CN202459924U - 一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，包括火灾探测模块、第一消防控制模块、第二消防控制模块和中控模块，中控模块包括中央处理器以及与中央处理器相连的监控终端和自动报警处理器，第一消防控制模块和第二消防控制模块均与中央处理器相连，火灾探测模块分别与中控模块和第一消防控制模块相连。本实用新型能够快速、有效的探测到火灾情况，并及时、准确地进行灭火响应，利用了光截面图像感烟火灾探测技术与双波段图像火灾自动探测结合空间定位扑救技术，其具有控制距离远、保护面积大、响应速度快、可靠性强等特点，采用了分区排烟系统，适合大型公共建筑空间特点。

Description

一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统

技术领域

 本实用新型涉及消防技术领域，尤其涉及一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统。

背景技术

 随着中国城市化进程的不断深化，大型公共建筑建设正处于高速发展的阶段；同时因其大跨空间布局的复杂多变，加之人流密集，亦为建筑消防设计带来了新的挑战。结合大型公共建筑结构复杂性、功能多样性、人员密集性等特点，相关学者针对大型公共建筑空间存在的典型防火设计难题入手，运用理论分析和实验研究相结合的方法，对大型公共建筑空间的性能化防火策略进行了研究。但该防火策略仅对于性能化防火设计所涉及的主要项目进行了的定性分析和定量模拟，并不能很好地解决具体的大型公共建筑的消防灭火系统设计的技术难题。

本实用新型结合我国现行建筑防火设计规范，从性能化消防设计角度，研究了大型公共建筑消防技术的具体策略，提出了一种基于大跨空间布局的大型公共场所建筑智能消防灭火系统，明确指出了该消防系统中关于火灾探测系统、大空间智能型主动喷水灭火系统(及其信号控制系统)、大空间智能型扫描炮和固定消防炮灭火系统、烟气排放系统等各组成部分的系统构成和系统功能的实现过程。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，包括火灾探测模块、第一消防控制模块、第二消防控制模块和中控模块，中控模块包括中央处理器以及与中央处理器相连的监控终端和自动报警处理器，第一消防控制模块和第二消防控制模块均与中央处理器相连，火灾探测模块分别与中控模块和第一消防控制模块相连。

作为优选，火灾探测模块包括视频采集模块和前置机，视频采集模块包括双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和数个摄像头，双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和摄像头均与前置机相连。

作为优选，第一消防控制模块包括消防炮组和与之对应连接的节点控制模块组，前置机依次经消防炮组和节点控制模块组与中央处理器相连。

作为优选，消防炮组包括数个消防炮，节点控制模块组包括数个节点控制模块。

作为优选，火灾探测模块与中控模块之间通过无线网络通信连接。

作为优选，火灾探测模块与中控模块之间通过光纤传输连接。

作为优选，第二消防控制模块包括喷头组、扫描炮组和两个节点控制模块，喷头组和扫描炮组分别经节点控制模块与中央处理器相连。

作为优选，喷头组包括数个喷头，扫描炮组包括数个扫描炮。

作为优选，还包括分区排烟系统，分区排烟系统包括节点控制模块和分区排烟窗，分区排烟窗经节点控制模块与中央处理器相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：快速、有效的探测到火灾情况，并及时、准确地进行灭火响应，利用了光截面图像感烟火灾探测技术与双波段图像火灾自动探测结合空间定位扑救技术，其具有控制距离远、保护面积大、响应速度快、可靠性强等特点，采用了分区排烟系统，适合大型公共建筑空间特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

作为本实用新型的一种实施方式，参阅图1，本实用新型包括火灾探测模块、第一消防控制模块、第二消防控制模块和中控模块，中控模块包括中央处理器以及与中央处理器相连的监控终端和自动报警处理器，第一消防控制模块和第二消防控制模块均与中央处理器相连，火灾探测模块分别与中控模块和第一消防控制模块相连。火灾探测模块包括视频采集模块和前置机，视频采集模块包括双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和数个摄像头，双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和摄像头均与前置机相连。第一消防控制模块包括消防炮组和与之对应连接的节点控制模块组，前置机依次经消防炮组和节点控制模块组与中央处理器相连。消防炮组包括数个消防炮，节点控制模块组包括数个节点控制模块。火灾探测模块与中控模块之间通过无线网络通信连接。火灾探测模块与中控模块之间通过光纤传输连接。第二消防控制模块包括喷头组、扫描炮组和两个节点控制模块，喷头组和扫描炮组分别经节点控制模块与中央处理器相连。喷头组包括数个喷头，扫描炮组包括数个扫描炮。还包括分区排烟系统，分区排烟系统包括节点控制模块和分区排烟窗，分区排烟窗经节点控制模块与中央处理器相连。

