1、隧道火灾报警系统 1.系统构成 隧道火灾报警系统中长遂道内设置自动火灾检测器和火灾报警按钮,并通过计算机系统或本地控制器根据检测到的火灾情况控制隧道交通标志、风机和照明等。 隧道火灾报警系统主要由隧道火灾探测装置、信息处理与报警装置构成。 2、系统功能 火灾报警系统应能及时、准确的反馈出隧道内火灾发生的地点及报警信号。经传输线路至监控计算机系统。 从发现火灾到系统报警响应时间不得大于60秒钟火灾报警后应能自动(或手动)将主监视器切换到发生火灾的位置,经人工确后,由监控站计算机系统做出相应的控制预案措施,包括启动通风设备、信号灯、车道控制灯、灭火设备等,调整各外场设备的显示信息以便快捷、有序的诱
2、导隧道内车辆及人员,保证隧道的安全运营。 3、外设火灾报警控制器。光纤光栅火灾自动探测器光纤光栅信号处理器图像型火灾探测器手动报警按钮感烟感温火灾探测器 如果遇到火灾事故怎么处理？知识延伸相关知识 火灾报警系统主要是通过火灾探测器对物质燃烧过程中所产生的各种物理、化学变化进行检测,从而可以早期发现火情、减少火灾损失、保护人民生命财产安全。所以高速公路隧道火灾自动报警系统必须做到安全、可靠、先进,并具有高灵敏度和极低的误率的特点。公路隧道不同于一般的房屋建筑,它有以下几个显著特性影响火灾检测的准确性:公路隧道中有大量的汽车通行,凡是车队通过时,其排放的废气可使隧道内局部地段在短期内形成热浪;当柴
3、油车通过隧道上坡方向时,其排放的油烟可能在隧道内形成局部地段浓烟积聚;由于隧道的“烟囱”效应,使得隧道内自然风速往往较大,从而导致火灾警点随风漂移,并延长报警时间。因此,隧道火灾自动报警系统的选择,应充分考虑隧道的以上特性,采用成熟稳定的技术与产品,综合考虑系统的可靠性、经济性与稳定性。 一、隧道火灾概述 1.隧道火灾的特点火势猛烈,突发性强人员疏散逃生难,车辆和货物不易疏散和保护 1.隧道火灾的特点烟雾大、能见度低、排烟效果差火灾类型多样化,施救难度大1.隧道火灾的特点易爆炸燃烧、发生垮塌地势复杂、灭火力量无法展开2.隧道火灾的原因隧道中火灾起因有很多种,常见的起火原因有:(1)隧道电气线路
4、或电气设备短路起火;(2)维修养护时动用的明火起火;(3)汽车化油器燃烧起火;(4)紧急制动时制动器起火;(5)汽车交通事故起火或车上装载的易燃物品起火。3.隧道火灾的分类(1)按燃物种类分类按燃物种类的不同,隧道的火灾可以分为A、B、C、D、E五类。A类指含碳固体可燃物 木材、棉、毛、麻、纸张等B类指甲、乙、丙类液体 汽油、炼油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮C类指可燃气体 煤气、天然气、甲烷、丙烷、氢气等D类指可燃的活泼金属钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金E类指电气元件与设备电器、电子元件、电子电器及电线电缆2)按引起火灾的原因分类按引起火灾的原因不同,可将火灾分为内因火灾和外因火灾。由于可燃物经
5、过长时间氧化,蓄积热量,发展到自燃引起的火灾,称为内因火灾。由于外部热源引燃可燃物而发生的火灾,称为外因火灾。隧道火灾通常为外因火灾。(3)按火灾的燃烧状态分类按火灾的燃烧状态不同,可将火灾分为阴燃火灾和明火灾。燃烧处于阴燃状态,无明显火焰的火灾,称为阴燃火灾。当燃烧地点通风不良时,严重缺氧,火灾处于阴燃状态;当可燃物即将燃尽,挥发物含量很低时,火灾也往往处于阴燃状态。阴燃火灾的烟流中一氧化碳气体含量高,烟流具有可爆性或可燃性,对人的危害很大。燃烧时有较长火焰的火灾,称为明火灾。隧道火灾通常为明火灾。(4)按火灾规模分类按火灾燃烧的规模不同,可将火灾分为大型火灾、中型火灾、小型火灾。弄清隧道内
