危废仓库火灾探测及视频监控一体化设计

王 冲

(中国海诚工程科技股份有限公司，上海 200031)

1 引言

危险废物处置工程中针对不同的待处置危险废物需设置不同的危废暂存库，以储存危废供生产周转使用。危险废物的种类多样化，包括医疗废物、农药废物、表面处理废物、焚烧处置残渣等，其成分也非常复杂，多为多种物质的混合物，且可能具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性、感染性等。危废暂存库一旦发生火灾将给企业的生产人员及财产造成重大损失，且对周边的环境等也会造成极大的影响，应在设计环节引起重视。

2 危废暂存库的特点

危废暂存库根据储存物料的不同，其火灾危险性类别一般按照甲类、乙类、丙类等分类。甲类库中储存的主要是闪点小于28℃的液体、爆炸下限小于10%的气体等，由于废液主要储存在废液罐区，所以甲类库的设置数量及规模一般较小；乙类库中储存的主要是闪点(28～60℃)的液体以及爆炸下限不下于10%的气体、不属于甲类的易燃固体等；丙类库中储存的主要是闪点不小于60℃的液体以及可燃固体[1]。

乙类库和丙类库在危废暂存库中的占比较大，其中乙类库涉及的物料种类更多，更能适应目前危废收取的多样性和变化性，应用也越来越广泛。乙类危废暂存库一般会根据储存物料及防火要求分设多个防火分区，并以防火墙分隔，各区物料独立存储。乙类危废暂存库的危险废物涉及各行业的固体危废、液体危废、气体等，种类复杂多样，是火灾、爆炸、伤害事故重灾区，其危险性主要在于：

危险废物中存在能与空气接触氧化的自燃物，易引发火灾；

危险废液泄漏后遇明火引发火灾；

危险废液发生化学反应产生爆炸性气体；

危险气体泄漏积聚到高浓度爆炸；

危险废液泄漏导致的操作人员中毒、腐蚀性伤害等。

根据乙类危废暂存库的特点，应设置火灾自动报警系统以及工业视频监控系统以对整个仓储区域进行全面的火灾探测及安全监控。

3 火灾探测器选型

乙类危废暂存库中一般可能存在可燃气体或可燃蒸汽，且成分根据储存物料的变化会有所不同。鉴于设计及安全生产的谨慎性，在乙类危废暂存库中设置的火灾探测器全部采用防爆产品，等级为ExdIICT6Gb，并根据规范要求，提高相应的电缆配线等级[2]。

以某工业园区危险废物焚烧处置项目中的乙类危废暂存库为例，其建筑面积约2000m2，分4个防火分区，高度约11m，屋面采用双T板结构。由于双T板的下肋比较深(超过600mm)，若是布置普通的点型火灾感烟探测器的话，需要在每行肋板中间及两侧布置，数量会很多且由于双T板较薄，现场布置点型火灾感烟探测器不便利，也不利用后期维护。因此，在其它条件允许的情况下一般不选用此类布置[3]。

由于乙类危废暂存库上部空间无遮挡，可采用适用于大空间场所的火灾探测器进行布置，常用的包括以下几种类型。

3.1 红外线型光束感烟火灾探测器

红外线型光束感烟火灾探测器，其原理是利用探测区域烟雾的散射及吸收导致入射光衰减的特点，根据红外接收器得到的入射光信号降低的幅度值来确定探测环境中烟雾的浓度。

此种探测器主要分为对射型和反射型：对射型包括成对的红外接收器和发射器，分别布置在对侧墙，由接收器接收发射器发出的红外光束；反射型为一个红外接收反射一体器及一个反射板，由一体器发出红外光束至对侧墙的反射板后再返回至一体器。

可根据安装环境的特点选择不同的类型，此种探测器输出的干接点报警信号，需通过输入模块联入火灾自动报警系统的总线中。

3.2 光截面感烟探测器

光截面感烟探测器是红外线型光束感烟火灾探测器的衍生产品，但与之又有所区别，光截面感烟探测器可对探测空间实现曲面式覆盖保护，无需准直光路。光截面感烟探测器为对射型，一个接收器配合多个发射器使用，可分辨发射光源和干扰光源。

