綜合管廊消防系統(tǒng)中火災(zāi)探測器的應(yīng)用分析

摘要：綜合管廊作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，將電力、通信、燃?xì)?、供熱、給排水等管線集中安置在地下空間，具有減少地面開挖、提高城市抗災(zāi)能力、改善城市景觀等優(yōu)點(diǎn)。然而，綜合管廊內(nèi)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)也相對較高，在管廊內(nèi)設(shè)置有效的火災(zāi)探測系統(tǒng)尤為重要。因此，對綜合管廊內(nèi)常用火災(zāi)探測器的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，探討各類傳感器的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)、適用場景，給綜合管廊自動報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探測器設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：綜合管廊；火災(zāi)探測器；適用場景

中圖分類號：TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0032-03

綜合管廊（下文簡稱管廊）作為納入各類管線的一個(gè)集約地下空間結(jié)構(gòu)體、一個(gè)封閉的構(gòu)筑物，其存在火災(zāi)危險(xiǎn)[1]，特別是含電力電纜的艙室和個(gè)別重點(diǎn)區(qū)域，這些區(qū)域需設(shè)置自動火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，而其所處的環(huán)境是相對潮濕的，特別是南方沿海地區(qū)，考慮到施工質(zhì)量問題，廊內(nèi)實(shí)際情況會更復(fù)雜，因此火災(zāi)探測器的選型更值得斟酌。

1 火災(zāi)探測器在綜合管廊中的應(yīng)用要求及分類

火災(zāi)探測器是火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，包括煙霧探測器、溫度探測器、火焰探測器和氣體探測器等。氣體探測主要針對燃?xì)馀撌?，比較特殊，這里暫時(shí)不做過多研究。

GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》、GB/T51274—2017《城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及SJG113—2023《城市綜合管廊工程消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》均明確在艙室和配套用房應(yīng)設(shè)置感煙火災(zāi)探測器，需要聯(lián)動的艙室或重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域尚應(yīng)設(shè)置感溫火災(zāi)探測器或火焰探測器。

在管廊火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)置的火災(zāi)探測器，包括感煙、感溫或火焰探測器。以下重點(diǎn)分析下這幾類火災(zāi)探測器。

1.1 感煙探測器

感煙探測器通過感應(yīng)煙霧粒子來探測火災(zāi)，主要有點(diǎn)型、線型及圖像型三種，其工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)、適用場景對比見表1。

1.2 感溫火災(zāi)探測器

感溫火災(zāi)探測器主要分為點(diǎn)型和線型，其工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)、適用場景對比見表2。

點(diǎn)型探測器適用于關(guān)鍵設(shè)備和重要節(jié)點(diǎn)的局部監(jiān)測，能夠快速響應(yīng)局部煙霧或過熱情況。而線型探測器則適用于整個(gè)管廊通道和沿線路徑的連續(xù)煙霧或溫度監(jiān)測，能夠覆蓋大面積區(qū)域，適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。

1.3 火焰火災(zāi)探測器

火焰火災(zāi)探測器主要分為紫外火焰探測器、紅外火焰探測器、紫外/紅外復(fù)合火焰探測器，三種類型的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)、適用場景對比見表3。

紫外線型火焰探測器適用于局部區(qū)域的快速火焰響應(yīng)，而紅外線型火焰探測器適用于長距離和大范圍的火焰監(jiān)控。紫外/紅外復(fù)合型火焰探測器則適用于全面火焰監(jiān)控，提供高精度的火焰檢測。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)合型的火災(zāi)探測器越來越多，如分布式智能圖像火災(zāi)（煙霧/火焰）探測器，它是一種結(jié)合了感煙和火焰探測的復(fù)合型火災(zāi)探測器，也是一種多光譜復(fù)合探測器，同時(shí)還兼顧了安防攝像機(jī)的功能[2]，其工作原理如下：通過紅外、近紅外、可見光多頻視頻攝像，采集災(zāi)害事件早期火災(zāi)初期的煙霧、火焰圖像，通過探測器內(nèi)置DSP處理器中的智能模式識別算法和自適應(yīng)學(xué)習(xí)算法，提取煙霧、火焰相關(guān)的各種物理特性，進(jìn)行融合計(jì)算，形成火災(zāi)概率信息，辨識出溫度異常和火災(zāi)并進(jìn)行告警，并可同時(shí)輸出復(fù)合圖像信息的探測方法，真正實(shí)現(xiàn)分布式智能圖像火災(zāi)探測系統(tǒng)前端探測、分析、報(bào)警的功能。

