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防爆图像型智能消防水炮系统应用研究

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成果主要完成人

贺海朝、王晓军、樊军平、杨 军、南瑞亭、吕胜良

项目概况

公司原有的手动消防水炮优点是结构简单,操作方便,缺点是功能单一,需要操作人员现场操纵水炮,在消防作业时,消防人员作业强度大,连续作业时间长,应用传统消防水炮时还需要手动操控摇柄,这会大量耗费消防人员体力,另外消防水炮的射程有限,这样会造成水炮在应用时,操作人员距离火场的距离也有限,对操作人员的生命安全带来威胁。 目前建设的防爆图像型智能消防水炮系统采用火灾探测器、信号处理、通讯控制和视频传输技术,全天候自动检测保护范围内的火灾。结合现场实际情况,采用防爆智能消防水炮系统和防爆图像火灾监控系统VFD-ZX-B12Ex。为满足《固定消防水炮灭火系统设计规范》的“任何一点着火,必须能有两台消防水炮同时喷射到达该位置”的要求,确保此区域灭火范围全覆盖,每台消防炮的保护范围要有部分重合,所以一共安装10 台防爆智能消防水炮,分两排布置,每排 5 台均匀布置,5m炮塔顶部安装,安装高度6m,同时在消防炮立管上加装防爆型电伴热,增设管道保温层,加强冬季防冰冻措施,确保冬季消防水管道不结冰,到了冬季可以不用放掉水管里的水,可以实行实时有效灭火,每台消防炮的保护半径为 60米。为实现图像探测、图像定位全部覆盖,每台防爆型消防水炮配置 2台防爆型图像型火灾探测器,共安装火灾探测器 20 台,以保证对防护区域进行无死角火灾探测和防护。 系统中所采用的图像型火灾探测与其他探测器相比,一是摄像机获取的火焰图像特征丰富,通过对火焰颜色、形状、纹理、面积变化识别火焰减少了火灾的误报、漏报率,使火灾监测更加可靠。二是摄像机的视角范围广,与可旋转云台搭配,增加了其有效监控范围,适用于大空间建筑物的火灾探测。三是通过摄像机实时反映火场的情况,对于研究火灾的发生、发展及扑救工作有重要的参考价值。 系统中所采用的智能消防水炮系统可以在无人为控制情况下自动完成火灾探测、报警、火源点位置定位、喷射灭火剂灭火等一系列灭火动作。一是无需人工干涉,实现智能火灾报警、消防控制,减少火灾对人类生命财产的危害。二是具有自动定点灭火的功能,减少了灭火剂消耗。与普通的喷头灭火相比,用射流代替喷洒方式,灭火速度快。三是水炮的射程范围大,无需高密度的布置即可实现覆盖大区域的自动消防系统。 此消防系统运行期间,一旦发生火灾,装置能立即启动,准确定位火源空间位置,火灾控制系统发出指令,发出火警信号,同时启动消防水泵、打开电磁阀和消防水炮对准火源进行喷水灭火,主要通过喷射大量水雾,稀释、扑灭火灾。火源扑灭后,火灾控制系统能再发出指令停止喷水。若有新的火源,灭火装置将重复上述过程,待全部火源被扑灭后重新回到监控状态。同时也可以根据现场的图像信号,人工远程操作灭火装置进行火情控制。特殊情况下,操作人员也可以利用现场区域控制箱手动操作消防炮动作和开阀喷液。 其中,火灾探测和自动灭火系统主要由两部分组成:双波段火灾探测系统和消防水炮自动定位系统。双波段火灾探测系统负责室外大空间火灾的早期探测,利用双波段摄像机采集到的图像信息判断火灾的有无,在确认发生火灾后,计算火灾的图像坐标和空间位置,送至消防水炮自动定位灭火系统,并启动监控中心的报警动作,包括声、光、启动录像等。在无人值守的情况下,消防水炮自动定位系统启动消防水炮灭火,并利用彩色CCD摄像机采集的图像信息实时判断跟踪射流落点,根据射流落点与火源点之间的坐标差异动态调整水炮的喷射角度,将火灾准确扑灭。 系统建成后,公司提升了消防安全能力,完善了消防智能水平,减轻了消防工作强度。