浅谈火灾探测技术和火灾报警主机的发展

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1、浅谈火灾探测技术和火灾报警主机的发展一、火灾探测技术的发展复合探测器的探测性能是不可置疑的，但在过去由于其体积庞大、造价昂贵、可靠性差等原因，一直不能得到有效地应用。然而近几年来，微电子技术的高速发展，低功耗、超强功能CPU芯片的使用，以及平面贴装工艺的采用，使得复合探测器的研制、应用越来越具有吸引力了。如光电、离子、温度三复合探测器，实际上是一个包含时间因素在内的四维探测器。它不是简单的三种传感器的“与”组合，而是三种燃烧曲线，某种科学算法的智能判断，几乎可以使误报率为0。当然误报原因有操作过失，环境湿度、温度变化，空气中灰尘污染，废气污染，探头变脏，

2、以至系统故障等。根据分析，复合探测器还可以使火灾报警时间大大提前。这种复合探测器本身带有微处理器CPU，对各种传感器采集到的信号进行记录、处理，或进行模糊推理或与典型的火灾信号进行类比，做出正确的判断（也可以是初步判断）。经过软件赋址，送到探测二总线回路上去。随着传感器技术、微处理器技术和信号处理技术的飞速发展，复合火灾探测已经成为火灾自动探测技术的发展方向。目前复合火灾探测器主要有光电感烟和感温复合、离子感烟和感温等形式。采用复合探测方法的主要目的是使探测器能够均匀探测各种类型的火灾，特别是散射光烟雾探测器通过温度补偿，克服了其对带温升的黑烟不敏感的缺

3、点，有力地推动了光电烟雾探测器的应用。但是光电烟温复合探测器对低温升的黑色烟雾响应较差，离子感烟由于其存在放射性污染的可能性而越来越难以被市场接受，而且不论是光电还是离子感烟方法，本质上还是粒子探测，各种灰尘、水气和油雾等粒子干扰同样会对它们产生影响，尽管可以采用信号处理的方法抑制这些干扰，但很难做到完全消除，因此需要寻找能够更加有效探测火灾和减少误报的新的火灾探测方法。有关研究人员通过研究各种火灾的CO浓度含量与检测方法，提出能够处理CO信号的复合火灾探测算法，研制成功了一氧化碳、光电感烟和感温三复合火灾探测器，它采用低功耗的金属氧化物CO传感器、散射

4、光烟雾探测和半导体温度传感技术，利用微处理器对信号进行复合火灾探测算法处理。绝大多数火灾都要产生一氧化碳（CO）气体，在燃烧不充分的火灾早期更是这样，而且CO气体比空气轻，扩散性比烟雾更强，因此将CO传感器引人火灾探测，构成复合火灾探测器是一种比较理想的早期火灾探测方法。除此之外，近年来还出现了图像式和空气采样式火灾探测器，为我们进行火灾探测提供了新的技术手段和思路。图像式探测器通过摄像采集监控区域的光辐射图像，然后通过图像识别技术判断火灾的发生，具有较强的识别和抗干扰能力。空气采样式探测器则通过对空气粒子的采集，分析特定粒径粒子的浓度来判断火灾的发生，

5、大大提高了探测器的灵敏度，特别是为解决早期火灾预报提供了新的方法。二、火灾自动报警系统的智能化的发展（一）开关量火灾自动报警系统我国，火灾自动报警系统在消防工程中已得到广泛应用，火灾自动报警技术也有了很大的发展。从发展过程来看，大体可分为以下几个阶段。第一阶段，多线制开关量火灾自动报警系统，目前国内除极少数厂家生产外，基本上处于被淘汰的状态。第二阶段，总线制可寻址开关量火灾自动报警系统，其线制一般有四线制、三线制、二线制。尤其是二线制可寻址开关量火灾自动报警系统目前被大量使用。开关量方式火灾自动报警系统对火灾的判断依据，仅仅是根据某种火灾探测器探测的参数

6、是否达到某一设定值（阈值）来确定是否报警，只要探测的参数超过其自身的设定值就发出报警信号，这一判别工作是在火灾探测器内由硬件电路来实现的。由于现场情况差别较大，较难建立一个合适的阈值，因此该方式的火灾自动报警系统对现场发生的情况无法做出正确判断而产生误报现象，以至于存在误报率高等难以克服的缺点。无论是感烟探测器还是感温探测器或火焰探测器，探测器采集的数据或信息都不可避免地受到不确定的环境因素的影响。因为火灾是一种复杂的物理、化学过程，物质燃烧时，有烟、光、热等效应，是一个随机性很强的多变量函数。例如：烟雾的浓度和温度常常受到各种气流的干扰，感光类型的探测

7、器也要受到各种杂光的扰动。同时，随着时间的推移探测器的老化或探头上积累的灰尘会使信号的基准点漂移或者灵敏度发生变化，这对于探测器得到的信号来讲同样属于一种干扰。这些干扰有些可以进行近似补偿，但是有些干扰具有非线性或不确定性，很难进行补偿，这为火灾的识别造成了很大的难度，也是传统火灾自动报警系统无法解决的。但是人工智能和识别技术在火灾判别中的应用为我们提供了有效的方法，比如神经网络、模糊识别等先进技术可以通过对连续探测得到的信息进行复杂的处理，可以很准确地判断火灾的发生。智能火灾识别技术的应用要求探测器能够连续检测监控区域的火灾参数，传统的开关量探测器不能

8、胜任该工作，必须采用模拟量的探测器。所以，模拟量探测器的采用是实现智能火灾监控的