在高大空間建筑中,由于火災燃燒產(chǎn)物在空間傳播時(shí)受到空間高度和面積的影響,傳統的火災探測方法對于空間高度在12m以下還是可以應用的,但一旦遇到高度超過(guò)12m的高大空間建筑時(shí),煙氣上升到探測器位置并讓探測器動(dòng)作的時(shí)間大大延長(cháng),也就是說(shuō)常常當火災發(fā)展到了相當的程度,探測器才能感應動(dòng)作,難以實(shí)現早期火災報警。在環(huán)境狀況比較惡劣、存在眾多干擾的情況下(灰塵、電磁干擾、水蒸汽、空調、光干擾、震動(dòng)等),現行的火災探測方法難以正常發(fā)揮效用,常發(fā)生誤報現象。對于高大空間建筑這類(lèi)特殊建筑,必須對火災中出現的多種物理現象進(jìn)行多參量復合監測,以降低誤報警,尤其是存在遮擋和環(huán)境干擾的情況下,現行的火災探測技術(shù)將難以正常發(fā)揮其效用,無(wú)法解決靈敏度和可靠性之間的矛盾,所以高大建筑的早期火災探測已成為火災探測領(lǐng)域的一個(gè)難題。
現階段我國由于在該方面的技術(shù)問(wèn)題以及重視程度等原因,在高大空間中最普遍采用的就是煙溫復合性探測技術(shù),該種探測器探測準確性高,成本較其他更為先進(jìn)的探測技術(shù)低,實(shí)用性強,但也存在很多弊端,比如容易受干擾而發(fā)生誤報警。在2003年南京消防集團研制成功并已投入使用的SH9933智能報警器,是集氣煙溫三元復合火災探測新技術(shù)于一體的高性能火災探測報警器。它可提高火災探測性能,擴展火災探測范圍,能極大地提高探測的靈敏度,一氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味、不可見(jiàn)的有毒氣體,從理論上講,幾乎每一次火災中,不完全燃燒的結果均形成一氧化碳,而且與燃燒材料和燃燒階段無(wú)關(guān)。通常CO在空氣中的含量極低,而絕大多數火災均產(chǎn)生CO氣體,燃燒不充分的早期更是如此,因此將CO傳感器引入到復合火災探測中,實(shí)現對高大空間火災的前期報警,又能極大地改善報警性能,減少誤報??傊?,高大空間火災探測技術(shù)在國內發(fā)展很快,但與國外先進(jìn)技術(shù)依然存在很大差距,還需要更大的突破。
目前各國研究人員一直致力于高大空間火災探測這一領(lǐng)域的跟蹤研究,使得該方面的技術(shù)突飛猛進(jìn),近幾年來(lái)最大的突破就是雙波段圖像火災探測器、光截面圖像感煙探測器、激光圖像早期火災探測報警器(吸氣式)的應用。雙波段圖像火災探測器屬于感火焰型火災探測器,具有同時(shí)獲取現場(chǎng)的火災信息和圖像信息的功能,可實(shí)現防火,防盜和一般監控三位一體,能對前端火災信息進(jìn)行并行處理,監控距離遠、保護面積大。光截面圖像感煙探測器屬于感煙型火災探測器,它可對被保護空間實(shí)施任意曲面式覆蓋,具有分辨發(fā)射光源和其它干擾光源的功能,大大地提高了快速響應區域的面積,對光截面中相鄰光束的相關(guān)分析,克服了單光束火災報警由于系統偶然因素而引起的誤報。激光圖像早期火災探測技術(shù)這項探測技術(shù)是通過(guò)在激光圖像場(chǎng)上建立處理算法對火災煙霧進(jìn)行識別,結合成像系統,將對火災煙霧感知的信號從單一量,發(fā)展為多信息量,從而豐富了獲取到并可處理的信息,通過(guò)設計和構建煙霧粒子動(dòng)態(tài)成像系統,提出了火災煙霧與粉塵等較大尺寸顆粒的識別算法。
可以說(shuō)高大空間火災探測技術(shù)雖然起步較晚,但發(fā)展速度快,產(chǎn)業(yè)規模越來(lái)越大,取得了可喜成績(jì),然而還有很多問(wèn)題需要研究,以下幾個(gè)方面是今后努力方向:
(1)傳統早期火災報警探測技術(shù)需進(jìn)一步深入研究。
(2)深入分析并研究適應不同火災情況的探測算法。
(3)繼續開(kāi)發(fā)和完善基于新的火災探測原理的新型火災探測器。
(4)激光探測技術(shù)、計算機視覺(jué)技術(shù)、信號處理技術(shù)和數字通信技術(shù)綜合運用。
(5)復合性非接觸式火災探測技術(shù)前景看好。
作為火災探測科學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節,高大空間火災探測在保護自然資源、國家財產(chǎn)、人民生命財產(chǎn)安全中起著(zhù)重要的作用,同時(shí)作為一個(gè)與國民經(jīng)濟、人民生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)的新興技術(shù),已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)科學(xué)化、系統化的發(fā)展軌道,為了滿(mǎn)足社會(huì )發(fā)展和需要,高大空間火災探測技術(shù)將面臨越來(lái)越多的挑戰,將會(huì )有越來(lái)越多的研究課題和廣闊的發(fā)展前景。
