浅析某大空间场所自动灭火系统的设置
2013-09-08于进江卫广昭
于进江 ，卫广昭
（1.北京市通州区公安消防支队，北京 101101；2.北京市消防科学研究所，北京 100024）
浅析某大空间场所自动灭火系统的设置
于进江1，卫广昭2
（1.北京市通州区公安消防支队，北京 101101；2.北京市消防科学研究所，北京 100024）
大空间建筑火灾的早期探测和扑救，一直是一个难以较好解决的世界性难题，世界各国火灾科学研究机构及消防科技工作者对此都十分关注。本文以某大空间场所为例，对场所火灾探测和扑救中存在的问题进行了分析，介绍了大空间建筑火灾自动灭火系统的设置，对大空间火灾自动灭火系统的设计提供参考。
消防；大空间；自动灭火系统
引言
本文以某大空间为例，对展厅、宴会厅、大会堂、四层公共人流区、内街等高大空间场所进行火灾防护，共设置42台自动消防炮和41套双波段探测器。其中宴会厅及大会堂共12台炮采用升降装置实现升降收缩，其他部位炮采用顶部固定安装。该系统利用双波段火灾探测器和水炮自身定位器进行双重定位，提高系统响应速度，并通过人机协同的方式启动消防炮，实现将火灾扑灭在初期。表1为自动消防炮系统前端设备设置表。
表1 自动消防炮系统前端设备设置表
1 系统选型
大空间火灾自动报警系统探测器选用图像型火灾探测器（又叫双波段火灾探测器），对展厅等大空间场所的早期火灾进行有效探测。该系统作为自动消防炮系统的专用报警及探测系统，与自动消防炮定位系统相结合，可提高其响应速度及定位准确度。
该系统灭火部分选用水炮为PSDZ型电控消防炮，具有体积紧凑、定位准确、灭火迅速、水渍污染少等一系列优点。
水炮的报警及探测系统为水炮的专用系统，作用同火灾探测器。系统的配置满足某大空间消防需要，确保共享任何一处发生火情时，均具备有2门水炮的水射流同时到达被保护区域的任何部位，以充足水柱射向起火点。在系统报警后，消防炮可在3s内自动启动并开始火源自动定位，在其保护范围内自动定位及开始自动出水时间不超过60s，自动升降装置伸缩时间＜30s，水射流集中落点在距火源中心点半径1.5m的范围内。
2 自动消防炮
2.1 技术规格
2.1.1 机械参数（如表2）
表 2
2.1.2 电动参数
驱动电机：
2.1.3 外观参数
消防炮外观参数符合国家消防装备质量监督检验中心要求，炮体材料耐腐蚀，铸件表面光洁；炮体外表面涂漆层均匀，无龟裂等缺陷。
颜色：炮体消防红（RAL3000） 外罩白色（RAL901C）
性能特点：压力消耗极低；采用定减速比减速器；带极限位置的停止开关；摩擦离合器使炮驱动电机超负荷时免于损坏；带有电动操作柱状/雾状喷嘴；利用电动机进行消防炮的水平和垂直调节。
2.2 消防炮伸缩装置
2.2.1 性能特点
炮伸缩装置为电动伸缩装置；内装具备定减速比减速器的电动机；带极限位置停止开关，且能在限位时反馈指示；伸缩灵活可靠。
2.2.2 机械参数
伸距：450～650mm；载重伸缩时间：≤30s；伸缩重量：≥40kg；最大额定工作压力：1.6MPa。
2.2.3 电动参数
工作压力：DC24V；允许工作温度：-20～+60℃；限位开关工作电压：DC24V。
2.2.4 水源接口
位置在伸缩装置的底面；入口法兰DN65～DN80。
2.3 自动消防炮灭火系统特点
2.3.1 空间自动定位
利用双波段火灾探测器和水炮自身的定位器双重定位，可自动寻找火源点，根据探测的火源位置，自动调节参数，瞄准起火源定点喷水灭火。
2.3.2 水流压力损耗低、工作安全可靠
炮体制造工艺采用了进口设计技术，并采用了定减速比减速器驱动装置；带极限位置的停止开关及摩擦离合器，使水炮驱动电机工作平稳可靠，有效地保护消防炮工作安全性，超负荷运行时免于损坏，大量工程实际经验证明无误动作。
2.3.3 柱状/雾状无极转换功能
