CN110533873A - 针对隧道内移动火灾的火焰探测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,包括以下步骤:在隧道内设置火焰探测器(1),设定每N个火焰探测器(1)作为一个采集区域,一个采集区域设置一个采集器(2);采集器(2)实时检测火焰探测器(1)是否出现故障,将检测到故障的火焰探测器(1)标注为故障状态并记录其出现故障时间;当移动的着火点经过火焰探测器(1)前时,火焰探测器(1)被自动触发报警,并发送报警信号给采集器(2),采集器(2)按照设定规则进行判断是否为火灾;采集器(2)将火灾信号传递给报警主机(3),报警主机(3)给出结果。本发明能够准确进行火焰探测和精确报警,抗干扰能力和环境适应能力强,探测灵敏度高。
Description
技术领域
本发明属于火灾报警领域,具体涉及一种用于隧道的移动火灾火焰探测方法。
背景技术
火焰探测器能用于火灾报警。传统的火焰探测器大都为单探测设计,导致整体产品的抗干扰性不强,容易受到各种环境干扰的影响而导致误报;在对环境的适应能力上,自然光、阳光、灯光、电焊等干扰源对此类单红外火焰探测器会造成很大的影响,所以单红外火焰探测器对使用环境的要求很高,不能很好的满足用户的各种要求;而且由于单红外火焰探测器的探测视角一般只能达到60-120度,保护面积小;不能形成一个余弦关系的视角圆锥。
专利号为200920124167.3的专利《红外火焰探测器》提供了一种改进后的红外火焰探测器,其包括2个具有不同接收波段的红外线传感器,红外线传感器通过信号处理电路与中央处理器(即单片机)相连。这2个红外传感器的红外线波长分别是3.8um和4.3um,4.3um非常接近于火焰的中心频率,而3.8um的红外线传感器不与火焰信号对应;因此这种结构的双波长红外火焰探测器,具备了非常高的防误报警能力,其灵敏度和探测距离也大大提高。其平面探测视角能达到180度。但是其仍然存在着很大的缺陷。例如对汽车在行驶中发生的火灾(移动火灾)几乎不能报警。
目前现有的隧道内火灾的检测方法为:间隔50米设置一个红外火焰探测器,该红外火焰探测器将检测结果传导给中心控制平台,从而使中心控制平台能实时了解每个红外火焰探测器的检测结果。为了确保每个探测器探测结果的不误报,每个探测器需要多次响应后才会向中心控制平台发出报警信号。若按照着火的汽车以每小时80公里(22.22米/秒)在隧道中行驶。按现行规范,每50米一个探测点的设置,则每个点的探测响应时间应在2.25秒以内。而目前所有的火焰探测的探测响应时间都在10秒以上(消防产品检测规范要求为30秒内)。原因是,为了防止误报,火焰探测器须在一定时间内有多个火焰信号被探测到,才判定为真实信号。若将探测点设置为100米一个,一方面要修改规范,另一方面要有对应的探测距离为100米以上的火焰探测器,即便如此,其响应时间也应在4.5秒以内。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种针对隧道内移动火灾的火焰探测方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,包括以下步骤:
S1-1、从隧道进口至隧道出口按照相同的间距设置火焰探测器;从隧道进口至隧道出口的每个火焰探测器进行编号,从而使每个火焰探测器均带有一个与其对应的唯一编码;
设定每N个火焰探测器作为一个采集区域,一个采集区域设置一个采集器;该采集区域内的每个火焰探测器与采集器相连;每个火焰探测器向采集器发送信号(状态信号等)均带有其对应的编码,从而得知信号与火焰探测器的对应关系;
所述相邻火焰探测器之间的间距为(50±20)米;
每个采集区域进行如下S1-2、S1-3:
S1-2、采集器实时检测火焰探测器是否出现故障,将检测到故障的火焰探测器标注为故障状态并记录其出现故障时间;
S1-3、当移动的着火点(移动火灾)经过火焰探测器前时,火焰探测器被自动触发报警,并发送报警信号给采集器,该报警信号附带有该火焰探测器编码,采集器记录该火焰探测器名下发出报警信号的时间点为t;
以首先发出报警信号的该火焰探测器记录的时间点计为t1;与其相邻的火焰探测器记录的时间点计为t2;以此类推,直至获得第N个火焰探测器的时间点tn;然后采集器进行如下判断:
①如果上述时间点均依次出现,则判定该采集区域内出现火灾(移动火灾);