6、火灾发展的基本规律,不仅有助于合理地选择火灾检测器类型,并确定其有关技术参数,从而达到及时、准确地报警,同时对于火灾求援、火灾通风设计都有非常重要的意义。由于隧道断面小,道路狭窄,发生火灾时温度高、热量不易散发,不仅给消防扑救带来困难,而且还使得隧道结构发生不同程度的损害。 隧道火灾防控应采取哪些措施？讨论以防为主、消防结合设计合理、防止交通事故建立完善的交通法规、杜绝隐患车辆进入建立可靠的消防联动系统做好平时的机电设备维护二、火灾探测方法和监控系统构成1.火灾探测方法火灾探测的基本原理就是用一种敏感元件对火灾气体、烟雾、温度和火焰等火灾信息作出有效反应,并通过对火灾信息参量的测量、分析,判断
7、被测区域是否有火灾存在。(2)光电感烟探测法(1)空气离子化探测法(3)热(温度)检测法感温火灾探测器(4)火焰(光)探测法(5)可燃气体探测法2.火灾监控系统的构成三、火灾探测器火灾自动报警系统的的触发器件有手动和自动之分。手动触发,即手动火灾报警按钮；自动触发器,即火灾探测器,如感烟探测器、感温探测器、光纤探测器等。火灾探测器是各种火灾自动报警系统的重要组件,是消防报警系统的“感觉器官”。作用是监视环境中是否有火灾发生。一旦发生了火情,便将火灾的特征物理量,如烟雾浓度、温度、气体和辐射光强等特征,转换成电信号,并向消防控制机发送及报警。1火灾探测器的分类根据监测的火灾特性不同,火灾探测器可
8、分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器和复合式火灾探测器5种类型。2火灾探测器的工作原理（1）感烟火灾探测器离子式感烟探测器光电式感烟探测器感烟探测器可分为离子式感烟探测器和光电式感烟探测器。2)感温火灾探测器热敏电子元件型双金属片型膜盒型探测器感温火灾探测器按结构原理不同,有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型3种。(3)感光火灾探测器红外火焰探测器在火灾发展迅速,有强烈的火焰和少量烟、热的场所,应选用火焰探测器。(4)可燃气体探测器可燃气体包括天然气、煤气、烷、醇、醛、炔等。可燃气体火灾探测器是一种能对空气中可燃气体含量进行检测并发岀报警信号的火灾探测器。可燃气体
9、探测器 (5)复合式火灾探测器复合式火灾探测器的目的是同时探测烟、温、气、气味、光、声音等火灾参数中的两个或两个以上参数,将被探测参数直接或经过一定运算后传送给控制设备,使火灾自动报警系统具有人的感官等多方面探测功能和大脑综合判断能力。常见的复合式火灾探测器主要有感烟感温、感光感温、感光感烟火灾探测器等。(6)多信号输出式火灾探测器光纤型探测器是近年国内外发展起来的一种新型分布式光纤传感器。常用的光纤感温探测器以光纤作为温度传感与信号传输媒体,利用光纤拉曼效应的温度敏感性和光时域反射原理,实时测量沿光纤的温度分布。 3.火灾探测器的选择(1)根据火灾的特点选择探测器火灾初期有阴燃阶段,产生大量
10、的烟和少量热,很小或没有火焰辐射,应选用感烟探测器。火灾发展迅速,产生大量的热、烟和火焰辐射,可选用感烟探测器、感温探测器、火焰探测器或其他组合火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量烟和热,应选用火焰探测器。火灾形成特点不可预料,可进行模拟试验,根据试验结果选择探测器。(2)根据安装场所环境特征选择探测器相对湿度长期大于95%,气流速度大于5m/s,有大量粉尘、水雾滞留,可能产生腐蚀性气体,在正常情况下有烟滞留,产生醇类、醚类、酮类等有机物质的场所,不宜选用离子感烟探测器。可能产生阴燃或者发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所,不宜选用感温探测器;温度在0以下的场所,不宜选用定温探测器;正常情况
