危险货物集装箱堆场大型装卸设备智能防火系统设计与实现

缪强 李勇亮 梁超

在高温和干燥季节，大型装卸设备自燃事故时有发生。此类事故如果发生在危险货物集装箱堆场，很容易引发严重火灾，进而造成重大人身伤亡和经济损失。本文分析大型装卸设备自燃的主要原因，研发危险货物集装箱堆场大型装卸设备智能防火系统，实现监控、预警、消防三位一体，从而有效预防危险货物集装箱堆场大型装卸设备自燃事故，确保危险货物集装箱堆场作业安全。

1 大型装卸设备自燃的主要原因

从近年来上港集团物流有限公司大型装卸设备发生的自燃事故来看，发动机舱电气线路故障引发的自燃事故约占70%，是导致大型装卸设备自燃的主要原因。

（1）线路过热 在正常情况下，电线能够承受满负荷工况，其温度在允许的范围内，使电气线路能

够正常工作;而在短路、过载等情况下，电流大幅增加，电线温度急剧上升，导致绝缘层被烧毁，进而引发火灾。

（2）线路老化 发动机舱的高温环境和满负荷工况容易加速电线绝缘层老化，使绝缘层失去对电线的绝缘保护作用，导致线路短路，进而引发火灾。

（3）线路磨损 发动机舱内电气线路复杂，各种电线可能受机械振动或其他外力的影响而相互摩擦，导致绝缘层磨损，进而引发火灾。

2 危险货物集装箱堆场大型装卸设备智能防火系统设计

2.1 监测对象

（1）电流 选用CM1可编程电流显示器，监测发动机舱内的电瓶充电电流、电瓶工作电流和启动电机电流等。CM1可编程电流显示器具有测量精度高、测量范围广的优点，并且对测量结果的最大值有记忆功能。

（2）集束电缆温度 选用KSD301温度开关，监测发动机舱内靠近发动机、气缸、排气管、启动电机的集束电缆的温度。KSD301温度开关具有性能稳定、精度高、体积小、质量轻、寿命长、对无线电干扰小等优点，在工业领域得到广泛应用。

（3）明火 在发动机舱内铺设导火线，作为对电流监测和集束电缆温度监测的补充。当发动机舱内有明火产生时，导火线即被点燃，声光报警装置和灭火器启动，电门切断。

2.2 系统功能

逻辑控制单元实时处理接收到的电流数据和温度数据，并根据预先设定的电流报警参数和温度报警参数，依次分别启动声光报警程序、灭火器工作程序和切断电门程序;如果发动机舱内有明火，则通过点燃导火线启动声光报警装置和灭火器，并切断电门。系统具体功能如下。

（1）在设备操作室内设置安全按钮（消防按钮），供操作人员手动启动声光报警、灭火、切断电门、發送火灾信息等功能。

（2）在设备操作室内设置紧急启动按钮，用于系统测试和检修。

（3）监测发动机舱内的电流，并根据预先设定的参数自动启动声光报警、灭火、切断电门等功能。

（4）监测发动机舱内集束电缆温度，并根据预先设定的参数自动启动声光报警、灭火、切断电门等功能。

（5）如果发动机舱内有明火，则通过点燃导火线启动声光报警、灭火、切断电门等功能。

（6）温度、电流、灭火器工作状态等数据通过无线网络发送至中央控制室，用于数据分析和隐患排查，并为检修工作提供依据，从而实现预防为主、防消结合，把火灾隐患消灭在萌芽状态。

3 危险货物集装箱堆场大型装卸设备智能防火系统实现

在硬件方面：除上文提及的用于监测温度和电流的装置外，还设计了智能控制箱、灭火启动报警开关和声光报警器等;为保证系统能够在恶劣的工况下稳定运行，对智能控制箱和温度传感器实施防水测试，对电流互感器实施耐高温测试，对线缆实施耐磨和耐高温测试，测试结果良好。在软件方面：优化系统运行界面及历史数据调用和分析功能。系统实际应用达到预期效果，为危险货物集装箱堆场大型装卸设备火灾防范提供了新思路。

（编辑：张敏 收稿日期：2019-01-15）