②如果第X个火焰探测器没有给出报警信号,但是其前的火焰探测器、其后的火焰探测器均给出报警信号时,
首先查询tx所对应的火焰探测器是否处于故障状态;然后分成以下状态:
如果第X个火焰探测器没有标注故障状态,则判定采集区域内出现的为误报警;
如第X个火焰探测器处于故障状态,则将存储的故障时间与tx-1的时间进行对比,如果存储的故障时间早于tx-1,则判定该采集区域内出现火灾(移动火灾);反之,则判定该采集区域内出现误报警;
第X个,是指当第一至第N个火焰探测器中的某个(第X个)火焰探测器;因此,当第X个为该采集区域的第一个火焰探测器时,其前的火焰探测器是指该采集区域之前且相邻的采集区域中最后一个正常工作状态的火焰探测器。当第X个为该采集区域的第N个(最后一个)火焰探测器时,其后的火焰探测器是指该采集区域之后且相邻的采集区域中第一个正常工作状态的火焰探测器。
S1-4、采集器将火灾信号传递给报警主机,报警主机给出结果。
作为本发明的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法的改进:所述S1-3中采集器的判断还包括:
③当第一至第N个火焰探测器中的任意一个火焰探测器持续发送报警信号时,判定为火灾静止,火灾静止是指在该探测区域内出现了停止移动的火焰。持续发送报警信号一般是指报警时间至少超过10~20秒。
作为本发明的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法的进一步改进:每个采集区域中火焰探测器的数量N为2~10个。
作为本发明的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法的进一步改进:
所述S1-2为:采集器每隔(0.3±0.05)秒对与其相连的每个火焰探测器发送状态查询信号,火焰探测器在0.05秒内进行反馈;如果采集器连续3次不能接收到该火焰探测器的反馈信号,则判定该火焰探测器出现故障;并将第3次应该接收到反馈信号的时间(即,采集器第3次发送查询信号的时间+0.05秒)记录成该火焰探测器的故障时间;
而后,采集器继续对该火焰探测器发送状态查询信号;当接收到火焰探测器正确的信号应答后,采集器内将该火焰探测器的状态更改为正常状态。
例如,重新更换火焰探测器后,采集器按照上述检测方式,就会将该火焰探测器的状态更改为正常状态。
作为本发明的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法的进一步改进:所述步骤S1-4,当报警主机仅仅接收到一个采集器的火灾信号时,报警主机判定为火灾预警,当报警主机接收到≥2个的连续的采集器的火灾信号时,报警主机判定为出现火灾(移动火灾、火灾静止)。
作为本发明的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法的进一步改进:每个采集器的信号通过无线或有线传输给报警主机;每个采集区域内的每个火焰探测器与采集器通过无线或有线连接。
由于相关交通条例的规定,80公里/小时为隧道最高限速;因此在本发明中,选用的火焰探测器至少要在2.25秒内作出判断响应。
火焰探测器对移动火灾(例如着火的汽车)进行火焰及火焰的频率进行检测处理,从而获得报警信号,此为常规技术。
由于单个火焰探测器可能会存在误动作/误报警,而本发明的方法要多个火焰探测器的报警顺序来作为判断条件,或者持续超过设定的某个时间也将其视为火灾信号。因此,本发明能够准确进行火焰探测和精确报警,抗干扰能力和环境适应能力强,探测灵敏度高。采用本发明的方法还能快速得知是隧道内的哪个区域出现移动火灾。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明的用于移动火灾的火焰探测系统。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1、一种针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,依次进行以下步骤:
S1-1、从隧道进口至隧道出口按照相同的间距设置火焰探测器1;从隧道进口至隧道出口的每个火焰探测器1依次进行编号,从而使每个火焰探测器1均带有一个与其对应的唯一编码;因此,依据该编码能得知该火焰探测器1与别的火焰探测器1之间的相互位置关系。
