消防系統(tǒng)中的新一代溫度傳感監(jiān)測技術(shù)

1、消防系統(tǒng)中的新一代溫度傳感監(jiān)測技術(shù)摘要：在當(dāng)前的消防報警控制系統(tǒng)中，對被探測區(qū)域溫度的準(zhǔn)確測量 和有效控制是消防工作質(zhì)量的根本保證。探測器測量不準(zhǔn)以及被動的 探測控制方法等已經(jīng)成為制約消防工作質(zhì)量提高的瓶徑問題。當(dāng)前國 內(nèi)智能化火災(zāi)探測技術(shù)滯后，無法及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患行之有效的避免 火災(zāi)的發(fā)生。文中闡述了當(dāng)前火災(zāi)探測系統(tǒng)存在的缺陷，從溫度控制 工藝的角度簡單介紹了由測溫電纜為探測器組成的新一代防火自動預(yù) 警系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及廣泛的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵字：火災(zāi)隱患誤報漏報溫度測溫電纜精確探測 “防”消“”結(jié)合消防工作主要由 “防”消“”兩部分組成。 “防”指的是防火，及早發(fā)現(xiàn)并且 及時抑制火災(zāi)隱患，防止火災(zāi)

2、發(fā)生。 “消”指的是滅火，在火災(zāi)發(fā)生后， 迅速有效地將火災(zāi)控制并撲滅。 “防消結(jié)合，預(yù)防為主 ”。 我國當(dāng)前使用的消防報警控制系統(tǒng)主要由火災(zāi)探測系統(tǒng)和消防聯(lián)動控 制系統(tǒng)組成。 其探測控制原理源自日本 20 世紀(jì) 70 年代末 80 年代初期 的探測聯(lián)動控制技術(shù)， 現(xiàn)在通稱為 “傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng) ”。其主要目 的是及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)事故隱患，發(fā)出報警信號，以提示值班人員采取相 應(yīng)的措施或啟動聯(lián)動控制系統(tǒng)以抑制火災(zāi)發(fā)生或擴(kuò)大。然而由于當(dāng)前 使用的 “傳統(tǒng)形式的火災(zāi)探測系統(tǒng) ”智能化技術(shù)滯后，當(dāng)這些火災(zāi)探測器 工作時，火災(zāi)已處于初期甚至中后期階段，且損失和災(zāi)害多數(shù)已經(jīng)發(fā) 生和形成，無法真實(shí)的實(shí)時的及早

3、發(fā)現(xiàn)和分析并且杜絕初期的火災(zāi)事 故隱患，故而難以實(shí)現(xiàn)其 預(yù)警”的目的與作用，從而出現(xiàn)了因 防”與消 不能完美結(jié)合而導(dǎo)致火災(zāi)事故頻頻發(fā)生。因此，如何在火災(zāi)隱患的潛 伏期及時發(fā)現(xiàn)并控制火災(zāi)的形成，積極主動的、行之有效的從根本上 杜絕火災(zāi)的發(fā)生，無疑是一個非常有意義的課題。火災(zāi)自動報警控制 系統(tǒng)的可靠性主要來源取決于傳感器可靠、 真實(shí)、實(shí)時、有效的測量。 可靠性是衡量消防探測報警系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。經(jīng)過多年來火災(zāi)調(diào) 查研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的火災(zāi)事故都是由于溫度過高引起的，火災(zāi)形 成發(fā)展的過程大致分為以下幾個步驟：發(fā)熱 陰燃 冒煙起火 火苗竄起 火勢擴(kuò)大蔓延 大 火燃起形成火災(zāi)爆炸從該過程分析，如果能夠

4、在火災(zāi)潛伏期溫度緩慢的上升過程中就能即時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并采取相應(yīng)措施，無疑是最佳的防范時機(jī)。一.傳統(tǒng)消防探測與滅火系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)消防探測系統(tǒng)主要由：煙感探測器，溫感探測器，煙溫復(fù)合 式探測器，可燃?xì)怏w探測器，紅外對射探測器，感溫電纜，信號輸入 模塊，手動報警按鈕等組成。滅火系統(tǒng)主要由水噴霧滅火系統(tǒng)和氣體 滅火系統(tǒng)以及移動式滅火系統(tǒng)等組成。1. 1煙感探測器：僅限用于一般的建筑物。由于傳統(tǒng)的煙感探測器采用被動探測的 工作方式，要求燃燒形成的煙霧經(jīng)過空氣對流傳輸?shù)教綔y器中，當(dāng)煙 霧濃度達(dá)到其出廠前設(shè)定好的報警設(shè)定值時才能觸動敏感元件發(fā)出開 關(guān)量式的報警信號，由主機(jī)進(jìn)行反復(fù)的識別后再進(jìn)行近一步的措施。