继续参阅图1，本实用新型的实施过程，

火灾探测模块包括视频采集模块和前置机，视频采集模块包括双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和数个摄像头，双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和摄像头均与前置机相连。

现代大型公共建筑空间，传统的点型和线型火灾探测器依《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)适合保护20m以下高度的场所。《规范》规定：感烟探测器适合保护高度为12m及12m以下的房间；一级感温探测器适合保护高度为8m及8m以下的房间；火焰探测器适合保护20m及20m以下高度的房间；选用红外光束探测器时，其安装高度不宜超过20m。

依《规范》对于空间高度超过12m的高大空间火灾探测可选用火焰探测器和红外光束探测器探测。在一般情况下，火焰探测器和红外光束探测器可满足探测区域的保护要求。这是因为有实验表明在高大空间内，当火灾烟雾上升至13m-23m左右时开始形成烟层而不再上升，当烟雾层集到一定厚度时开始下沉。不难看出，一般点型探测器只探测12m以下的火情，而在大空间建筑内，受空间高度和面积的影响，加之大空间内热风压效应，火灾形成的热气流和烟雾很难到达屋顶，因此常规探测器不能及时感应动作，常在火灾发展到一定规模，探测器才动作。利用“光截面图像感烟火灾探测技术”、“双波段图像火灾自动探测结合空间定位扑救技术”可较好地解决常规探测器在大空间火灾探测中存在的问题，其具有控制距离远、保护面积大、响应速度快、灵敏度高、可靠性强等特点，是一种高性价比、高智能化、高集成化的智能图像火灾自动报警系统。

双波段图像火灾探测技术针对高大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位,通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，提出了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和真三维空间定位。双波段图像火灾探测器(简称双波段探测器)属于智能型火灾探测设备，它具有火焰探测功能。它由红外CCD和彩色CCD组成，可将采集到的红外视频图像信号/彩色视频图像信号传送给信息处理主机，使火灾探测和图像监控得到有机的结合。报警灵敏度可现场编程灵活设定，以满足不同场所需要。

光截面图像感烟火灾探测技术，适用于高大空间场所。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，具有分辨发射光源与干扰光源的能力。由发射器和接收器组成，使用时每只接收器可对应多只发射器，发射器的数量根据现场情况确定。光截面图像感烟火灾探测技术利用主动红外光源作为目标，结合红外面阵接收器形成多光束红外光截面、通过成像的方式和利用图像处理的方法，测量烟雾穿过红外光截面对光的散射、反射及吸收情况，利用模式识别、持续趋势、双向预测算法实现对早期火灾的识别与判断。

第一消防控制模块包括消防炮组和与之对应连接的节点控制模块组，前置机依次经消防炮组和节点控制模块组与中央处理器相连。第二消防控制模块包括喷头组、扫描炮组和两个节点控制模块，喷头组和扫描炮组分别经节点控制模块与中央处理器相连。

对建筑空间高度大于8米的大型公共建筑，普通自喷系统不能达到灭火效果，设计大空间智能型主动喷水灭火系统，解决高大空间的建筑消防难点。

大空间智能型主动喷水灭火系统分为两种类型：大流量喷头(标准型大空间智能灭火装置)的大空间智能型主动喷水灭火系统和扫描炮(自动扫描射水高空水炮)的大空间智能型主动喷水灭火系统。在建筑室内除展厅、中庭和入口大厅等人流密集区域外吊顶下高度大于8米，不超过25米的场所，均设置大流量喷头(标准型大空间智能灭火装置)的大空间智能型主动喷水灭火系统；剩余的吊顶下高度超过8米的场所，均应设置扫描炮(自动扫描射水高空水炮)的大空间智能型主动喷水灭火系统。其工作压力不低于0.6MPa，设计流量不低于45L/s，系统与固定消防炮灭火系统综合设置。

主动、自动喷水给水系统为临时高压系统，在地下泵房内设置变流稳压消防供系统用水，屋顶设二个18m3以上的消防专用高位水箱(与消火栓系统共用)，泵房设消防稳压设备供给火灾初期灭火用水及维持管网平时所需压力。室外设置适量的消防水泵接合器与主动、自动喷水给水系统相连。