自动消防炮可以喷射柱状水和雾状水，近距离喷射雾状，远距离喷射柱状，其转换功能视现场由系统软件设定。
2.4 系统工作原理
大空间火灾探测系统使用了图像处理、计算机视觉、模式识别、持续趋势、双向预测算法、人工智能等多项高新技术，其中关键技术属国际首创；并运用了神经网络特有的自学习功能和自适应能力，可以根据现场自动调整运行参数，提高了系统的容错能力。
双波段探测器采集的现场信息传回控制中心，由信息处理主机巡检和防火并行处理器并行处理同时进行，一旦检测到火灾信号便向信息处理主机发出预警信号，对确认为真实火情的信息，由信息处理主机发出报警信号，由立安控制器动作：自动声光报警、自动显示对应报警区域的现场图像、自动启动硬盘录像机记录、提供区域报警信号给常规火灾自动报警及消防联动控制系统，并通过联动控制台远程控制相关区域的自动消防水炮扫描并指向火源点，启动消防泵和电动阀门，实现定点喷水扑救，将火灾消灭在初级阶段（如图1）。
图1 数控消防炮灭火示意图
2.5 系统组成
自动消防炮灭火系统是一套自动喷水灭火系统，采用湿式给水系统。该系统由控制装置、自动消防炮、水流指示器、电动阀、检修阀、消防泵组、管网、及电源部分等组成。
控制装置包括消防炮控制器、消防泵控制盘、消防炮解码器、消防炮定位器、消防炮集中控制盘、现场手动控制盘、消防炮升降控制装置等部件。
2.5.1 消防炮控制器
接收定位器信号，发出自动、手动灭火指令。
2.5.2 消防泵控制盘
接收主机指令，启动消防泵，接受反馈信号。
2.5.3 消防炮解码器
接受消防控制中心的灭火指令，完成自动、手动状态下
2.5.4 驱动消防炮寻找着火点的命令
并将反馈信号提供给消防控制中心。
2.5.5 消防炮定位器
安装在消防炮炮体上，向消防控制中心提供图像。
2.5.6 消防炮集中控制盘
通过键盘按钮，实现手动远程控制功能。
2.5.7 现场手动控制盘
通过键盘按钮，操作消防炮灭火。
2.5.8 消防炮升降控制装置
固定安装于炮体上方，通过法兰式软管与炮口连接。
2.5.9 总控制台
包括信息处理主机、液晶显示器、防火并行处理器、立安控制器、矩阵切换器、矩阵操作键盘等设备
2.5.10 终端显示
利用液晶监视器对所有图像进行显示。
2.6 系统的启动方式
具有自动控制、手动控制、现场应急控制三种启动方式，可以手动控制消防炮喷嘴的水平和仰俯角度调整，以及柱/雾状水流连续调整等操作。系统在接到火灾报警信号后，消防炮可在3s内自动启动并开始火源自动定位。
2.6.1 自动状态下工作程序
当前端探测设备报警并认为火警，信息处理主机向消防炮控制盘发出灭火指令，消防炮控制盘通过消防炮解码器驱动消防炮按设定程序进行扫描，直至扫描到着火点并锁定着火点，此时消防炮控制盘开启消防炮供水消防泵和电动阀，进行喷水灭火。
2.6.2 手动状态下工作程序
当前端设备报警并被信息处理主机确认发生火灾后，信息处理主机提醒消防值班人员，通过被强制切换过来的彩色画面进行火灾确认。消防值班人员可通过控制室消防炮控制盘的操作按钮驱动自动消防炮瞄准着火点，开启电动阀和消防泵进行灭火。
2.6.3 现场应急状态下工作程序
当现场工作人员发现火灾后，直接通过现场手动控制盘操作自动消防炮对准着火点，并开启电动阀和消防泵进行灭火。
3 结语
通过上述对某大空间场所自动灭火系统的设置，笔者认为对展厅、会议中心、体育馆等大空间场所应采用双波段火灾探测器等火灾自动灭火系统对早期火灾进行有效探测，并实现可视化报警。达到早期探测、快速响应、及时扑救的目的。
[1]GB50016－2006.建筑设计防火规范.
[2]GB5004－95.高层民用建筑设计防火规范.
[3]GB 50338－2003.固定消防炮灭火系统设计规范.
[4]GB 50084－2001.自动喷水灭火系统设计规范.
TU892
A
1671-3362（2013）07-0123-02
