危廢倉庫火災探測及視頻監控一體化設計

王 沖

(中國海誠工程科技股份有限公司，上海 200031)

1 引言

危險廢物處置工程中針對不同的待處置危險廢物需設置不同的危廢暫存庫，以儲存危廢供生產周轉使用。危險廢物的種類多樣化，包括醫療廢物、農藥廢物、表面處理廢物、焚燒處置殘渣等，其成分也非常復雜，多為多種物質的混合物，且可能具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性、感染性等。危廢暫存庫一旦發生火災將給企業的生產人員及財產造成重大損失，且對周邊的環境等也會造成極大的影響，應在設計環節引起重視。

2 危廢暫存庫的特點

危廢暫存庫根據儲存物料的不同，其火災危險性類別一般按照甲類、乙類、丙類等分類。甲類庫中儲存的主要是閃點小于28℃的液體、爆炸下限小于10%的氣體等，由于廢液主要儲存在廢液罐區，所以甲類庫的設置數量及規模一般較小；乙類庫中儲存的主要是閃點(28～60℃)的液體以及爆炸下限不下于10%的氣體、不屬于甲類的易燃固體等；丙類庫中儲存的主要是閃點不小于60℃的液體以及可燃固體[1]。

乙類庫和丙類庫在危廢暫存庫中的占比較大，其中乙類庫涉及的物料種類更多，更能適應目前危廢收取的多樣性和變化性，應用也越來越廣泛。乙類危廢暫存庫一般會根據儲存物料及防火要求分設多個防火分區，并以防火墻分隔，各區物料獨立存儲。乙類危廢暫存庫的危險廢物涉及各行業的固體危廢、液體危廢、氣體等，種類復雜多樣，是火災、爆炸、傷害事故重災區，其危險性主要在于：

危險廢物中存在能與空氣接觸氧化的自燃物，易引發火災；

危險廢液泄漏后遇明火引發火災；

危險廢液發生化學反應產生爆炸性氣體；

危險氣體泄漏積聚到高濃度爆炸；

危險廢液泄漏導致的操作人員中毒、腐蝕性傷害等。

根據乙類危廢暫存庫的特點，應設置火災自動報警系統以及工業視頻監控系統以對整個倉儲區域進行全面的火災探測及安全監控。

3 火災探測器選型

乙類危廢暫存庫中一般可能存在可燃氣體或可燃蒸汽，且成分根據儲存物料的變化會有所不同。鑒于設計及安全生產的謹慎性，在乙類危廢暫存庫中設置的火災探測器全部采用防爆產品，等級為ExdIICT6Gb，并根據規范要求，提高相應的電纜配線等級[2]。

以某工業園區危險廢物焚燒處置項目中的乙類危廢暫存庫為例，其建筑面積約2000m2，分4個防火分區，高度約11m，屋面采用雙T板結構。由于雙T板的下肋比較深(超過600mm)，若是布置普通的點型火災感煙探測器的話，需要在每行肋板中間及兩側布置，數量會很多且由于雙T板較薄，現場布置點型火災感煙探測器不便利，也不利用后期維護。因此，在其它條件允許的情況下一般不選用此類布置[3]。

由于乙類危廢暫存庫上部空間無遮擋，可采用適用于大空間場所的火災探測器進行布置，常用的包括以下幾種類型。

3.1 紅外線型光束感煙火災探測器

紅外線型光束感煙火災探測器，其原理是利用探測區域煙霧的散射及吸收導致入射光衰減的特點，根據紅外接收器得到的入射光信號降低的幅度值來確定探測環境中煙霧的濃度。

此種探測器主要分為對射型和反射型：對射型包括成對的紅外接收器和發射器，分別布置在對側墻，由接收器接收發射器發出的紅外光束；反射型為一個紅外接收反射一體器及一個反射板，由一體器發出紅外光束至對側墻的反射板后再返回至一體器。

可根據安裝環境的特點選擇不同的類型，此種探測器輸出的干接點報警信號，需通過輸入模塊聯入火災自動報警系統的總線中。

3.2 光截面感煙探測器

光截面感煙探測器是紅外線型光束感煙火災探測器的衍生產品，但與之又有所區別，光截面感煙探測器可對探測空間實現曲面式覆蓋保護，無需準直光路。光截面感煙探測器為對射型，一個接收器配合多個發射器使用，可分辨發射光源和干擾光源。