2 綜合管廊自動報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探測器設(shè)計(jì)案例

以含電力電纜管廊為例，艙室內(nèi)火災(zāi)探測器的典型布置方式如下：

2.1 點(diǎn)型感煙探測器+線性光纖感溫探測器的組合

根據(jù)綜合管廊管廊斷面尺寸及規(guī)范要求，艙室內(nèi)感煙探測器按8m間距布設(shè)，感溫光纖管廊頂部和每層支架上敷設(shè)，考慮到電力電纜為后期入廊，可等電纜入廊后與其同步輻射支架上的感溫光纖，這樣可節(jié)省初期的建設(shè)投資，平面圖布置見圖1。

2.2 分布式智能圖像火災(zāi)（煙霧/火焰）探測器+線型電纜感溫探測器組合

同樣結(jié)合綜合管廊斷面及安防設(shè)計(jì)要求，艙室內(nèi)按不大于100m布置1臺分布式智能圖像火災(zāi)（煙霧/火焰）探測器，感溫電纜同樣考慮建設(shè)成本，只在管廊頂部敷設(shè)，后續(xù)根據(jù)電纜入廊情況隨其在支架上再行敷設(shè)，平面圖布置見圖2。

上述兩種組合都能滿足規(guī)范的要求，但是考慮到綜合管廊的特點(diǎn)，特別是南方沿海地區(qū)，明挖綜合管廊一般埋深在-3.5m至-2.5m，盾構(gòu)綜合管廊的埋深一般都在-7m及以下，因此綜合管廊內(nèi)會比較潮濕，特使碰到雨水天氣的時(shí)候，是潮濕和凝露的場所。

根據(jù)對目前市場上點(diǎn)型感煙探測器的調(diào)研，普遍給出的技術(shù)參數(shù)都是“相對濕度≤95%，無凝露”，即便是點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測器也一樣是“相對濕度≤95%，無凝露”。而實(shí)際應(yīng)用的情況也是，往往僅過3～4個(gè)月，由于潮濕和凝露問題，點(diǎn)型探測器就會損失很多，或者誤報(bào)、故障不斷。

而分布式智能圖像火災(zāi)（煙霧/火焰）探測器，機(jī)殼IP等級在IP65 或以上，另外由于探測器本身的功耗在10W上下，所以探測器的殼內(nèi)和殼體溫度會高于廊道的環(huán)境，因此不會產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，故而完全不影響成像探測器的使用。

根據(jù)GB50116—2013《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，在相對濕度經(jīng)常大于95%、有大量粉塵、水霧滯留及可能產(chǎn)生水蒸氣和油霧的場所不宜選擇光電感煙探測器和線型光束感煙探測器。這進(jìn)一步說明點(diǎn)型感煙探測器使用的問題所在。

再者組合二的方式還可以兼顧安防，可以將圖像探測器當(dāng)成安防攝像機(jī)用，其視頻監(jiān)控功能也滿足綜合管廊規(guī)范對于監(jiān)控?cái)z像機(jī)的要求，做到了安防和消防二合一，便于管理和安裝。

3 結(jié)束語

分布式智能圖像火災(zāi)（煙霧/火焰）探測器既滿足綜合管廊國標(biāo)關(guān)于使用圖像型感煙探測器的要求，又滿足管廊環(huán)境和高效探測的要求，探測器還可以進(jìn)行探測分區(qū)的劃分，與滅火分區(qū)一一對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。同時(shí)具備視頻監(jiān)控、煙霧探測、火焰探測、定位定區(qū)等功能，這些復(fù)合功能具有很好的應(yīng)用價(jià)值，可以與視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合應(yīng)用，可以給出更準(zhǔn)確的聯(lián)動控制信息。因此，該火災(zāi)（煙霧、火焰）探測器是地下綜合管廊較佳的一個(gè)解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]章海玲.綜合管廊火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].現(xiàn)代建筑電氣，2018（5）：29-33.

[2]王吉紅.火災(zāi)探測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析[J].建筑安全，2024，39（7）：62-65+69.