火灾探测器高速铁路论文

一解决方案

1总体思路

随着光电成像技术、嵌入式技术及图像处理技术的迅速发展，图像型火灾探测器(VFD－VideoFireDetector)已成为近年来火灾探测的一个发展方向。成像型非接触式面型探测方式，具有视频监控和火灾探测双重功能，能够区别真实的火灾和干扰源(如太阳强光、各类光源、CO2热气排放、黑体辐射等)，实现了“眼睛与大脑”的完美统一，能够在各种复杂环境下对火灾(火焰、烟雾)做出快速准确的判断。在火灾探测方面，前端智能图像火灾探测器将在10s内发出报警信号，同时联动火灾报警控制器发出声光报警自动弹出火灾现场实时视频画面，并标识出火灾位置和时间。由值班人员确认后，按照事先制定的应急预案执行。

2火灾自动报警系统组成

(1)前端设置:采用全天候光信号图像型火灾探测器。(2)传输部分:采用光纤传输图像。(3)控制中心设置:消防控制室内设置一台智能图像火灾报警信息管理主机，来接收前端图像火灾探测器传回的报警信号，切换报警图像画面，显示火灾部位，可以根据火灾情况来通知就近人员进行灭火;消防控制室可以很直观的看到图像火灾探测器所监视现场的实际情况，便于发现情况和处理问题。消防控制室设置硬盘录像机对所有监控现场进行录像，也为铁路相关部门提供可查阅的资料。分为控制室设备系统和现场设备系统两大类，中间是图像信号和电源、开关量信号传输线路。考虑到室外前端图像型火灾探测器的防雷问题，信号传输选择将视频、网络和开光量三合一的光端机，其接收机置于图像探测器之中，全部外部信号传输采用光纤传输方式;电源做防雷处理后，采用电缆传输，电源防雷模块也内置于探测器之中;防水设备箱主要用于光纤对接和电源转换，每个设备箱最大可接4台探测器。设计应用图像型火灾探测器时，应根据具体应用环境，本着“探测距离越远，探测视角越小;探测距离越近，探测视角越大”的原则，合理选择不同型号的探测器。

3设备技术参数

国内外相关技术成熟厂家较多，本次随机抽选一家技术参数以作参考(表1、表2)

3．1图像型火灾探测器图像

型火灾探测器根据型号不同(选择不同镜头)探测距离范围为0～300m，探测视角随探测距离的增大而减小，可根据实际保护场所情况确定具体型号。探测器内置两个摄像头，红外摄像头用于检测火焰，彩色摄像头用于检测烟雾和监控现场情况。探测器报警后，智能图像火灾报警信息管理主机自动切换报警点视频。

3．2智能图像火灾报警信息管理软件

智能图像火灾报警信息管理软件，基于WINDOWS操作系统，有直观的报警平面图显示，还有便于查询的信息列表，有声响提示，操作方便、灵活。

3．3消防控制室设备

本系统采用琴台柜，用于安装系统主机、显示器、火灾报警控制器、UPS电源、网络交换机、光端机集中接收机、硬盘录像机、键盘、鼠标等。Intel?CPUP4/1GMHz以上;1GRAM以上;80G硬盘以上;系统运行环境:WINDOWSXP操作系统，显示分辩率1024×76832位色。

3．4其它现场设备

现场设备包括现场电源箱、图像型火灾探测器及配套的防护罩、支架等。现场电源箱按防火分区安装，它将220VAC转换为24VDC，供图像型火灾探测器工作。

4工程实施要点

4．1探测器设置位置

根据探测器的有效距离与视角，可选用匹配存车场灯桥设置距离的产品，这样不用安装方便且不用重复浪费实施支撑结构。探测器优先推荐安装在灯桥上。若先期设计无灯桥或存车场本身规模较小，可考虑在探测范围四周设置柱式结构用于安装探测器。

4．2图像传输方案

由于探测器大部分安装于室外较高的地方，考虑其防雷的可靠性及便捷性，图像传输全部选用光纤。

4．3系统防雷、接地图像型

火灾探测器的视频，网络以及开关量信号均通过内置的光端机转换为光信号，光信号无需避雷器;内置DC24v电源避雷器，系统中心制作专用接地线。

4．4系统供电前端设备采取集中供电方式，由控制中心UPS提供稳压电源。

4．5线缆敷设信号传输

全部采用自敷专用光、电缆有线传输。布线原则在于隐蔽、安全、不破坏原建筑、不影响美观。室外线缆采用钢索吊装和地埋敷设方式，地埋敷设埋入地面80cm以下，埋深不足之处用水泥槽防护，并安规范要求设置电缆标石。主干线至各前端设备的分支线路尽量利用墙角或地角边，套管或套高密度阻燃PVC槽板，所有缆线的室内部分均套高阻燃PVC管、槽。所有线缆均有识别标记，信号线对地绝缘，电阻值不小于20MΩ。

5系统优势

(1)实现火灾的早期探测，响应速度快。(2)可以检测各种类型的烟雾。(3)可以有效避免气流运动的影响。(4)先进的烟雾运动模式分析算法及可视化报警验证，极大地消除了误报的发生。(5)智能探测算法有效避免了环境光照变化和探测器振动的影响。(6)能够实时提供火灾现场的视频，以便能够快速采取适当的措施。(7)灵活的分区和灵敏度设置功能使得系统可以适应不同的应用场所。(8)探测距离远，特别适用于室外、车场。

二结束语

动车存车场火灾视频监控系统建成以后，能够有效地防止各种火灾及安全事故的发生，可以彻底扭转安全管理的被动局面，解放大量的人员精力，必将对动车存车场安全管理带来质的飞跃，可以大大加强对站内列车的安全保护。总之，该系统的建成，将大大增强铁路运输参与市场竞争的能力，将全面提高动车存车场的经济效益和社会效益。

作者：蒋兴单位：中国中铁二院建筑院电力所