光截面感煙探測器保護面積大、響應時間短,可對光截面中相鄰的光束進行分析,克服單束光線因偶然因素造成的誤報。此種探測器輸出的為圖像視頻信號，一般配合自動消防炮系統使用，目前的生產廠家相對較少。

3.3 高清圖像型火災探測器

高清圖像型火災探測器可根據探測區域火焰的形狀、光學特性以及變化趨勢等進行主動的可視化報警，可對火災情況進行綜合性的的判斷，提高火災報警的準確率，降低誤報率。

此種探測器可實現將高清圖形采集、識別、處理一體化功能，將采集到的視頻信號傳送給控制主機，使火災探測和視頻監控得到有機結合，特別適用于危險廢物暫存庫這種對于火災探測及視頻監控都有需求的空曠空間場所。

鑒于以上幾種探測器的特點，在該項目中選擇了高清圖像型火災探測器用于乙類危廢暫存庫內的火災探測分析報警；圖像探測器采用ExdIICT6Gb防爆等級，防護等級IP66，耐腐蝕，可應對多種嚴苛環境。

圖像探測器的傳感器類型采用高清的CMOS傳感器，可實現1080p高清數字化視頻的實時傳輸。

4 火災探測及監控一體化

選用高清圖像型火災探測器可實現火災探測以及視頻監控功能的一體化整合，將倉庫的火災報警及視頻監控設計在一套控制主機中，并分別與全廠的火災自動報警控制系統及安防監控系統通訊連接，達到全廠平臺的融合。

4.1 探測器布置

以該項目乙類危廢暫存庫的其中一個防火分區為例進行探測器的布置，該防火分區內部長約27m，寬約18m，高約11m。探測器的最大探測距離一般有40/60/80/100m等幾種，根據該防火分區的特點，選擇探測距離為40m的型號，其水平視場角為64°，垂直視場角為50°。在該防火分區的四個角落位置各布置一個高清圖像型火災探測器，圖1所示為高清圖像型火災探測器的水平及垂直布置圖。

圖1 高清圖像型火災探測器布置圖

根據乙類危廢暫存庫內的實際情況調試水平視角及垂直視角，使得圖像探測器實現對被保護區域的全覆蓋；圖像探測器底部的盲區可通過對側探測器進行補充覆蓋，將不可避免的盲區盡量減到最少且處于影響最小的位置。

4.2 火警及監控系統整合

乙類危廢暫存庫儲存危險廢料，除了必須設置火災自動報警系統外，還需要設置工業視頻監控系統，以實現對危險區域的安全監控功能[4]。該項目將消防控制室設置在門衛室，安防控制室與生產集中控制室合并設置在焚燒車間內。

高清圖像型火災探測器融合了夜間火焰、煙霧探測及視頻監控功能，圖像分辨率為1920x1080，可將乙類危廢暫存庫的火災圖像探測信號通過光纜傳輸到消防控制室的圖像探測器監控主機中。

圖2 火災探測及視頻監控系統框圖

圖像探測器監控主機圖像清晰度為1080p，可高清顯示探測區域的情況；監控主機可實時顯示探測器的狀態、火災信息、位置等，并具有硬盤錄像、查詢檢索等功能；監控主機可將分析計算后的火災報警信號通過總線電纜傳輸至消防控制室的火災自動報警系統主機中，實現與全廠火災自動報警系統的聯絡。

同時圖像探測器監控主機還可將乙類危廢暫存庫內的視頻信號通過光纜傳輸至安防控制室的安防監控系統中，并在監控大屏幕中顯示，以便實時監控。

該項目的多個乙類危廢暫存庫采用同樣的設計，并共用一臺消防控制室內的圖像探測器控制主機；一體化的設計使得乙類危廢暫存庫中在設置了火災自動報警系統的基礎上無需另行設置一套工業視頻監控系統，使得系統間聯系更為密切，便于管理，同時也可節省投資。

5 結論

危險廢物暫存庫由于其存儲物料的復雜性及多樣性，對火災探測及工業視頻監控有著特殊的要求。一體化的火災探測及視頻監控設計有助于多方面的更早的發現火災及其它危險事項，綜合判斷處理，可更好的預防火災危險等事故的發生。后期通過軟件技術等調整能實現多種異常情況的預先報警功能，提高了生產儲存整體的安全性。