高层建筑物内紫外火焰探测报警器的研究

姚鹏举

【摘 要】随着智能化技术的不断发展，智能建筑的数量越来越多，且建筑中的智能化应用水平不断提高，智能建筑也逐渐从“量变”到“质变”转化。同时，安全是我们发展的前提，作为智能建筑安全保障系统中不可或缺的一部分，火灾自动报警与消防联动系统所吸引的注意力也越来越多。如何可靠、有效地对火灾进行预测、检测，并及时发出报警，启动相关程序，保证人民的生命财产安全成了设计人员要重点考虑的内容。

【关键词】高层建筑;火灾报警器;紫外光;短信远程报警

引言

根据防灾管理局消防厅的最新研究，我国目前有260多万栋高层建筑，每年建筑面积超过130亿平方米。2019年，全国报告死亡人数共计233000人，死亡人数1335人。在消防发布中，商店、酒店、学校、医院等处的火灾减少，高层建筑增加了10%，达到6974栋。平均每天近20栋。从上述数据中可以看出，我国高层消防工作目前的危急形势构成了高风险和高损失风险。在火灾的源头截断火灾隐患是高层建筑用户更好、更经济的选择。火灾探测器起着至关重要的作用。

1设计原则

智能建筑内部设备众多，电路复杂，不管是人为操作失误还是设备、电路故障都有引发火灾的可能。一般情况下，建筑物火灾发生后火势发展速度较快，火灾危险性较大。设置火灾自动报警与消防联动系统需要在事前预警、火灾探测报警、人员疏散、自动灭火、消防救援等各个阶段发挥不同的作用。所以设计人员要从以下三条原则入手，充分考虑不同阶段的设计思路，保证系统的安全可靠。（1）发现火情要及时，且可以发出简单的警报信号。（2）在接收火灾信号后，尽快对火情进行确认，且能迅速联系消防单位。（3）在确认火灾后，能根据情况制定对策，做到防止火势蔓延，并采取相关措施对火势进行控制甚至扑灭。

2紫外传感器工作原理

紫外线管由一块石头-英国管和两个电极组成，受其约束。构成负极性的金属只对紫外线敏感，在紫外线下发射光子。R2868只对火灾中185-260Nm的紫外线作出反应，而不对自然光中的其他紫外线作出反应。除非管道受到紫外线辐射的照射，阴阳两面之间的电阻值趋向于无限值，而电流不会流经电路。在一定波长的紫外线辐射下，被动电压会使电子高度进入正极和南极运动，光伏在运动过程中撞击管道气体，从而使其发射更多的正极和负极电子，而负极电子在电场作用下继续排放其他气体分子，使阳极迅速淹没大量光子和离子。脉冲信号描述在电路中，系统达到。

3系统设计

智能建筑中火灾自动报警系统的设计要点是：根据被保护对象发生火灾时燃烧的特点确定火灾类型;根据所需防护面积部位按照火灾探测器的总数和其他报警装置（如手报）数量确定火灾报警控制器的总容量;按划分的报警区域设置区域报警控制器;根据消防设备确定联动控制方式;按防火、灭火要求确定报警和联动的逻辑关系;最后还要考虑火灾自动报警系统与智能建筑“3AS”（建设设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统）的适应性。

3.1联动控制动作设计

当发生火灾并启动带有防盗开关的设备时，相应火灾分区的报警系统会响，相关的故障控制会切换到工作状态，并通过设置的反馈信号发送到火警中心，以显示自动火警的相互作用。通过检查各消防水泵的状态，消防中心显示各水泵的运行状态，控制驱动运动，并接受相应的反馈信号[8]。由警报收件人发出相应的信號（例如b.探测器）输出后，系统将根据每个探测器的数据自动确定该探测器是否为火警探测器，使用数据提取确定准确的火警区域，启用气动消防系统、消防供水、火警探测器、龙卷风等控制。并执行相应的操作，例如启动气动火灾，启动洒水器。确定灾难情况后，系统的中央报警控制器由管理员手动重置。

3.2火灾探测器设计

火灾探测器是检测、响应和自动产生警告信号的灭火器。经常会有烟雾探测器、感测器、感光火灾探测器等。在安装设计时，最好将检查区域与房间高度、支撑等结合使用，并严格遵循准则放置相应的检查点。

3.3SMS报文传送模块

sms远程警告模块由stm32微型开发者板和GSM模块组成，当GSM模块从外部电路接收电压信号时，它们操纵GSM模块向指定号码发送短信。GSM短信通过仅适用于GSM通信网络的密码通道传输。无需建立连接即可将要发送的信息连同所需数据发送到SMS服务中心。SMS服务中心完成后，数据将发送到最终目标。因此，如果目标GSM终端没有打开，信息不会丢失。每条短信的信息量限制为160字节。单模块和GSM模块通常具有异步串行接口，通信速度可配置，通常为19200bps。使用RS232电缆时，数据传输更可靠。

3.4手动报警按钮设计

手动报警按钮是手动发出报警信号的消防设施，它是在发生火灾的时候，室内人员报警和求救的重要途径。在智能建筑进行设计时，为了更加便于室内人员报警，手报按钮应设置在明显且方便操作的位置，且应严格按照建筑提供的防火分区进行布置，做到每个防火分区至少一个手报按钮。同时，手报按钮的位置应满足从本防火分区任何位置到最近的手报按钮距离不大于30m，确保在需要时求救人员可以用最快的速度找到报警按钮。手报按钮通常采用壁挂方式，其安装高度应为1.3～1.5m，且应有明显的标志，方便求救人员使用同时也能避免儿童误操作。

3.5室内外消火栓设置

室外消火栓采用低压制消火栓类型，管网沿大型建筑周边环状布置，通过从大型建筑周边道路下的给水管引入2条DN200mm供水管直接供水。由于大型建筑发生火灾时的扑救用水量较大，因此，仅仅依靠供水管提供水资源是十分有限的。当给水管网供水量不足时，还需要通过室外消防供水泵自水池抽水提供并补充消防用水量。在大型建筑的6.40m平台及±0m地面上均设置室外地下式消火栓，每个消火栓设DN65mm和DN100mm型号栓口各1个，6.40m平台消火栓连接管道非埋地部分为干式[4]。室外消火栓距路边不大于2m，距建筑物外墙不小于5m。

3.6信号放大电路与自锁电路设计

紫外光电管的供电电压为DC400V。若直接为其供电，需搭建可实现AC220V转DC400V的电路。经过相关资料查找，决定使用R2868搭配电路板C10807，其输出是一个5V的脉冲信号。为了让报警器在探测到火焰时持续报警，又将这个输出信号接入自锁电路，保证光电管送出的一个瞬间的脉冲可以通过继电器接通报警电路，使报警灯常亮，并接通短信远程报警模块。

结束语

火灾样品经过多年的发展形成了各种传感器组合，而采用新逻辑和数学技术的新一代火灾样品则非常敏感、惊人和准确。但在工业场所使用火灾探测系统时，应考虑全面规范的应用。您必须为不同项目的特定特性选择适当的探测器。、

参考文献：

[1]同安联动型火灾报警控制系统.安徽省，安徽正华同安消防科技有限公司，2019-07-15.

[2]贡鑫，刘云环，刘军.浅谈火灾自动报警装置在制盐行业的应用[J].盐科学与化工，2018，47（12）：42-44.

（作者单位：河南工学院）