大空间大流量喷头主动喷水灭火系统每个防火分区设水流指示器、信号闸阀，在每个压力分区的水平管网最不利点处设模拟末端试水装置。

大空间大流量喷头的大空间智能型主动喷水灭火系统智能型红外探测组件采集到火灾信号而打开电磁阀大流量喷头喷水，讯号同时传递至消防控制中心及泵房，启动自喷给水加压泵连续喷水并显示水流指示器工作状态，反馈讯号至消防控制中心。

现代大型公共建筑的入口大厅、上层中庭屋顶常采用金属结构，中庭高度相对较高，屋顶采用金属结构，金属结构需采取外喷涂防火涂料措施。中庭主要为室内疏散、门庭和绿化采光之用，由于空间巨大，设计可采用固定消防炮灭火系统。

固定消防炮的布置能使两门水炮的水射流同时到达被保护区域的任何部位，固定消防炮的布置数量不少于两门，高度保证固定消防炮的射流不受上部建筑构件的影响。固定消防炮选用远控炮，也可与扫描炮(自动扫描射水高空水炮)的大空间智能型主动喷水灭火系统综合设置。

固定消防炮给水系统为临时高压系统，地下泵房设置相应的稳压消防泵至少两台(一用一备)，屋顶设二个消防专用水高位水箱(贮水量为2×18m3)供给火灾初期灭火用水。在室外还应设置相应的消防水泵接合器与室内固定消防炮给水系统相连。

当消防控制中心的控制主机接到火灾探测器的报警信号后，向消防炮解码器发出指令，驱动消防炮扫描着火点，确定方向，调整消防炮的仰角指向着火点，值班控制人员确认后，系统自动(或手动)开启相应电动阀，启动消防炮加压泵定点喷水灭火，水流指示器及水泵反馈信号至消防控制中心。火灾探测器探测到火灭后，自动(或手动)关闭水泵及相应电动阀。

部分大型公共建筑均具有高顶棚的超大空间，具有较强的蓄烟能力，自然排烟是适合该类建筑特点的排烟方式。由于高架层与功能厅之间有大门洞连通，门洞内侧的建筑火灾将通过高顶棚排烟，因此高顶棚的烟控方案需同时考虑高屋架顶棚本身火灾和门洞内侧各功能厅火灾的影响。为了能将这些火灾产生的烟气及时排除，在中央屋顶、主屋顶、组合顶棚的侧面、幕墙等位置设置排烟口。排烟口面积的大小根据可能发生的火灾进行计算和比较，取其中的最大值。

    为了分区控制排烟口的开闭，大型公共建筑空间还应划分成若干个防烟控制分区。但在不同的防烟控制分区之间不需要设置挡烟设施进行分隔，仅为了便于控制排烟口而划分，排烟口的开启可与本分区内感烟装置联动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围.

Claims (9)

1.一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，包括火灾探测模块、第一消防控制模块、第二消防控制模块和中控模块，其特征在于：所述中控模块包括中央处理器以及与中央处理器相连的监控终端和自动报警处理器，所述第一消防控制模块和第二消防控制模块均与中央处理器相连，所述火灾探测模块分别与中控模块和第一消防控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述火灾探测模块包括视频采集模块和前置机，所述视频采集模块包括双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和数个摄像头，所述双波段图像火灾探测器、双截面图像火灾探测器和摄像头均与前置机相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述第一消防控制模块包括消防炮组和与之对应连接的节点控制模块组，所述前置机依次经消防炮组和节点控制模块组与中央处理器相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述消防炮组包括数个消防炮，所述节点控制模块组包括数个节点控制模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述火灾探测模块与中控模块之间通过无线网络通信连接。 

6.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述火灾探测模块与中控模块之间通过光纤传输连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述第二消防控制模块包括喷头组、扫描炮组和两个节点控制模块，所述喷头组和扫描炮组分别经节点控制模块与中央处理器相连。

8.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述喷头组包括数个喷头，所述扫描炮组包括数个扫描炮。

9.根据权利要求1所述的一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统，其特征在于：所述一种基于大跨空间布局的大型公共建筑智能消防灭火系统还包括分区排烟系统，所述分区排烟系统包括节点控制模块和分区排烟窗，所述分区排烟窗经节点控制模块与中央处理器相连。