设定每N个火焰探测器1作为一个采集区域,一个采集区域设置一个采集器2;该采集区域内的每个火焰探测器1与该采集器2有线相连或者无线相连;每个火焰探测器1向采集器2发送信号时均带有其唯一编码,从而得知信号与火焰探测器1的对应关系;
所述相邻火焰探测器1之间的间距为(50±20)米;
N一般设定为2~10个。
每个采集区域进行如下S1-2、S1-3:
S1-2、采集器2实时检测火焰探测器1是否出现故障,将检测到为故障的火焰探测器1标注为故障状态并记录其出现故障时间;
具体如下:采集器2每隔0.3秒对与其相连的每个火焰探测器1发送状态查询信号,火焰探测器1在0.05秒内进行反馈;如果采集器2连续3次不能接收到该火焰探测器1的反馈信号,则判定该火焰探测器1出现故障;并将第3次应该接收到反馈信号的时间(即采集器2第3次发送查询信号的时间+0.05秒)记录成该火焰探测器1的故障时间;
而后,采集器2继续对该火焰探测器1发送状态查询信号;当接收到火焰探测器1正确的信号应答后,采集器2内将该火焰探测器1的状态更改为正常状态。
S1-3、当移动的着火点(移动火灾)经过火焰探测器1前时,火焰探测器1被自动触发,并发送报警信号给采集器2,该报警信号附带有该火焰探测器1编码,采集器2记录该火焰探测器1名下的发出报警信号的时间点t;
以首先发出报警信号的该火焰探测器1记录的时间点计为t1;与其相邻的该火焰探测器1记录的时间点计为t2;以此类推,直至获得第N个火焰探测器1的时间点tn;
然后采集器2进行如下判断:
①如果t1至tn的时间点均依次出现,则判定该采集区域内出现移动火灾;且该移动火灾从该采集区域的起始端移动至终端。
②第一~第N个火焰探测器1中间的第X个火焰探测器1没有给出报警信号时,但是其前的火焰探测器1、其后的火焰探测器1均给出报警信号时,
首先查询tx所对应的火焰探测器1是否处于故障状态;然后分成以下状态:
如果第X个火焰探测器1没有标注故障状态,则判定检测区域内出现的为误报警;
如第X个火焰探测器1处于故障状态,则将存储的故障时间与tx-1的时间进行对比,如果存储的故障时间早于tx-1,则判定该检测区域内出现移动火灾;反之,则判定该检测区域内出现误报警;
③当第一~第N个火焰探测器1中的任意一个火焰探测器1持续发送报警信号(例如报警时间超过20秒),且其之前的正常工作状态的火焰探测器1发送报警信号的,判定出现火灾静止,且移动火灾在该火焰探测器1前出现了停止移动的状态。
说明:其之前的正常工作状态的火焰探测器1发送报警信号,也可以是该采集区域之前且相邻的采集区域中最后一个正常工作状态的火焰探测器1为发送报警信号的。
下一个采集区域的检测,则为重复上述内容S1-2、S1-3。
S1-4、采集器2将火灾信号传递给报警主机3,当报警主机3仅仅接收到一个采集器2的火灾信号时,报警主机3判定为火灾预警,当报警主机3接收到≥2个的连续的采集器2的火灾信号时,警主机3判定为出现火灾(移动火灾、火灾静止)。
每个采集器2均依次进行编号,将火灾信号传递给报警主机3时带有自身的编号;从而使报警主机3能清晰知道是哪个采集器2发送的火灾信号。
实验一、隧道总长为950米,每隔50米设置一个火焰探测器1,因此共设置了20个火焰探测器1。每个采集器2管理4个火焰探测器1,即,设定每4个火焰探测器1作为一个采集区域。
定义A采集器管理A1,A2,A3,A4这四个火焰探测器1;B采集器管理B1,B2,B3,B4这四个火焰探测器1;仪次类推,M采集器管理M1,M2,M3,M4这四个火焰探测器1。
移动火灾进入隧道时,4个火焰探测器1发送报警信号的时间点分别为t1、t2、t3、t4;
A采集器针对其对应的“t1、t2、t3、t4”进行判断:
当t1、t2、t3、t4这4个时间点均存在,且依次增加,判定为真实火灾。
当着火汽车的行驶速度为20公里/小时的极慢速时,t1=0、t2=9秒、t3=18秒、t4=27秒;
当着火汽车的行驶速度为40公里/小时的中速时,t1=0、t2=4.5秒、t3=9秒、t4=13.5秒;
当着火汽车的行驶速度为80公里/小时的隧道最高限速时,t1=0、t2=2.25秒、t3=4.5秒、t4=6.75秒;
上述情形时,火焰探测器1响应速度为只需满足2.2秒即可。
当着火汽车的行驶速度为120公里/小时的超速行驶时,t1=0、t2=1.5秒、t3=3秒、t4=4.5秒。因此,需要将火焰探测器组件1响应速度调整为1.45秒即可。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (6)
