)生。

易操作性：裝置應(yīng)易于操作，方便消防人員使用。

兼容性：裝置應(yīng)能夠適應(yīng)不同類型的消防探測器，提高裝置的通用性。

（二）設(shè)計目標(biāo)

根據(jù)建筑消防設(shè)計規(guī)范要求，大部分建筑都安裝自動消防報警設(shè)備系統(tǒng)；在消防報警系統(tǒng)中，煙感和溫感探測器能對初期火災(zāi)起到監(jiān)控作用，因其高靈敏度和可靠性被廣泛應(yīng)用。除商務(wù)辦公樓和居民樓每層高度在3米左右外，工業(yè)建筑物每層大多數(shù)都高于4米，甚至6米；某電站空壓機室探測器安裝高度接近7米；對探測器維護安裝和拆除極不方便。

故本設(shè)計方案的目標(biāo)是設(shè)計一款高效、安全、易操作、兼容性好的消防探測器安裝和拆除裝置。該裝置應(yīng)能夠快速、準(zhǔn)確安裝和拆除消防探測器，提高工作效率，降低消防人員的工作強度，提高消防安全水平。

（三）設(shè)計思路

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，我們的設(shè)計思路如下：第一，采用自動化安裝和拆除技術(shù)。通過自動化技術(shù)，實現(xiàn)消防探測器的快速、準(zhǔn)確安裝和拆除，提高工作效率。第二，提高安全性。設(shè)計防墜落裝置，避免消防探測器在安裝和拆除過程中掉落，提高安全性[8]。第三，提高易操作性。設(shè)計人性化的操作界面，方便消防人員使用。第四，提高兼容性。設(shè)計通用的安裝支架，兼容不同類型的消防探測器。

（四）裝置結(jié)構(gòu)和工作原理

根據(jù)上述設(shè)計思路，我們設(shè)計了一種消防探測器安裝和拆除裝置，其結(jié)構(gòu)和工作原理如下。

該裝置主要由外殼、控制殼、抓手、加長桿、遙控桿等部分組成。外殼壁面上設(shè)置有電源開關(guān)和充電插座，外殼內(nèi)部安裝有減速電機，減速電機中軸穿過外殼與開合齒輪相連，開合齒輪與周圍的三個抓手一端齒輪相嚙合，抓手的另一端套有防滑套，抓手上固定有U型夾頭，開合齒輪上端連接有高度調(diào)節(jié)桿，外殼與控制殼相連，控制殼內(nèi)部固定有遙控信號接收板和電池及在其下端開一定位孔；加長桿一端為縮口設(shè)計并在其中設(shè)有定位彈珠，另一端開一定位孔；遙控桿一端為縮口設(shè)計并在其中設(shè)有定位彈珠，另一端內(nèi)部固定有遙控信號發(fā)射板和電池；遙控桿上設(shè)置有安裝開關(guān)、拆卸開關(guān)，操作簡單，提高了工作效率。

（五）裝置參數(shù)及基本設(shè)計

1.拆卸裝置探頭

（1）操作簡單，高效拆裝。手柄處配有開、合按鍵，根據(jù)探測器直徑選擇抓手開合大小進行拆除即可。

（2）恒定抓力，拆裝有度。由于各品牌探測器塑料材質(zhì)有別，經(jīng)過測試，采用4N抓力為拆裝各類探測器平均受力值；當(dāng)拆裝器抓緊探頭后停止工作，抓手將對探測器保持4N抓力，按安裝按鈕，對裝置進行6N安裝。

（3）異形探頭，專用鉗爪。使用兩種夾頭，一個四角夾頭，一個U型夾頭，來適應(yīng)各種異形探頭，通過高度螺絲，調(diào)節(jié)磚頭與抓手距離。通過上面改造，將覆蓋國內(nèi)95%以上的類型探頭。

2.連接桿

第一步：縮口桿向上插入；第二步：向上旋擰環(huán)鎖至連接桿完全貼合。

3．收納箱

收納箱使用PE材質(zhì)外箱，無懼磕碰，超輕耐用，便攜輕巧，輕松工作，不受任何使用空間限制。

（六）關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

本設(shè)計方案的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點主要包括以下幾個方面：第一，自動化安裝和拆除技術(shù)。采用自動化技術(shù)，實現(xiàn)消防探測器的快速、準(zhǔn)確安裝和拆除，提高工作效率。第二，通用安裝支架設(shè)計。采用通用設(shè)計，能夠適應(yīng)不同類型的消防探測器，提高兼容性。第三，防墜落裝置設(shè)計。設(shè)計防墜落裝置，避免消防探測器在安裝和拆除過程中掉落，提高安全性。第四，人性化操作界面設(shè)計。設(shè)計人性化的操作界面，方便消防人員使用，易于操作。

結(jié)語

本文針對現(xiàn)有消防探測器安裝和拆除裝置存在的問題，設(shè)計了一種高效、安全、易操作、兼容性好的消防探測器安裝和拆除裝置。該裝置采用自動化安裝和拆除技術(shù)、通用安裝支架設(shè)計、防墜落裝置設(shè)計和人性化操作界面設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點，能夠快速、準(zhǔn)確安裝和拆除消防探測器，提高工作效率，降低消防人員的工作強度，提高消防安全水平。

本設(shè)計方案具有較高的實用價值和推廣前景，有望在消防領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。同時，本設(shè)計方案也為消防探測器安裝和拆除裝置的設(shè)計提供了一種新的思路和方法，對于推動消防安全技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]楊振平.火災(zāi)探測器技術(shù)與煤礦地面建筑消防中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（35）：155-156.

[2]范欣，吳巖.基于組合式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的智慧消防網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)[J].智能建筑，2018（05）：18-19.

[3]李倩，岳亮.吸氣式感煙火災(zāi)探測器設(shè)計改進研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2021，40（11）：1644-1647.

[4]劉愛明.吸氣式火災(zāi)探測器系統(tǒng)在高大空間的應(yīng)用[J].智能建筑電氣技術(shù)，2020，14（06）：127-128.

[5]許逸群.工程建設(shè)中消防電氣設(shè)備在安裝中常見的問題和預(yù)防辦法研究[J].警戒線，2022（08）：128-130.

[6]陳智根.備用吸氣式感煙火災(zāi)探測器顯示故障問題研究[J].今日消防，2019，4（08）：44-45，51.

[7]姚浩偉，鄭遠(yuǎn)攀，蔣丹，等.適用于吸氣式感煙火災(zāi)探測器的高靈敏度煙霧傳感器[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2018，44（02）：40-4167.

[8]程茜.高層建筑火災(zāi)自動報警設(shè)備探測器安裝施工方法[J].安裝，2023（03）：68-71.