一种易燃易爆物自动阻断系统的研究

高 影，孙慧松，张晓峰，曹井新

(黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025)

一种易燃易爆物自动阻断系统的研究

高 影，孙慧松，张晓峰，曹井新

(黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025)

目前，火灾状态下绝大多数的阻断系统是采用耐高温箱体对易燃易爆物进行隔离，但由于箱体的导热特点，导致易燃易爆物在高温的状态下会直接发生爆炸。该课题针对以上问题，设计一套自动阻断系统，将易燃易爆物放置于耐高温箱体中，火灾发生时形成真空隔离带，并利用无线技术发出火灾报警信息。

易燃易爆物;阻断系统;自动控制

0 引言

我国每年发生的城市建筑火灾的次数和损失均居高不下，每年都有多起特大和重大建筑火灾发生，造成了严重的人员伤亡和财产损失。在火灾发生的过程中，一旦建筑物内有易燃易爆物品，由于易燃易爆物的燃烧和爆炸，造成火势的加剧，将严重影响消防人员对火势的控制。

1 课题研究的意义

目前易燃易爆物的隔断主要缺点是隔离箱体在高温状态下容易引燃箱体内的易燃易爆物品，针对传统隔离箱体的缺点，本系统对隔离箱体与易燃易爆物品进行真空分离。将盛放易燃易爆物品隔离箱的箱体做成空心，最大程度削弱箱体直接导热的作用，并在箱体内部放置真空泵、控制装置及检测装置，利用检测装置检测箱体体表温度，并及时打开真空泵将箱体内空气排出形成真空，这样一来导热速度明显降低，易燃易爆物品二次爆炸的危险可以下降到一个比较低的水平。本系统的研究对今后易燃易爆物品隔离系统的研究具有借鉴作用，对易燃易爆物品的隔离具有一定的指导意义。

2 系统的总体设计

2.1 系统的结构

火灾状态下建筑物内易燃易爆物自动阻断装置，包括耐高温箱体和电子锁，耐高温箱体包括上箱盖和下箱体，上箱盖和下箱体通过电子锁锁定为一体；它还包括温度传感器、控制电路、电子锁驱动电路、电子锁、抽真空设备驱动电路、抽真空设备和电磁阀。

温度传感器设置在耐高温箱体的外部，控制电路设置在耐高温箱体的内部。温度传感器的温度信号输出端与控制电路的温度信号输入端连接，控制电路的电子锁驱动控制信号输出端与电子锁驱动电路的控制信号输入端，电子锁驱动电路驱动电子锁工作。

耐高温箱体上开有抽真空孔，所述抽真空孔处设置有电磁阀，控制电路的电磁阀控制信号输出端与电磁阀的控制线圈的控制信号输入端连接。

控制电路的抽真空驱动控制信号输出端与抽真空设备驱动电路的控制信号输入端连接，抽真空设备驱动电路驱动抽真空设备工作。

它还包括无线信号发射电路和无线通讯终端，控制电路的无线信号输出端与无线信号发射电路的无线信号输入端连接，所述无线通讯终端接收来自无线信号发射电路发射的无线信号。

2.2 系统的控制过程

（1）利用温度传感器的温度信号输出端与控制电路的温度信号输入端连接，当温度达到设定的阀值时，控制电路对电机及电子锁驱动短路有输出。

（2）控制电路的抽真空驱动控制信号输出端与抽真空设备驱动电路的控制信号输入端连接，当控制电路检测到温度升高到阀值时，抽真空设备驱动电路驱动抽真空设备工作。

（3）控制电路的电子锁驱动控制信号输出端与电子锁驱动电路的控制信号输入端连接，当抽真空设备开始工作时，电子锁驱动电路驱动电子锁工作，锁死箱体盖，使箱体在没有空气进入的情况下尽快将内部抽成真空，对易燃易爆物进行真空隔离。