11、下温度变化大的场所,不宜选用差温探测器 4.火灾探测器的安装(1)典型火灾探测器的安装位置,应符合下列规定:探测器至墙壁、梁边的水平距离,应不小于0.5m。探测器周围0.5m内,不得有障碍物。探测器至空调送风口的水平距离,不应小于1.5m,至多孔送风顶棚口的水平距离,不小于0.5m。在宽度小于3m的室内走道顶棚上设置探测器时,宜居中安装。温感探测器的安装间距,不应超过10m,感烟探测器的安裝距离,不应超过15m。探测器距端墙的距离,不应大于探测器安装距离的1/2。探测器宜水平安装,当必须倾斜安装时,倾斜角不应大于45从网络通信的角度看 (2)线型探测器的安装位置,应符合下列规定:当采用红外光束
12、感烟探测器时,光束轴线距顶棚的垂直距离宜为0.31.0m,距离高度不宜超过2.0m。相邻两组红外光束感烟探测器的水平距离,不应大于14m。探测器至侧墙的水平距离不应大于7m,且不应小于0.5m。探测器的发射和接收装量之间的距离不宜超过100m。(3)缆式线型定温探测器的安装位置,应符合下列规矩在电缆桥架或支架上设置时,宜采用接触式布置。在各种皮带输送装置上设置时,宜设置在装置的过热点附近。设置在顶棚下方的空气管式线型温差感测器,至顶棚的距离宜为0.1m。相邻管路之间的水平距离不宜大于5m,管路至墙壁的距离宜为11.5m。 (4)其他注意事项探测器的底座应安装牢固,其导线连接应可靠压接或焊接。探
13、测器底座的穿线孔宜封堵,安装完成后探测器底座应采取保护措施。探测器的确认灯,应面向便于人员观察的注入口方向。探测器在即将调试时方可安裝,在安装前应妥善保管,并做好防尘、防潮、防腐蚀措施。 四、火灾报警控制器火灾报警控制器也称消防报警主机,在火灾报警系统中火灾报警控制器起到了一个核心的作用,火警报警控制器是火灾自动报警系统中为火灾探测器供电、接收、处理及传递探测点的故障、火警电信号,发出声、光报警信号,同时显示及记录火灾发生的部位和时间,并向联动控制器发出联动通知信号的报警控制装置,是整个火灾报警控制系统的核心和“指挥中心”。 1.火灾报警控制器的分类(1)火灾报警控制器按其容量可分为:单路火灾
14、报警控制器和多路火灾报警控制器。(2)火灾报警控制器按其用途可分为:区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器。 2.火灾报警控制器的基本功能(1)能为火灾报警控制器供电,也可为其连接的其他部件供电。(2)能直接或间接地接收来自火灾探测器及其他火灾报警触发器件的火灾报警信号,发出声、光报警信号,指示火灾发生部位,并予保持,声报警信号应能手动消除,光信号继续保持,但再次有火灾报警信号输入时,应能再启动。(3)当火灾报警控制器内部与火灾探测器、火灾报警控制器与起传输火灾报警信号作用的部件产生故障时,应能在100s内发出与火灾报警信号有明显区别的声、光故障信号,即火灾报警控制器与火灾
15、探测器。 (4)火灾报警控制器应有本机检查功能(以下称自检)。火灾报警控制器在执行自检功能时,应切断受其控制的外接设备。如火灾报警控制器进行每次自检所需时间超过1min或其不能自动停止自检功能,自检期间,如非自检回路有火灾报警信号输入,火灾报警控制器应能发出火灾报警声、光信号(5)火灾报警控制器应具有显示或记录火灾报警时间的计时装置,其日计时误差不超过30s,仅使用打印机记录火灾报警时间时,应打印出月、日、时、分等信息。 3.区域火灾报警控制器区域火灾报警控制器是一种能直接接收火灾探测器或中继器发出来的报警信号的多路火灾报警控制器,由输入回路、光报警单元、声报警单元、自动监控单元、手动检查实验
16、单元、输出回路和稳定电源、备用电源等组成。其原理如图1-27所示。 4.集中火灾报警控制器集中火灾报警控制器是一种能接收区域火灾报警控制器发来的报警信号的多路火灾报警控制器,由输入单元、光报警单元、声报警单元、自动监控单元、手动检査实验单元和稳压电源、备用电源等组成。其原理如图1-28所示。 5.火灾报警控制器的信号传输方式 目前国内火灾报警控制器的信号传输方式主要有以下四种: (1)有线传输方式 (2)分时巡回检测方式 (3)混合传输方式; (4)总线编制码传输方式。 五、火灾自动报警系统 1.火灾自动报警系统概述 该子系统在隧道监控系统中,火灾自动报警系统是六大子系统的重要组成部分之一。该
