大空间视频火灾安全监控系统在纺织生产厂房的应用

【摘要】本文介绍了纺织生产厂房火灾探测系统的选型问题，并重点介绍了大空间视频火灾安全监控系统在纺织生产厂房的应用。

【关键词】视频图像 火灾报警 感烟探测器

中图分类号：U260.4+23文献标识码： A 文章编号：

一、纺织生产厂房的生产工序及环境特点

纺织厂的工序分为：清花梳棉并条粗纱细沙络筒包装等工序；

车间消防特点：

人员相对密集：纺织行业是典型的人员密集型产业。

原料易燃：棉纺企业生产中大部分原料的燃点都很低，极易引起火警。如棉花的燃点为210℃，处于松散状态的棉纤维为150℃。

尘絮大量集聚：纺织企业在清花、梳棉过程中，会产生大量的花絮、棉尘等，随着车间气流四处飘散，积聚在横梁上、夹层内，甚至是墙面上。而积聚的纤维、花絮、棉尘导热性较差，热量难以散发，一旦遇到火星、火苗，就会迅速燃烧。

火灾时会产生大量烟雾：大量棉、纱及包装用的塑料包装物等物品燃烧时，会产生大量烟雾和有毒有害气体，主要为NO、NO2、CO、SO2等，灭火难度大。

附图1：某纺织厂房布置平面图

二、火灾报警系统的选型

1、点型光电感烟探测器

点型光电感烟探测器一般适用于饭店、旅馆、教学楼、电子计算机房、通讯机房、办公楼的厅堂、卧室、办公室书库、档案库等相对比较洁净的场所，如果有大量水汽滞留、可能产生腐蚀性气体、气流速度大于5m/s、相对湿度经常大于95%、在正常情况下有烟滞留的场所不宜选用感烟探测器。

纺织生产厂房不适宜用光电感烟探测器，原因如下：1）纺织厂内有大量的粉尘和飞絮，点型光电感烟探测器容易被棉尘堵塞, 造成探测器失灵或误报, 大部分同类厂都有此现象发生, 所以需定期取清洗、 维护。2）大部分棉纺企业采用“中央空调”对车间的温度和湿度进行控制，厂房内基本上都用石膏板吊顶，吊顶上是技术夹层，因厂房内的温度底下高顶上低，导致在吊顶上产生冷凝水，特别是在冬天最容易出现，这就使感烟探测器内进水，使设备损坏以及信号线绝缘阻值得不到技术要求，导致系统瘫痪。

2、线型光束感烟探测器

线型光束感烟探测器，利用红外线组成探测源，利用烟雾的扩散性可以探测红外线周围固定范围之内的火灾，线型光束感烟探测器通常是由分开安装的、经调准的红外发光器和收光器配对组成的；其工作原理是利用烟减少红外发光器发射到红外收光器的光束光量来判定火灾，这种火灾探测方法通常被称做烟减光法，红外光束感烟探测器又分为对射型和反射型两种。

该探测器的主要优点有两点：一是成本低，调试时间少；二是布线费比前二种型式减少一半，主要是因为其探测单元和反光板之间没有电气连接线。所以，特别适合保护古建筑，不仅育利于古建筑的美观，而且还安装简单，其需对收发光器探测单元进行谓准，这一点对于极高而又不易进入的安装现场来说，是个极大的优点。它还具有误报少的优点，因为反光板有个极宽的光束接收角(士10%)。它还具有自动补偿功能，即使在到达信号探测单元的信号量发生变化时，探测器仍能正确工作。

线型光束感烟探测器适用场所：1）无遮挡的大空间或有特殊要求的房间，宜选择红外光束感烟探测器。2）符合下列之一的场所，不宜选择红外光束感烟探测器： 有大量粉尘、水雾滞留； 可能产生蒸气和油雾； 在正常情况下有烟滞留；3） 探测器固定的建筑结构由于振动等会产生较大位移的场所。