（4）抽真空设备将箱体内抽成真空室，控制电路的电磁阀控制信号输出端与电磁阀的控制线圈的控制信号输入端连接，将抽真空孔锁死，保证不再进入空气。

3 系统的工作流程设计

3.1 通电准备阶段

系统在接通电源后应有自检功能，包括对软件的自动扫描及硬件的物理检测，当确认软硬件没有问题之后，对控制系统实行复位，将系统的状态恢复到初始状态，才可以进行工作。

3.2 循环检测阶段

该阶段中系统持续运行工作，由传感器检测外部温度高低，并将数据变送至单片机中进行比较，检测量是否超过阙值。在正常无火灾状态，箱体周围温度应在常温范围内，传感器检测的信号值应小于阙值，而且系统应对上述工作过程进行循环检测，以确保检测的连续性和实效性。

3.3 火灾检测阶段

在火灾初始阶段，箱体周围的空气温度并不高，传感器信号并未达到阙值，系统依然保持在循环检测阶段，若能在火灾初始阶段将火情控制并降低，则系统不会进入到下一阶段。但随着火灾时间的延长，箱体周围空间的温度逐渐上升并远远超过常温值，传感器信号值达到阙值之后，单片机驱动信号输出，电子锁首先将箱体锁死，以确保抽真空时箱体盖附近不会有空气渗入。同时系统将开启真空泵对箱体内的空气进行抽离，时间继电器开始计时，当计时到达设置时间之后，箱体内的空气基本已经抽离，之后真空孔迅速封闭，保持箱体内部真空状态。

另外若有无线通讯模块装置则可以在电子锁将箱体盖锁死的情况下通过发送指定短信通知工作人员，以便工作人员在第一时间能得到火灾信息和易燃易爆物品隔离信息，这样对控制火灾及及时采取应对措施有非常大的帮助。

3.4 复位阶段

当控制系统成功隔离火灾的高温与易燃易爆物品后，工作人员必须按下复位按钮才能让系统重新复位，该系统没有设置自动复位是考虑到在火灾状态下或者火灾尾部阶段一旦误操作可能会带来比较大的损失，因此系统在保护过后只能人工复位。

4 结语

本系统在设计的时候考虑了很多在火灾状态下的特定因素和状态，能在火灾发生后快速的阻断隔离箱体内的易燃易爆物品，同时可以由无线通讯模块将报警短信发送到指定工作人员的手机上，具有一定的实际应用价值。

[1]公安部消防局.中国消防年鉴[M].北京:中国人事出版社,2013.

[2]高洪菊.建筑火灾中影响烟气流动过程的基本要素.建筑防火,2003(5):l4-16.

[3]危险化学品安全管理条例.

[4]范维澄.火灾科学导论.武汉:湖北科学技术出版社,1993.

（编辑 文新梅）

Study on the Automatic Blocking System of Flammable and Explosive Materials

GAOYing,SUNHuisong,ZHANGXiaofeng，CAOJingxin
（HeilongjiangCollege ofConstruction，Harbin 150025,China)

At present,in the fire condition,the majority of blocking systems are using high temperature resistant boxes to isolate the flammable and explosive materials.But because of the heat conduction characteristics of boxes,it will lead to the explosion of flammable and explosive materials in high temperature.In viewof the problem above,this paper designs a set of automatic blocking system.Place flammable and explosive materials in the high temperature boxes and the vacuum isolation belt is formed when the fire occurs.And use wireless technologytoproduce fire alarmmessages.

flammable and explosive materials;blockingsystem;automatic control

TP23

B

1672-0601（2015）11-0101-02

2015-10-09

本文系黑龙江省教育厅高职高专院校科学技术研究项目《火灾状态下建筑物内易燃易爆物自动阻断系统》（项目编号为12535050）的研究成果。

高影（1980-），女，硕士学位，副高级职称（副教授），主要研究方向为建筑电气。