5、 根本起不到發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患、預(yù)報火警的作用，由于其設(shè)計技術(shù)滯后， 根本跟不上當(dāng)前經(jīng)濟(jì)、工業(yè)迅猛發(fā)展的要求，如輻射、氣流、氣體、 氣味、聲波、光譜、灰塵、微腐蝕、電瞬變等種種干擾，從而導(dǎo)致探 測器誤報、漏報時常發(fā)生。1. 2溫感探測器：由于目前的探測器采用開關(guān)量式的定溫型感溫元件，故而根本無 法實(shí)時的探測、反饋并顯示和預(yù)告當(dāng)前的溫度值和溫度上升的速率， 68C以下的溫度更無法探測（探測盲區(qū)），通常點(diǎn)式溫感探測器僅限用 于12m以下的一般建筑物中且容易受到現(xiàn)場不良環(huán)境的影響，纜式探 測器常因現(xiàn)場惡劣的環(huán)境以及電磁、靜電、高溫、潮濕等種種干擾而 漏報、誤報。復(fù)合式探測器誤報、漏報率更高。綜上所述，傳統(tǒng)

6、的火災(zāi)探測器無法迅速采集火災(zāi)形成初期的溫度 變化信息，消而不防，安裝繁瑣，造價高昂，而且需要經(jīng)常對探測器 進(jìn)清潔維護(hù)、保養(yǎng)。絕大多數(shù)火災(zāi)探測器本身必須通電工作，故而也 不能完全排除火災(zāi)探測起本身因短路等原因?qū)е禄馂?zāi)發(fā)生的可能，加之其極高的漏報、誤報率，不但造成了公共資源的損失和浪費(fèi)，而且 使用戶產(chǎn)生了 狼來了”的心理，從而嚴(yán)重影響了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的形 象。二.新一代溫度傳感監(jiān)測系統(tǒng)簡介由測溫電纜FTLD CTTC組成的新一代溫度傳感監(jiān)測控制系統(tǒng)是一 種用于實(shí)時的在線的測量被測現(xiàn)場實(shí)際最高溫度的差、定溫復(fù)合式的 超早期溫度自動化預(yù)警控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要元件由測溫電纜和溫度 控制器火災(zāi)報警控制主

7、機(jī)等組成。測溫電纜 FTLD(FlexibleThermocoupleLi neDetector)、CTTC(ContinuousThermocoupleTransducerCabie 又稱線型連續(xù)熱電偶或?qū)崾綗犭娕?，是近三十年來世界溫度傳感器技術(shù)發(fā)展取得的高、精、 尖端技術(shù)成果，這兩項(xiàng)專利產(chǎn)品具有獨(dú)特的溫度探測功能，完全不同 于目前現(xiàn)有的其它溫度傳感器，它利用熱電效應(yīng)，能夠連續(xù)自動產(chǎn)生 與其長度所及范圍內(nèi)與之最高溫度點(diǎn)溫度相對應(yīng)的毫伏信號，經(jīng)過溫 度控制器將測溫電纜所采集到的溫度信息進(jìn)行放大、變送，并且將溫 度信息實(shí)時精確的顯示出來，不僅能讓用戶測定溫度異變的幅度和速 率，而且能讓他們確定

8、溫度異變的區(qū)域。由于它自動化程度高使用壽 命長，無需通電工作加之其獨(dú)特的本質(zhì)安全型特性和精確無誤、漏報 的優(yōu)良品質(zhì)，最初被諸多發(fā)達(dá)國家作為高、精、尖端技術(shù)設(shè)備安裝鋪設(shè)在航空母艦和驅(qū)逐艦的艦艙以及軍用飛機(jī)、航天器、軍備庫等準(zhǔn)軍 事設(shè)備中。目前，已被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，為人類預(yù)防、減少因發(fā)熱”過熱”引起的事故和損失，做出了巨大的貢獻(xiàn)。（全球48個國家 專利保護(hù)，18個發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用）眾所周知,-40C+68C為目前火災(zāi)探測器的探測盲區(qū)，而在這個 溫度范圍中由測溫電纜FTLD和CTTC組成的智能化極早期火災(zāi)探測系 統(tǒng)已經(jīng)能夠連續(xù)精確測量并顯示探測區(qū)域的最高溫度值，基于以預(yù)防 為主的科學(xué)的智能化消防