线型光束感烟探测器在纺织厂房使用的局限性：

1） 由于纺织生产厂房内有大量棉尘，容易造成误报。2）厂房内机器运转震动很大，容易造成发射器因长期震动使方向发生偏移，导致故障，维护比较困难。

3、空气采样系统

空气采样系统包括探测器和采样网管。探测器由吸气泵、过滤器、激光探测腔、控制电路、显示电路等组成。吸气泵通过PVC管或钢管所组成的采样管网，从被保护区内连续采集空气样品放入探测器。空气样品经过过滤器组件滤去灰尘颗粒后进入探测腔，探测腔有一个稳定的激光光源。烟雾粒子使激光发生散射，散射光使高灵敏的光接收器产生信号。经过系统分析，完成光电转换。烟雾浓度值及其报警等级由显示器显示出来。主机通过继电器或通讯接口将电信号传送给火灾报警控制中心和集中显示装置。

纺织生产厂房不宜采用空气采样系统：最主要的原因是厂房内有大量的纤维飞絮，由于空气采样系统是通过主动吸气完成对烟雾的分析，采样孔孔径很小，在2mm~5mm之间，所以空间中的飞絮极易堵塞采样孔，使系统失灵。

4、图像型火灾安全监控系统

图像型火灾安全监控系统是九十年代中期兴起的通过视频图像探测火焰和烟雾的一种新型的智能火灾探测系统，本人经十多年现场经验，认为该系统有效解决了纺织生产厂房的火灾探测。

三、图像型火灾安全监控系统的原理及特点

探测部分

线型光束图像感烟火灾探测器（又称光截面探测器）采用光截面图像感烟火灾探测技术，在探测方式上属于线型光束感烟火灾探测器。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，不需要准直光路，具有一个接收器对应多个发射器的特点，能分辨发射光源和干扰光源，具有保护面积大、响应时间短的特点；同时具有防尘、防潮、防腐蚀功能。线型光束图像感烟火灾探测器可以广泛应用于在发生火灾时产生烟雾的场所，如烟草企业的烟叶仓库、成品仓库，纺织企业的棉麻仓库、原料仓库等，也可使用于环境恶劣的场所。

因纺织生产厂房火灾时产生的是大量烟雾，所以图像型感火焰探测器就不做介绍。

控制中心部分

控制中心部分一般设置在消防控制室内，包括信息分析处理设备，视频处理设备（图像切换、显示、记录设备），以及火灾报警设备。该部分主要实现监控现场的信息分析、火灾信息提取、火灾报警等功能，在使用双波段图像火灾探测器的系统中，还可以同时实现图像监控功能。

火灾探测报警：

前端探测器所采集的现场信息通过视频同轴线缆（或其它图像传输设备）传回控制中心，经视频分配器，将每路信息分配成两路：一路送给视频切换器，一路送给防火并行处理器。

视频切换器把各路现场信息以循环切换的方式传送给信息处理主机，由主机进行巡检；防火并行处理器对每一路现场信息作并行实时处理，一旦检测到火灾信号便向信息处理主机发出预警信号；信息处理主机优先对预警信号进行确认。巡检与并行处理相结合为及时发现、准确报警提供了可靠保证。

可以根据实际被防护场所的火险等级不同，现场设置防火灵敏度。

对确认为真实火情的信息，由信息处理主机发出报警信号，自动声光报警；自动显示对应报警区域的现场图像，并自动启动录像机进行记录；值班员通过现场图像和对讲电话指挥扑救和疏散，并通过联动控制台启动消防联动设备；在无人状态下，主机按设定程序自动启动消防联动设备。

图像监控方面：

该部分功能与闭路电视监控系统基本相同。

在使用了双波段图像火灾探测器的系统中，由双波段图像火灾探测器采集的彩色（或红外）视频信号经视频同轴线缆（或其它图像传输设备）送回控制中心，经视频处理设备（画面分割器、矩阵切换器等）送至图像显示设备（监视器等）、图像记录设备（录像机或硬盘记录仪）及信息处理主机显示器上，实现图像监控功能。画面的选择、控制由信息处理主机实现，也可以由矩阵切换器实现。

消防联动部分

系统报警后，控制器动作：声光报警、自动实时录像、自动拨打报警电话。