光截面感烟探测器保护面积大、响应时间短,可对光截面中相邻的光束进行分析,克服单束光线因偶然因素造成的误报。此种探测器输出的为图像视频信号，一般配合自动消防炮系统使用，目前的生产厂家相对较少。

3.3 高清图像型火灾探测器

高清图像型火灾探测器可根据探测区域火焰的形状、光学特性以及变化趋势等进行主动的可视化报警，可对火灾情况进行综合性的的判断，提高火灾报警的准确率，降低误报率。

此种探测器可实现将高清图形采集、识别、处理一体化功能，将采集到的视频信号传送给控制主机，使火灾探测和视频监控得到有机结合，特别适用于危险废物暂存库这种对于火灾探测及视频监控都有需求的空旷空间场所。

鉴于以上几种探测器的特点，在该项目中选择了高清图像型火灾探测器用于乙类危废暂存库内的火灾探测分析报警；图像探测器采用ExdIICT6Gb防爆等级，防护等级IP66，耐腐蚀，可应对多种严苛环境。

图像探测器的传感器类型采用高清的CMOS传感器，可实现1080p高清数字化视频的实时传输。

4 火灾探测及监控一体化

选用高清图像型火灾探测器可实现火灾探测以及视频监控功能的一体化整合，将仓库的火灾报警及视频监控设计在一套控制主机中，并分别与全厂的火灾自动报警控制系统及安防监控系统通讯连接，达到全厂平台的融合。

4.1 探测器布置

以该项目乙类危废暂存库的其中一个防火分区为例进行探测器的布置，该防火分区内部长约27m，宽约18m，高约11m。探测器的最大探测距离一般有40/60/80/100m等几种，根据该防火分区的特点，选择探测距离为40m的型号，其水平视场角为64°，垂直视场角为50°。在该防火分区的四个角落位置各布置一个高清图像型火灾探测器，图1所示为高清图像型火灾探测器的水平及垂直布置图。

图1 高清图像型火灾探测器布置图

根据乙类危废暂存库内的实际情况调试水平视角及垂直视角，使得图像探测器实现对被保护区域的全覆盖；图像探测器底部的盲区可通过对侧探测器进行补充覆盖，将不可避免的盲区尽量减到最少且处于影响最小的位置。

4.2 火警及监控系统整合

乙类危废暂存库储存危险废料，除了必须设置火灾自动报警系统外，还需要设置工业视频监控系统，以实现对危险区域的安全监控功能[4]。该项目将消防控制室设置在门卫室，安防控制室与生产集中控制室合并设置在焚烧车间内。

高清图像型火灾探测器融合了夜间火焰、烟雾探测及视频监控功能，图像分辨率为1920x1080，可将乙类危废暂存库的火灾图像探测信号通过光缆传输到消防控制室的图像探测器监控主机中。

图2 火灾探测及视频监控系统框图

图像探测器监控主机图像清晰度为1080p，可高清显示探测区域的情况；监控主机可实时显示探测器的状态、火灾信息、位置等，并具有硬盘录像、查询检索等功能；监控主机可将分析计算后的火灾报警信号通过总线电缆传输至消防控制室的火灾自动报警系统主机中，实现与全厂火灾自动报警系统的联络。

同时图像探测器监控主机还可将乙类危废暂存库内的视频信号通过光缆传输至安防控制室的安防监控系统中，并在监控大屏幕中显示，以便实时监控。

该项目的多个乙类危废暂存库采用同样的设计，并共用一台消防控制室内的图像探测器控制主机；一体化的设计使得乙类危废暂存库中在设置了火灾自动报警系统的基础上无需另行设置一套工业视频监控系统，使得系统间联系更为密切，便于管理，同时也可节省投资。

5 结论

危险废物暂存库由于其存储物料的复杂性及多样性，对火灾探测及工业视频监控有着特殊的要求。一体化的火灾探测及视频监控设计有助于多方面的更早的发现火灾及其它危险事项，综合判断处理，可更好的预防火灾危险等事故的发生。后期通过软件技术等调整能实现多种异常情况的预先报警功能，提高了生产储存整体的安全性。