軌道交通領域高大空間探測器選型的應用研究

梅榮川

摘 要：結合城市軌道交通高大空間建筑的特點，通過對適用高大空間火災探測器的原理、適用環境等進行分析，探討軌道交通不同建筑結構形式、功能特點的高大空間建筑內火災探測器的選型方案，為城市軌道交通高大空間建筑內火災探測器的選型設計提供參考。

關鍵詞：城市軌道交通；高大空間；火災探測器

中圖分類號：U231.96 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0164-03

Abstract： Combined with the characteristics of high space building in urban rail transit， the principle and environment of fire detector suitable for high and large space are analyzed. This paper discusses the type selection scheme of fire detectors in tall space buildings with different structural forms and functional characteristics of rail transit， and provides reference for the selection and design of fire detectors in tall space buildings of urban rail transit.

Keywords： urban rail transit； tall space； fire detector

1 研究背景

隨著我國經濟的不斷發展，基礎建設技術水平的不斷提升，在軌道交通領域的建設中高大空間建筑不斷涌現，如與交通樞紐銜接的地鐵車站、場段內的運用庫、大架修庫、物資總庫等建筑。這些建筑具有跨度大、空間高等高大空間的特點，同時又具有自身的獨特性。結合軌道交通高大空間火災探測器適用場所特性，根據相關規范要求選擇火災探測器，滿足火災探測器布置合規、高效，確保建筑物的消防安全，避免帶來人員傷亡和財產損失，特別重要。

2 高大空間類型研究

2.1 高大空間的定義

一般將民用和工業建筑物內凈空高度大于8m，倉庫建筑物內凈空高度大于12m的場所作為高大空間考慮。

2.2 軌道交通高大空間內煙霧探測系統存在問題

（1）煙霧分層問題。（2）煙霧稀釋問題。（3）探測設備的安裝維護問題。（4）誤報警的問題。

2.3 軌道交通高大空間環境因素特點

（1）空氣流動更快、煙霧難以聚集。（2）環境惡劣，濕度大，灰塵多。（3）設備價值高，電氣設備多，人員安全重要。

3 探測器方案介紹

根據現階段火災探測技術的發展，適用于高大空間的火災探測器主要有吸氣式感煙火災探測器、紅外光束感煙探測器、雙鑒式成像線型光束感煙探測器、圖像型火災探測器等。

3.1 吸氣式感煙火災探測器

3.1.1 工作原理。吸氣式感煙探測器通過吸氣式采樣管，利用吸氣泵連續采集保護區內的空氣樣品經多級過濾后送入激光探測腔。探測腔由激光發射源與接收器構成，激光遇煙霧顆粒發生散射，煙霧濃度越高，散射光越強。當接收器接收到的散射光的強度大于設定的報警值時，探測器報警。

3.1.2 主要性能特點。（1）采用激光散射技術，靈敏度極高，可實現極早期的報警；（2）多層級過濾，降低了誤報率；（3）采用主動式抽氣取樣，采樣管可根據建筑空間靈活布置；（4）多級報警閥值：預警、動作、火警1、火警2。

3.1.3 適應場所分析。（1）火災初期階段，產生大量的煙和少量的火焰，并且需要盡早發現火情的高大空間場所。（2）有固定或移動遮擋物的高大空間場所。（3）無大量粉塵、水霧、干粉、蒸汽等環境較清潔的高大空間場所。（4）空氣流通速率較快的高大空間場所。（5）點型智能感煙、感溫火災探測器無法滿足探測要求的大空間、建筑內凈空高度超過12m或有其他特定要求的場所。

3.2 紅外光束感煙探測器

3.2.1 工作原理。紅外光束感煙探測器由發射端和接收端組成，發射端向接收端發射出一束紅外光束，火災發生后，由于紅外光束被煙霧遮擋使接收端收到的光強度降低，隨著煙霧濃度的增加，當接收端收到的紅外光強度低于設定值時，探測器發出報警信號。

3.2.2 主要性能特點。（1）采用斜率遞增信號檢測技術對探測環境進行監測。（2）具有自動光量補償功能，當光量補償達到探測器正常工作極限時，探測器報故障。（3）具有光照自動監測補償功能，具有抗干擾光能力。

3.2.3 適用場所分析。（1）火災初期階段，產生大量的煙和少量的火焰，并且需要盡早發現火情的高大空間場所。（2）建筑凈空高度低于20m，在探測光束路徑上無固定或移動遮擋物的高大空間場所。（3）無大量粉塵、水霧、干粉、蒸汽等環境較清潔的高大空間場所。（4）無較強電磁輻射和較大振動的高大空間場所。

3.3 雙鑒式成像線型光束感煙探測器

3.3.1 工作原理。雙鑒（紅紫外）成像線型光束感煙探測器通過測定在保護區域內的一個或多個位置投射的兩束光的波長衰減程度來探測煙霧。每個發射器朝成像器投射一束廣角光線，包括不間斷的紫外（UV）光和紅外（IR）光脈沖，如果煙霧引起的衰減程度超過探測器的預設閥值，將觸發火警。

3.3.2 主要性能特點。（1）基于雙波長LED技術進行煙霧探測。（2）通過CMOS成像芯片光學成像。（3）能夠記錄故障和警報診斷事件日志。（4）抗振動性好，防止由建筑物位移產生的故障報警。（5）能自動監測因灰塵積累引起的探測器工作狀態的飄移，并可根據環境變化，自動調節工作參數，可減少因灰塵積累和環境變化造成的誤報警。（6）具有較大的調節角和視角，不需要點對點對準，可以避免由于安裝和振動等原因引起的飄移而誤報警。