浅析火灾自动探测技术的进展

文/杨俊科

一、概说

据有关资料统计，火灾所造成的损失约为地震的5倍，仅次于干旱和洪涝灾害，对我们的生活构成了巨大的影响和危害。当前，随着经济建设的快速发展，城市规模不断扩大，人民物质文化水平不断提高，物质财富和人口相对集中，新能源、新材料、新设备得到广泛开发利用，一旦发生火灾损失大大增加。所以，防治火灾已经成为我们一项极其重要的任务。而要减少火灾危害，必须在火灾发生早期甚至极早期发现并扑灭，由此便产生了对火灾自动探测的需求。本文就当前火灾探测与控制技术研究的热点和未来的发展趋势来展开论述。

二、火灾自动探测技术的发展趋势

火灾探测技术的任务就是针对燃烧中表现出来的物理特征作出反应，并根据这些反应作出是否发生火灾的准确判断。从研究热点可以发现，早期准确预报是火灾自动报警的关键问题，也是今后的发展趋势。

1.多参量多判据火灾探测技术

火灾过程是一个极其复杂的物理化学过程，会产生气(燃烧气体)、烟(烟雾粒子)、热(温度)、光(火焰)等火灾参量，因此很难用一种火灾参量探测变化莫测的各类火灾。此外，灰尘、水气、香烟烟雾等非火灾信号，也能引起单一参量火灾探测器误报——虽然不具备真实火灾的多个火灾参量。因此，多参量复合探测技术结合相关的信号处理方法，不仅可以克服因使用单火灾参量造成的漏报，还可以从根本上识别由于非火灾信号导致的误报，使得火灾的误报率大大降低。此外，多参量多判据火灾探测技术还可使火灾探测的时问缩短，达到早期预报的目的。因此各种火灾参量敏感元件组成的各种复合探测器仍将是今后火灾探测领域中主要研究方向。

2.网络型火灾自动报警技术

目前，网络型火灾报警控制技术已成为一个重要发展方向。网络型火灾报警控制技术采用多个区域报警控制器组成一个基于某种网络通讯方式的局域网络，网络中的每个区域控制器与其所控设备组成一个相对独立的报警区域。控制器之间通过局域网络进行数据交换，完成交互的显示和控制功能。这种技术使整个系统处于多台控制器的监控之中，可以有效避免由于操作人员的疏忽可能造成的损失。这种技术可以将一个单位甚至一个城市的消防系统纳入到一个大系统中，可结合城市通信指挥系统、住宅小区安全防范系统和现代火灾信息处理技术。这样不仅提高了系统的安全性，而且还可以做到及早发现、快速反应，将火灾损失降低到最低限度。

3.早期火灾探测技术——CO气体探测技术

在早期火灾探测技术方面，分析空气中气体也是一个重要方法。众所周知，通常火灾是一种不充分燃烧，在发生火灾之前或过程中，CO的含量会远高于正常情况，因此通过测量空气中的CO的含量，便可准确判断是否发生了火灾，并且可以早期发现火灾。由于人们认识不足及早期CO传感器探测灵敏度低、功耗高、成本高等缺点限制了它的应用，近年来，CO传感技术有了一定突破，功耗显著降低，灵敏度及寿命都有所提高，出现了较为成熟的CO气体探测技术。采用CO作为火灾探测参数，具有下列优点：

(1)CO含量变化早于烟雾和火焰输出，响应速度快。

(2)无放射性污染。

(3)CO分子可通过烟不能通过的极小缝隙。

(4)CO比空气轻，扩散能力比烟雾强，能更有效到达探测器。

(5)对感烟探测方法产生误报的误报源不产生CO，故对CO探测器不产生影响。

(6)CO分子通过扩散方式由火源传到探测器，故不会像烟雾探测器那样因空气对流不利而不报警，它是烟流受热分层效应阻碍的区域里和有限区域里发生火灾的有效探测方法。

为尽早报警及适应特殊环境要求，应尽量采用CO作为火灾探测参数；同时CO与其它参数的综合会进一步增加报警的可靠性及灵敏性。它的引用对火灾探测的可靠性提高具有深远意义。

三、小结

由于火灾探测问题属于非结构性问题，很难用精确的数学语言描述；且其发生、发展过程中，始终存有与火灾信号变化规律相似的非火灾信号。故为尽量降低误、漏报还有很多需解决的课题：如低功耗、高灵敏度CO传感器的应用及与其他传感元件复合，以及在降低成本同时与自动化、通讯及其他领域新技术的融合等问题。而作为火灾科学的一个关键技术环节，火灾探测在保护自然资源和人民生命财产安全中起着重要的作用。为了满足社会和发展的需要，火灾探测技术将面临越来越多的挑战，火灾探测技术的研究也将会有越来越多的研究课题。总的来说，“更快、更准”将是火灾探测技术未来发展的一个方向。

1.郭键，王汝琳，李明.火灾探测技术的现状及发展方向.辽宁工程技术大学学报第23卷第2期.2004年4月.

2.秦科稚.第五代火灾自动报警技术革命.技术与产品信息P10～l8.2006年6月.

3.刘卫华.火灾探测报警系统现状分析.消防技术与产品信息P10～l8.2006年10月.