1.针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于包括以下步骤:
S1-1、从隧道进口至隧道出口按照相同的间距设置火焰探测器(1);从隧道进口至隧道出口的每个火焰探测器(1)进行编号,从而使每个火焰探测器(1)均带有一个与其对应的唯一编码;
设定每N个火焰探测器(1)作为一个采集区域,一个采集区域设置一个采集器(2);该采集区域内的每个火焰探测器(1)与采集器(2)相连;每个火焰探测器(1)向采集器(2)发送信号均带有其对应的编码,从而得知信号与火焰探测器(1)的对应关系;
所述相邻火焰探测器(1)之间的间距为(50±20)米;
每个采集区域进行如下S1-2、S1-3:
S1-2、采集器(2)实时检测火焰探测器(1)是否出现故障,将检测到故障的火焰探测器(1)标注为故障状态并记录其出现故障时间;
S1-3、当移动的着火点经过火焰探测器(1)前时,火焰探测器(1)被自动触发报警,并发送报警信号给采集器(2),该报警信号附带有该火焰探测器(1)编码,采集器(2)记录该火焰探测器(1)发出报警信号的时间点为t;
以首先发出报警信号的该火焰探测器(1)记录的时间点计为t1;与其相邻的火焰探测器(1)记录的时间点计为t2;以此类推,直至获得第N个火焰探测器(1)的时间点tn;然后采集器(2)进行如下判断:
①如果上述时间点依次出现,则判定该采集区域内出现火灾;
②如果第X个火焰探测器(1)没有给出报警信号,但是其前的火焰探测器(1)、其后的火焰探测器(1)均给出报警信号时,
首先查询tx所对应的火焰探测器(1)是否处于故障状态;然后分成以下状态:
如果第X个火焰探测器(1)没有标注故障状态,则判定采集区域出现的为误报警;
如第X个火焰探测器(1)处于故障状态,则将存储的故障时间与tx-1的时间进行对比,如果存储的故障时间早于tx-1,则判定该采集区域内出现火灾;反之,则判定该采集区域内出现误报警;
S1-4、采集器(2)将火灾信号传递给报警主机(3),报警主机(3)给出结果。
2.根据权利要求1所述的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于:所述S1-3中采集器(2)的判断还包括:
③当第一至第N个火焰探测器(1)中的任意一个火焰探测器(1)持续发送报警信号,判定为火灾静止,火灾静止是指在探测区域内出现了停止移动的火焰。
3.根据权利要求1或2所述的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于:每个采集区域中火焰探测器(1)的数量N为2~10个。
4.根据权利要求3所述的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于:
所述S1-2为:采集器(2)每隔(0.3±0.05)秒对与其相连的每个火焰探测器(1)发送状态查询信号,火焰探测器(1)在0.05秒内进行反馈;如果采集器(2)连续3次不能接收到该火焰探测器(1)的反馈信号,则判定该火焰探测器(1)出现故障;并将第3次应该接收到反馈信号的时间记录成该火焰探测器(1)的故障时间;
而后,采集器(2)继续对该火焰探测器(1)发送状态查询信号;当接收到火焰探测器(1)正确的信号应答后,采集器(2)内将该火焰探测器(1)的状态更改为正常状态。
5.根据权利要求1~4任一所述的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于:所述步骤S1-4,当报警主机(3)仅仅接收到一个采集器(2)的火灾信号时,报警主机(3)判定为火灾预警,当报警主机(3)接收到≥2个的连续的采集器(2)的火灾信号时,报警主机(3)判定为出现火灾。
6.根据权利要求5所述的针对隧道内移动火灾的火焰探测方法,其特征在于:每个采集器(2)的信号通过无线或有线传输给报警主机(3);每个采集区域内的每个火焰探测器(1)与采集器(2)通过无线或有线连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20191203 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |