CN112185057B - 一种电缆隧道火灾预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的电缆隧道火灾预警系统，包括：探测设备、电脑PC端和手持终端；探测设备由探测主机和至少2个采样管构成，每个采样管均匹配自动清洗装置；探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度及状态参数，并将热释离子浓度数据发送至电脑PC端；探测主机根据自动清洗判断规则判定自动清洗装置是否动作；电脑PC端基于热释离子浓度数据进行火灾隐患点位置的判定，并将雾源位置和预警信号发送至手持终端。在火灾报警器动作之前先进行火灾隐患点位置的判断，有效避免电缆隧道外部引起的误报现象；电脑PC端与手持终端连接实现数据的实时传输和监控，让无人值守的电缆隧道的火灾参数可知、可控，保证电缆系统的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及隧道安全技术领域，具体涉及一种电缆隧道火灾预警系统。
背景技术
由于电缆隧道是城市电能传输的重要通道之一，其重要性不言而喻，而电缆隧道大多深埋地下，无人值守，环境恶劣，一发生火灾几乎无法短时间扑救，为了提升电缆隧道的火灾探测能力，在电缆隧道中安全火灾报警器及灭火系统，而传统火灾报警器因为灵敏度低，且误报频繁，不适合在电缆隧道中应用，而现在大多采用早期火灾预警系统，提升了电缆隧道火灾探测的灵敏度，同时也减少了因为粉尘、水雾等的干扰，但在实际应用过程中，因为电缆隧道的环境，导致早期火灾预警系统还经常报警。究其原因，是因为外部热释离子飘入电缆隧道引起“误报”。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统的火灾预警系统灵敏度低，且误报频繁，提升电缆隧道火灾探测的灵敏度后，还是易受电缆隧道周围环境影响引起误报。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，包括：探测设备、电脑PC端和手持终端；
所述探测设备由探测主机和至少2个采样管构成，每个采样管均匹配自动清洗装置；
所述探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度及状态参数，并将热释离子浓度数据发送至电脑PC端；
所述探测主机基于状态参数根据自动清洗判断规则判定自动清洗装置是否动作；
电脑PC端基于热释离子浓度数据，判断火灾隐患点位置并进行预警，并将火灾隐患点位置和预警信号发送至手持终端。
本方案工作原理：由于电缆隧道是半封闭环境，电缆隧道与地面具有通风系统，电缆隧道与外界环境通过通风口(进风口和出风口)连接，当外部进风口或出风口附近有人为活动产生的干扰源(例如抽烟、除草机油烟、汽车油烟或烟花鞭炮热释离子)时，当通风口附近的外部热释离子进入电缆隧道后，会导致隧道内的火灾报警器报警，产生“误报”现象。本方案探测设备在电缆隧道内和电缆隧道的进风口、出风口处分别通过采样管进行采样，探测设备通过通信线手拉手连接组成网络，再连接到后台电脑PC端，电脑PC端基于探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度，先按照雾源判断规则判定出热释离子来源具体是电缆隧道内还是电缆隧道外部，在火灾报警器动作之前先进行雾源的判断，能够有效避免电缆隧道外部雾源引起的误报现象；后台电脑PC端通过手机网络连接到客户侧的手持终端或电脑终端，实现实时数据的传输和监控。让无人值守的电缆隧道的火灾参数实现可知、可控，保证电缆系统的正常运行。
进一步优化方案为，所述状态参数包括采样管气流变化量、隧道内外温差。
进一步优化方案为，自动清洗判断规则为：
当采样管气流变化量大于气流变化阈值时，则自动清洗装置进行清洗动作；
当隧道外温度比隧道内温度高于阈值△t时，则自动清洗装置进行清洗动作。
在采样管口安装自动吹洗装置，解决采样管被冷凝水堵塞采样孔造成气流堵塞问题；在正常环境下，气流未发生变化时，自动吹洗装置不工作。当探测到气流发生堵塞后，自动吹洗装置进行工作，反向清理采样孔的。当探测到进出风口的温度高于隧道内的温度△t的温差后，采样管壁会产生水珠，可能堵塞气流，自动吹洗装置进行主动周期性的清洗。
进一步优化方案为，每个待探测位置安装1组或2组探测设备；
当待探测位置安装1组探测设备时，每个探测设备具有至少2个采样管；
探测主机安装在隧道内，一半数量采样管安装在通风口处，另一半数量采样管安装在隧道内；
当待探测位置安装2组探测设备时探测主机时，每个探测设备具有至少2个采样管
探测设备A的探测主机安装在隧道内，所有采样管均安装在隧道内；
探测设备B的探测主机安装在通风口处，所有采样管均安装在通风口外。
进一步优化方案为，火灾隐患点位置判断方法为：设与正常环境下相比，外部热释离子浓度变化量为C1，内部热释离子浓度变化量为C2，热释离子预警阈值△C；
当C1≠0，而内部的热释离子发生缓慢变化，且是从通风口往中间变大时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C1>C2时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C2>C1时，判定为内部热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C，C2＝C1时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C+x时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号；
进一步优化方案为，多组探测设备通过手拉手连接方式连接或总线方式连接；
所述手拉手连接方式为：相邻的探测设备相互连接后与电脑PC端连接；
所述总线方式为：所有的探测设备直接与电脑PC端连接。
进一步优化方案为，所述自动清洗装置还主动周期性的对采样管进行清洗动作。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明提供的电缆隧道火灾预警系统，其探测设备在电缆隧道内和电缆隧道的进风口、出风口处分别通过采样管进行采样，探测设备通过通信线手拉手连接组成网络，再连接到后台电脑PC端，电脑PC端基于探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度，先按照雾源判断规则判定出热释离子来源具体是电缆隧道内还是电缆隧道外部，在火灾报警器动作之前先进行雾源的判断，能够有效避免电缆隧道外部雾源引起的误报现象；后台电脑PC端通过手机网络连接到客户侧的手持终端或电脑终端，实现实时数据的传输和监控。让无人值守的电缆隧道的火灾参数实现可知、可控，保证电缆系统的正常运行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1是基于一组探测设备的电缆隧道火灾预警系统结构图；
图2是基于两组探测设备的电缆隧道火灾预警系统结构图；
图3是多组探测设备间连接方式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种电缆隧道火灾预警系统，包括：探测设备、电脑PC端和手持终端；所述探测设备由探测主机和至少2个采样管构成，每个采样管均匹配自动清洗装置；
所述探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度及状态参数，并将热释离子浓度数据发送至电脑PC端；
所述探测主机基于状态参数根据自动清洗判断规则判定自动清洗装置是否动作；
电脑PC端基于热释离子浓度数据，判断火灾隐患点位置并进行预警，并将火灾隐患点位置和预警信号发送至手持终端。
所述状态参数包括采样管气流变化量、隧道内外温差。
自动清洗判断规则为：
当采样管气流变化量大于气流变化阈值时，则自动清洗装置进行清洗动作；
当隧道外温度比隧道内温度高于阈值△t时，则自动清洗装置进行清洗动作。
每个待探测位置安装1组或2组探测设备；
图1中的待探测位置安装1组探测设备，每个探测设备具有至少2个采样管；2个采样管均安装在电缆4上方隧道壁上；
探测主机1安装在隧道内，2只采样管安装在通风口3处，另外两只采样管安装在电缆隧道内；
图2中的待探测位置安装2组探测设备(探测设备A和探测设备B)，每个探测设备具有至少2个采样管
探测设备A的探测主机A5安装在隧道内，所有采样管22均安装在隧道内；
探测设备B的探测主机B6安装在通风口3处，所有采样管21均安装在通风口外。
火灾隐患点位置判断方法为：设与正常环境下相比，外部热释离子浓度变化量为C1，内部热释离子浓度变化量为C2，热释离子预警阈值△C；
当C1≠0，而内部的热释离子发生缓慢变化，且是从通风口往中间变大时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C1>C2时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C2>C1时，判定为内部热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C，C2＝C1时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C+x时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号；
在正常环境下，外部热释离子和内部热释离子浓度设置初始值。
当外部热释离子浓度发生变化，电缆隧道内部热释离子未发生变化时，判定为外部干扰。
当内部热释离子浓度发生变化后，外部热释离子变化较小或无变化，判定为内部热释离子
当外部热释离子发生细小变化，内部热释离子也发生细小变化，判定为内部热释离子
当外部热释离子发生变化，而内部的热释离子发生缓慢变化，且是从通风口往中间变大时，判定为外部干扰。
在采样管口安装自动吹洗装置，解决采样管被冷凝水堵塞采样孔造成气流堵塞问题。
在正常环境下，气流未发生变化时，自动吹洗装置不工作。
当探测到气流发生堵塞后，自动吹洗装置进行工作，反向清理采样孔的。
当探测到进出风口比隧道内的温度高超过阈值△t的后，采样管壁会产生水珠，可能堵塞气流，自动吹洗装置进行主动周期性的清洗。
多组探测设备通过手拉手连接方式连接或总线方式连接；
如图3所示，所述手拉手连接方式为：相邻的探测设备相互连接后与电脑PC端连接；
所述总线方式为：所有的探测设备直接与电脑PC端连接。
所述自动清洗装置还主动周期性的对采样管进行清洗动作。
为了避免外部干扰导致电缆隧道内部设备报警，增加电缆隧道进出风口探测设备，通过对比隧道内外的火灾参数判断是内部的火灾隐患，还是外部的干扰源
在采样管增加自动清洗装置，解决冷凝水堵塞采样管的采样孔问题，实现特殊环境的应用。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，包括：探测设备、电脑PC端和手持终端；
所述探测设备由探测主机和至少2个采样管构成，每个采样管均匹配自动清洗装置；
所述探测设备采集带探测位置隧道内和隧道外的热释离子浓度及状态参数，并将热释离子浓度数据发送至电脑PC端；
所述探测主机基于状态参数根据自动清洗判断规则判定自动清洗装置是否动作；
电脑PC端基于热释离子浓度数据，判断火灾隐患点位置并进行预警，并将火灾隐患点位置和预警信号发送至手持终端；
火灾隐患点位置判断方法为：设与正常环境下相比，外部热释离子浓度变化量为C1，内部热释离子浓度变化量为C2，热释离子预警阈值△C；
当C1≠0，而内部的热释离子发生缓慢变化，且是从通风口往中间变大时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C1>C2时，判定为外部干扰；
当C2>△C，C2>C1时，判定为内部热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C，C2＝C1时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号；
当C2>△C+x时，判定为内部可能存在热释离子，发出火灾预警信号。
2.根据权利要求1所述的一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，所述状态参数包括采样管气流变化量、隧道内外温差。
3.根据权利要求2所述的一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，自动清洗判断规则为：
当采样管气流变化量大于气流变化阈值时，则自动清洗装置进行清洗动作；
当隧道外温度比隧道内温度高于阈值△t时，则自动清洗装置进行清洗动作。
4.根据权利要求1所述的一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，每个待探测位置安装1组或2组探测设备；
当待探测位置安装1组探测设备时，每个探测设备具有至少2个采样管；
探测主机安装在隧道内，一半数量采样管安装在通风口处，另一半数量采样管安装在隧道内；
当待探测位置安装2组探测设备时探测主机时，每个探测设备具有至少2个采样管
探测设备A的探测主机安装在隧道内，所有采样管均安装在隧道内；
探测设备B的探测主机安装在通风口处，所有采样管均安装在通风口外。
5.根据权利要求1所述的一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，多组探测设备通过手拉手连接方式连接或总线方式连接；
所述手拉手连接方式为：相邻的探测设备相互连接后与电脑PC端连接；
所述总线方式为：所有的探测设备直接与电脑PC端连接。
6.根据权利要求1所述的一种电缆隧道火灾预警系统，其特征在于，所述自动清洗装置还主动周期性的对采样管进行清洗动作。
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