9、理念，在火災(zāi)尚未發(fā)生之前即時進(jìn)行精確的 溫度預(yù)報，通過監(jiān)測超過正常溫度的溫度值和測量異常的溫升速率進(jìn) 一步提高了火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的可靠性，使用戶的消防聯(lián)動系統(tǒng)具有 充分的時間采取相應(yīng)的措施，避免火災(zāi)的發(fā)生。在 -40C -+900C的溫 度有效測量范圍內(nèi)用戶可根據(jù)現(xiàn)場情況自由設(shè)定3個報警溫度點(diǎn)，和一個ROC溫生速率報警，利用差、定溫復(fù)合式探測準(zhǔn)確可靠的有效預(yù) 防火災(zāi)的發(fā)生，其標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議適用于目前市場上所有的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi) 控制主機(jī)。由于火災(zāi)事故大部分是因溫度過高而引起的，而現(xiàn)有的火 災(zāi)探測器僅能對已經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行探測、報警，難解燃眉之急。明 火源于隱患，防范勝于救災(zāi)。2.1工作原理測溫電纜與普

10、通熱電偶不同，是一種用于測量空間溫度場的新科 學(xué)新技術(shù)、其不同之處在于它的熱接點(diǎn)不固定，始終與線纜上的最高溫度點(diǎn)相對應(yīng)，當(dāng)FTLD和CTTC線纜上任何一點(diǎn)（T1）的溫度高于其 它部分的溫度時，該處的熱電偶導(dǎo)線之間的絕緣電阻（ R）降低，導(dǎo)致 出現(xiàn) 臨時”熱電偶接頭，其作用與常規(guī)單接點(diǎn)熱電偶接頭相同，當(dāng)線纜 上另外一點(diǎn)（T2）的溫度高于（T1）點(diǎn)時，該處熱電偶導(dǎo)線之間的絕 緣電阻會變的低于T1點(diǎn)的電阻，導(dǎo)致出現(xiàn)新的 臨時”熱電偶接頭。2. 2技術(shù)參數(shù)外層護(hù)套：FTLD雙層PTFE CTTC金屬管鎧裝（防護(hù)措施科學(xué) 合理，有效避免因探測范圍內(nèi)的環(huán)境惡劣而引起的誤報，如粉塵和油 脂以及水份等介質(zhì)的浸

11、入）測量元件：隔離K型熱電偶工作溫度：FTLD（-40C 200C）、CTTC（-40C 899C）輸出信號：自動輸出與線纜最高溫度點(diǎn)實(shí)際溫度相對應(yīng)的直流毫 伏信號線纜結(jié)構(gòu)：雙絞線、金屬管、外層護(hù)套、NTC絕緣、EMI屏蔽（專 利線纜結(jié)構(gòu)，有效抑制各種干擾、避免漏報誤報）絕緣保護(hù)：使用注入特殊材料的玻璃纖維最小長度：FTLD 15m、CTTC 3m最大長度：FTLD 500m、CTTC 200m外徑尺寸：FTLD3.5mm CTTC3.0mm（體積小，柔韌性好，可以安 裝在傳統(tǒng)探頭無法鋪設(shè)到的惡劣環(huán)境中）耐壓性能：50H z.500v.1min23系統(tǒng)特點(diǎn)穩(wěn)定可靠/防濕防潮/本質(zhì)安全型/無需通

12、電工作/測量精度高/完全 無誤報/環(huán)境溫度自動補(bǔ)償/異常溫度預(yù)報/ROC溫升速率報警/系統(tǒng)設(shè) 備簡單/安裝維護(hù)方便/適合危險區(qū)域/用戶可自行設(shè)定報警點(diǎn)/無需現(xiàn) 場標(biāo)定/差定溫復(fù)合試探測/大面積使用有良好的性能價格比/報警溫度 點(diǎn)不受寒冷氣溫影響/可恢復(fù)型/使用壽命長達(dá)20年/。測溫電纜作為一種高新科技技術(shù)產(chǎn)品，自問世以來，已經(jīng)廣泛被 各個行業(yè)各個領(lǐng)域廣泛使用，在電力系統(tǒng)、建筑、化工、船舶、隧道 等應(yīng)用領(lǐng)域取得了大量可信可靠的驕人業(yè)績，其超前的科學(xué)技術(shù)及探 測理念的時代先進(jìn)性為該產(chǎn)品提供了廣泛的市場和應(yīng)用前景。測溫電纜還可以應(yīng)用到多種領(lǐng)域中：如，通信機(jī)房，計算機(jī)房， 電視臺，電纜通道、橋架、夾層、豎井、溝槽，控制機(jī)房（柜），開關(guān) 設(shè)備，變壓器