智能消防水炮的运用

发布于：2015-09-23 16:54:23 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

随着社会的发展，大空间建筑以其美观、舒适、多功能等优势开始越来越多地出现在人们的生活中，对于这类建筑，其优点有目共睹，但是同时由于此类建筑的建筑结构通常比较复杂，所以在其消防系统设计上也增添了不少难题，也使得在此类新型建筑上设计安全合理的自动灭火系统成为日益突出的讨论话题。在传统的自动喷淋技术已经无法满足大空间建筑初期火灾报警的消防安全需求时， 智能消防水炮 等智能灭火系统也逐渐成为被关注的焦点。
　一、大空间建筑的定义
　　大空间场所是指民用和工业建筑物内净空高度大于8m，仓库建筑物净空高度大于12m的场所。一般来讲，大空间建筑是指单层面积大、跨度大、层间高、没有或缺少实体分隔所形成的建筑。通常，在一般建筑中广泛使用的是顶棚安装的感烟和感温型火灾探测器，其适用高度通常在12m以下，这是由于在一般建筑中，火灾烟气能够很快到达顶棚，并沿顶棚蔓延；而在大空间场所，由于其面积大、层间高，火灾燃烧产物在上升过程中烟气的温度和浓度会大幅度下降，使得常常在火灾初期一段时间内，探测器不能及时地感应动作，难以实现早期火灾报警，同时，传统的自动喷淋系统在高大空间内其喷水灭火效果也不能满足消防安全的需求。
　二、大空间建筑中的消防水炮应用
　　消防水炮具有流量大、射程远的特点，尤其是一些智能消防水炮新产品，可以实现自动探测火源、火源定位以及自动远距离喷射等，可以达到快速抑制大空间建筑初期火灾的消防需求。
　　自动寻的智能消防炮系统是一种新型、高效的智能灭火系统，主要适用于净空高度大于8m，仓库内净空高度大12m的大空间场所。自动寻的智能消防炮系统具有准确的探火性能、强大的喷水强度和快速的灭火能力，可以自动寻找火源、自动灭火、灭火后自动停止，它具有灭火效率高、保护面积大、响应速度快等特点，同时对非火灾区域造成的损失也比较小。
　　现有自动寻的水炮产品类型也日益增加，如在郑州国际会展中心、武汉中南剧院、抚顺煤电厂、武汉动车库等工程中，红外线自动寻的消防炮灭火系统就得到了广泛应用，该产品利用可燃物质燃烧时辐射的红外线为探测对象，在被监控的三维空间内全方位探测扫描，准确定位后，自动喷射灭火介质实施灭火，它具备大空间内的全自动灭火与报警功能，并设置有图像监控系统、可实现消防炮远程控制和安全防范的功能，是典型的光机电一体化高新技术产品。
　三、智能消防水炮
　　智能消防水炮随着现在各类新型建筑的消防需求，其技术也在逐渐创新，以更先进有效的科技做支撑，进一步提高智能水炮在大空间建筑，尤其是一些化工企业、油库、大型会馆等特殊场所的消防安全，为在火灾初期有效抑制火灾蔓延起到至关重要的作用。
四、 智能消防水炮 的分类
　　智能消防水炮根据其系统的工作方式不同，主要分为寻的式智能消防水炮和扫射式智能消防水炮。
　　寻的式智能消防水炮系统是能够根据火场情况自动控制射流姿态，包括水平喷射角度、俯仰喷射角度、直流/雾化射流的消防炮。它具有实时位置监测功能，在其联动控制器上能显示出消防水炮的当前姿态，并可通过控制器进行调整实现最佳灭火效果。
　　扫射式智能消防水炮系统是一种能够沿一定的轨迹自动进行水平或俯仰扫动的消防炮，这种消防水炮是可以水力驱动，或是控制器驱动下的电动扫动。
五、智能消防水炮的研究现状和发展前景
　　寻的式智能消防水炮灭火系统具有精确、快速的特点，适用于室内场合，尤其是室内大空间环境。其灭火作用的效果取决于火灾探测器的反应速度与探测精度，同时还取决于程序中使用的消防炮喷射角度与射流落点坐标数据库的准确度。
　　扫射式智能消防水炮与寻的式智能消防水炮系统的区别在于该系统使用的消防炮为扫射式智能消防炮，这种系统不能根据火源点坐标参数及数据库中消防炮不同的俯仰及水平喷射角度对应的射流溅落点坐标，确定消防炮应转动的角度，而是根据事先编定的程序，在一定范围内做水平或俯仰扫动，使灭火剂射流覆盖着火点或危险区域。
　　通过对国内的一些消防产品进行查阅，主要对红外双波段消防水炮和图像探测型消防水炮进行介绍。其中红外炮的一些产品特点主要有：自动准确定位、定点喷射；发现火情到定位喷水时间短（不大于30s）；采用红外，紫外复合探测；模块化结构，现场手动、中心手动、自动控制功能、中心图像监控；免除水渍损失。其中，常见的自动寻的灭火装置的工作原理为：当发生火灾时，先有紫外、红外探测器探测到火源报警；并将火灾报警信号通过网络通讯录传输给控制中心或直接传送给自动寻的灭火装置的现场控制箱，启动水平定位系统、垂直定位系统，将炮嘴对准火源，启动电磁阀喷水灭火，火被扑灭后，灭火装置自动关闭电磁阀，停止灭火，并自动重复巡视一周，确认无火点后，待机监视，如火复燃，自动寻的灭火装置将重新启动。
　　目前， 智能消防水炮 产品类型逐渐增多，但是国内外研究对自动灭火系统喷水过程的水流轨迹的研究并不多，基于此现状，厂家通过重新设计一种室内大空间自动寻的喷水灭火系统，分析对水流射程以及落地速度的影响，为火源空间精确定位提供控制参考依据。另外，当外界条件变化时，例如：供水管道压力不足、火灾现场有障碍物遮挡水流时，更需要对水流是否喷射到火源上进行动态的评判。为此，国内一些学者也提出一种消防水炮射流轨迹图像的分割与识别算法，准确识别出消防炮射流轨迹，实时地将灭火效果反馈给水炮，以调整水炮的俯仰角度来达到理想的灭火效果，尽可能降低火灾造成的损失。

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