隧道火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)分析

1、隧道火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)分析分析報告分為四個部分：概述火災(zāi)報警技術(shù)簡介不同產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)分析說明項目應(yīng)用推薦.概述交通隧道火災(zāi)的發(fā)生歷經(jīng)三個階段，分別為不可見煙霧、可見煙霧伴隨大量熱量、以及火災(zāi)發(fā)生。如下圖所示：對應(yīng)于上述三個不同階段，分別有“早期煙霧探測器”、“光纖光柵線型感溫探測器”和“紅外火焰探測器”或“圖像型火災(zāi)探測器”等技術(shù)。其中早期煙霧探測器并不適用于交通隧道等煙塵較大的場所，所以當(dāng)前應(yīng)用于交通隧道火災(zāi)報警監(jiān)測的主要為后兩類產(chǎn)品。.火災(zāi)報警技術(shù)簡介光纖光柵感溫火災(zāi)探測器光纖光柵是利用光學(xué)加工技術(shù)在光纖材料上刻寫一種折射率周期性分布的光學(xué)器件，光纖光柵示意圖如下所示：透射光這種特殊的結(jié)構(gòu)周期性分

2、布能改變某一特定波長的光的傳輸路徑，使光的傳播方向倒轉(zhuǎn)，相 當(dāng)于在光纖中形成一定帶寬的濾波器或反射鏡。并且該反射光的波長會隨周圍環(huán)境溫度變化而改 變。因此通過測算反射光波長改變量就可以推算溫度值。紅外火焰探測器紅外火焰探測器是根據(jù)燒類物質(zhì)燃燒時，根據(jù)其生成物的光譜吸收峰特征進(jìn)行火災(zāi)辨析。例如不同吸收譜區(qū)強(qiáng)度、火焰頻閃特性、不同譜區(qū)時頻特性變化等，對火災(zāi)進(jìn)行報警判斷。圖像型火災(zāi)探測器圖像火災(zāi)探測是利用圖像處理的方法，通過分析視頻中火災(zāi)的物理特征進(jìn)行判斷。如分析火焰的顏色、紋理、亮度時變、閃爍頻率、邊緣變化等參數(shù)作為火災(zāi)探測的判據(jù)。Ti時刻A1-R o亮度判據(jù)（Ri為真，R2為真）Ta -1- -

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5、為真）To時刻.不同產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)分析目前在國內(nèi)交通隧道火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)中大量使用的是光纖光柵火災(zāi)報警產(chǎn)品，以及光纖光柵與 紅外火焰探測器組合報警系統(tǒng)。其原因主要在于，與其它消防領(lǐng)域相比，交通隧道尤其自身的特 點(diǎn)和限制因素：1）交通隧道分布范圍廣一一隧道群跨度可達(dá)上百公里，維保難度大；2）維護(hù)限制因素多一一隧道維保涉及封路，甚至存在社會輿論影響；3）維護(hù)時間窗口短一一對車流量較大的隧道，幾乎很難找到時間窗口做大量維護(hù)；4）現(xiàn)場揚(yáng)塵大一一揚(yáng)塵對探測器的使用效果有很大影響，也決定探測器的維護(hù)周期;5）隧道環(huán)境復(fù)雜一一既有霧氣、燈照、洞口處受日光影響，還有不同種類汽車穿行。因此，交通隧道火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)選取報

6、警準(zhǔn)確、誤報低的產(chǎn)品，同時還應(yīng)考慮產(chǎn)品的可靠 性、安裝特性、后期維護(hù)性、防護(hù)等級等，產(chǎn)品的綜合成本，尤其是后期運(yùn)維成本。對當(dāng)前正在 發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還應(yīng)考慮隧道群的綜合管理和組網(wǎng)能力。綜合上述因素，從產(chǎn)品自身特性、產(chǎn)品選型及現(xiàn)場實施和后期維護(hù)保養(yǎng)等角度對各種火災(zāi)報 警產(chǎn)品對比如下表：光纖光柵紅外火焰探測器圖像火焰探測器自身 特性探測原理波長改變光譜改變圖像改變探測類型環(huán)境溫升火焰光譜火焰圖像檢測條件燃燒散發(fā)較多熱能，可檢 出濃煙類火災(zāi)有明火，不能檢出非明火 性質(zhì)的火災(zāi)有明火，不能檢出非明火 性質(zhì)的火災(zāi)環(huán)境影響受風(fēng)速影響大不受污染物影響不受風(fēng)速影響，污染物影胴較小不受風(fēng)速影響，污染物影響很大響

7、應(yīng)時間較快快快覆蠱范圍單臺儀表可以覆蓋數(shù)公里每50米一個每50米一個光學(xué)鏡頭探測距離和視角成反比產(chǎn)品選型防爆等級本安級有防爆型可選有防爆型可選防護(hù)等級現(xiàn)場探測器IP68通常為IP65或IP66IP65以下系統(tǒng)組成簡單，現(xiàn)場布設(shè)探測光 纜，站內(nèi)放置主機(jī)較復(fù)雜，現(xiàn)場有綜合盤、 電源盤，站內(nèi)需要通信遠(yuǎn) 傳設(shè)備復(fù)雜，多種線纜、供電設(shè) 備、通訊設(shè)施，站內(nèi)中主 機(jī)，錄像設(shè)備等多種設(shè)備系統(tǒng)組網(wǎng)傳感信號通過直接通過光 纖遠(yuǎn)傳，簡單方便近距離用RS485 ,遠(yuǎn)距離 需利用光纖視頻信號遠(yuǎn)傳困難廣品一致性好，所有項目均為同類型 產(chǎn)品需根據(jù)不同項目要求選取 /、同廣品，且防爆型、高 IP等級價格昂貴需要依據(jù)分辨率，防

8、爆 型、IP等級進(jìn)行選型； 此外，不同探測范圍也有 不同型號。小同探測對象 要選配/、同附件，如探照 燈、輔助溫度傳感器等。接下表:光纖光柵紅外火焰探測器圖像火焰探測器實施現(xiàn)場實施布設(shè)現(xiàn)場無需供電，無中 繼，簡單需要供電、及信號走線， 較復(fù)雜，現(xiàn)場還需防雷設(shè)施需要供電、仁T號、視頻、網(wǎng)絡(luò)等多種線纜布設(shè)，復(fù) 雜，現(xiàn)場還需防雷設(shè)施及運(yùn) 維人員培訓(xùn)簡單主要熟悉供電線路和通信鏈路除供電和通信外，還包括 站內(nèi)設(shè)備維護(hù)可維護(hù)性免維護(hù)簡單定期維護(hù)，用水沖洗 即可勤維護(hù)，鏡頭需要人工擦 拭，且鏡頭布設(shè)位置較高綜合費(fèi)效比低中高在具體使用中，還存在紅外火焰探測器和圖像火焰探測器現(xiàn)場更改靈敏度等級的復(fù)雜操作。此外，

9、火焰探測器對不同種類的火焰識別距離不同，例如圖像型對柴油火焰的識別距離是汽油火焰的80% o在防誤報特性方面，光纖光柵由于其感溫原理，幾乎沒有誤報。而紅外火焰探測器對汽車大 燈、日照等、人體活動等均可導(dǎo)致誤報；圖像型火焰探測器在其說明書中明確說明，對霧氣、廢 棄、蒸汽、粉塵、樹葉、陰影、甚至穿著紅色衣服運(yùn)動的人都會有誤報，解決方案是需要在現(xiàn)場 安裝煙霧與火焰探測器等，組成復(fù)合探測系統(tǒng)。另外，圖像型探測技術(shù)的攝像機(jī)存在鏡頭焦距選取問題，即其不可能同時獲得長距離和寬范圍的圖像獲取，必須有所取舍。即作為視頻監(jiān)測和火災(zāi)識別的攝像機(jī)具配置不同，且車輛管理等功能需要將視頻上傳至控制中心有專用監(jiān)控平臺分析完

10、成，系統(tǒng)復(fù)雜，反應(yīng)時效性低，而目前 交通隧道多為雙洞設(shè)計，左、右行車分開，因此車輛管理功能在絕大多數(shù)隧道中并不實用。由上表可見，光纖光柵火災(zāi)報警系統(tǒng)除易受風(fēng)速影響外，報警時間較長外，其余在產(chǎn)品性 能、報警準(zhǔn)確率、產(chǎn)品一致性、可靠性、實施及維護(hù)方面均擁有很大優(yōu)勢。正如火災(zāi)自動報警 系統(tǒng)設(shè)計一書中指出 線型光纖光柵感溫火災(zāi)探測器在隧道中雖然報警時間不是最早，但沒有 漏報。自從線型光纖光柵感溫火災(zāi)探測器在隧道中安裝使用后，有幾條隧道發(fā)生了火災(zāi)，探測器都及時發(fā)出了報警信號”。由此，上述技術(shù)的特點(diǎn)決定了其主要應(yīng)用領(lǐng)域，也是上述產(chǎn)品當(dāng)前主要應(yīng)用場景： 光纖光柵和紅外火焰探測器：儲罐、交通隧道、電廠等工業(yè)火災(zāi)監(jiān)測； 圖像火焰探測器：民用、室內(nèi)火災(zāi)監(jiān)測。.項目應(yīng)用推薦綜上所述，結(jié)合火災(zāi)報警產(chǎn)品