17、子系统按照国家相关法规规定,应贯彻以防为主、防消结合的方针,及时发现并报告火情,控制火灾的发展,尽早扑灭火灾,确保人身安全和减少财产损失。为此,对隧道火灾的监测、报警和灭火控制技术以及消防系统的自动化水平提出了较高的要求。 火灾自动报警系统是由触发器件、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它能够在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量,通过感温感烟和感光等火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时显示岀火灾发生的部位,记录火灾发生的时间。一般火灾自动报警系统还会辅以自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、防排烟系统。 2.火灾自动报警系统的发展特点 (1)系统
18、规模大。随着探测技术、监控手段和报警与消防联动技术的发展,火灾监控系统的规模朝着越来越大的方向发展。目前火灾报警控制装置的最大寻址数可达到上万个,满足了大范围、高效率和及时有效地扑灭火灾的需要。 (2)功能模块化。当前火灾自动监控系统的控制装置均朝着可编址功能模块方向发展,这对系统设计、制造和维护均带来了非常大的方便。系统大部分功能可实现软件设定,便于控制系统功能的开放性设计及增强 (3)火灾监测数据处理方式朝分布智能化方向发展。如果在火灾监测数据处理方式上采用模式识别法和模糊教学等方法,通过火灾探测器内微处理器的智能分析与处理能力,就可大大降低火灾报警的误报率。 (4)系统集成化。随着科学技
19、术的飞速发展,隧道火灾监控系统、报警与消防联动系统的集成化程度越来越高。由于采用了网络技术,系统联网功能非常强,一旦隧道内的某一点发生火情,火灾监控系统就可以立即作出反应,这就大大增强了隧道的综合防火灾能力。 (5)采用新技术。目前,在隧道火灾自动监控、报警与消防联动中,正朝着大面积推广应用如人工智能、火灾数据库、知识发现技术、模糊逻辑理论、人工神经网络等现代技术的方向发展。 3.火灾自动报警系统的分类 根据火灾自动报警系统设计规范(GB501162013)的规定、火灾监控对象的特点和火灾报警控制器的分类,以及消防设备联动控制要求的不同,火灾自动报警系统有以下3种基本设计形式。 (1)区域报警
20、系统 (2)集中报警系统 (3)控制中心报警系统 4.火灾自动报警系统的新方法(1)无线报警系统一般的火灾报警系统是用金属线缆来实现通信与控制的。无线系统以无线电波为信号传输媒介,光纤系统的光缆为信号传输媒介,载波系统以现有电力线为信号传输媒介,它们的出现都显示出各自的优越性。 无线式火灾自动报警系统由传感器、发射机、中继器及控制中心组成。 无线报警系统的优点是节省安装布线费用,安装方便,容易开通。(2)分布式光纤温度探测报警系统分布式光纤温度传感器是以高分辨率时域反射测量、感温光纤以及数字信号处理技术为基础的。 分布式光纤温度探测报警系统具有高绝缘性、优良的抗电磁干扰性能、体积小、质量轻、柔
21、性好、便于安装等特点。 2.选择题1隧道火灾报警系统的人工报警按钮通常是在隧道内没( )距离设一个 A.100m B . 75m C. 50 D . 25mC 3问答题 1、隧道的火灾报警器的原理是什么? 答:隧道中的火灾报警器主要是用感烟探测器。感烟探测器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，感烟探测器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。
