[实用新型]基于双波长火焰探测器的隧道火灾检测报警系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种隧道火灾检测报警系统，特别是一种基于双波长火焰探测器的隧道火灾检测报警系统。

背景技术：

与自然大多数光源(太阳、汽车灯、荧光灯、白炽灯、钠灯等)相比，燃烧的火焰辐射的光具有两个不同：其一，大多数光源发射的光波是稳定的，而火焰发光是不稳定的，呈周期性变化，不同的燃烧媒介其光波的跳动频率是有差别的，其中汽油的火焰的跳动频率一般为1～15Hz；其二，一般光源发光光谱在红外波段是逐渐的衰减，呈下降趋势，而火焰发光强度在红外波段逐渐增大，呈上升趋势。见图3.1，横坐标是波长，纵坐标是相对光强，除色温为1700K的火焰外，其他的光源发光在红外区均是下降趋势。

双波长火焰探测器正是利用这两个特点来识别火焰的。汽车着火以后，汽油燃烧火焰辐射光通过探测器的透光窗进入探测器中，光线经过红外滤光片以后，分别经过不同的滤光片入射在长波探测器上。其中长波探测器采用的是锗探测器，相应的滤光片透过1.7um的光波；短波长探测器是硅探测器，相应的滤光片透过1.0um的光波；为了模拟人眼的视觉，系统采用两对传感器。两种波长的探测器分别探测到1.0um的光强Pβ值和m～1.8um光谱范围内汽车灯光、自然光、荧光灯、钠光灯及其它光源的曲线呈下降趋势，汽油燃烧曲线发光光谱呈上升趋势；即非火灾情况下测得值应该Pα＜Pβ，对应火灾情况则是Pα＞Pβ。这样对透过探测器窗的光进行光学过滤，检出特定的两个光波长的强度，并进行比较判断，当这两个反映了汽油火焰的特征频率光波长功率差值超过设定的标准阀值，就可初步判断为可判断有火灾发生。

同时，汽油火焰的跳动频率是1～15Hz，在探测器后面加上相应频带的窄带带通滤波器，如果是其他光源发光，经过探测器以后或者是直流信号，或者是不在1～15Hz内的交流信号，不能通过滤波器，经过相应滤波、放大、平滑、差放电路得不到输出，此时可以判断为非火灾。一旦是汽油着火。则探测器输出1～15Hz的电信号，经过滤波、放大、平滑、差放以后仍然有1～15Hz，交流输出；由于经过差动放大电路，这个交流输出具有一个直流偏置，这个直流偏置由Pα和Pβ的差值的大小决定，只要对信号进行滤波就可以获得Pα和Pβ的差值。这样通过电路中加窄带滤波器的方法，探测器利用了汽油火焰的另一个特征——跳动频率。保证了判断的准确性。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的问题是提供一种基于双波长火焰探测器的隧道火灾检测报警系统。

本实用新型的主要技术特点在于监控中心的报警处理部分主要由传输设备和火灾报警计算机组成；本地控制系统由火灾报警控制器、编码转接箱(或短路隔离器)和负责协议转换的网关组成；终端设备为综合盘或手动按钮。其中综合盘以总线方式连接至转接箱，再通过转接箱传达至各自隧道内的联动型火灾报警控制器，最后再通过网关转换协议后以网络方式连接至中心报警处理系统；手动报警按钮直接通过总线连接至火灾报警控制器，再通过网关转换协议后以网络方式连接至中心报警处理系统；综合盘一般应设在隧道壁高1.4、2.5m的高度上，每隔50m设置一台；内置双波长火焰探测器、手动报警按钮、指示灯、电话插孔、信号转换器。

本实用新型的有益效果是：由于探测器仅针对特征频率起作用，能有效地避免汽车灯光、照明灯光、日光等的影响；不受隧道内风速和空气气流的影响，能准确告知火灾发生的地点；探头采用了密封结构，可防水、防腐蚀，对隧道内的渗水、废气酸碱腐有出色的耐久性；探头安装高度在隧道侧墙上1.5m左右，试验检测和维护方便。

附图说明：

附图为本实用新型的双波长火焰报警系统组成图

具体实施方式：

如图所示监控中心的报警处理部分主要由传输设备和火灾报警计算机组成；本地控制系统由火灾报警控制器、编码转接箱(或短路隔离器)和负责协议转换的网关组成；终端设备为综合盘或手动按钮。其中综合盘以总线方式连接至转接箱，再通过转接箱传达至各自隧道内的联动型火灾报警控制器，最后再通过网关转换协议后以网络方式连接至中心报警处理系统；手动报警按钮直接通过总线连接至火灾报警控制器，再通过网关转换协议后以网络方式连接至中心报警处理系统。综合盘一般应设在隧道壁高1.4、2.5m的高度上，每隔50m设置一台；内置双波长火焰探测器、手动报警按钮、指示灯、电话插孔、信号转换器等。

双波长火焰探测器在实际隧道工程中表现出如下特点：由于探测器仅针对特征频率起作用，能有效地避免汽车灯光、照明灯光、日光等的影响；不受隧道内风速和空气气流的影响，能准确告知火灾发生的地点；探头采用了密封结构，可防水、防腐蚀，对隧道内的渗水、废气酸碱腐有出色的耐久性；探头安装高度在隧道侧墙上1.5m左右，试验检测和维护方便。对汽油火焰响应迅速，在多个实体隧道工程中的应用实践表明，一般在几秒钟内可确认并发出报警信号。检测灵敏度较高，探头内部带有报警确认判别，即在内定连续的3个检测周期均检测到火灾信号后才向中心报警控制器发出报警信号，同时点亮探头上的火灾报警指示灯。这种措施在一定程度上有效地避免了误报。探头突出部分为玻璃罩，当隧道内车辆发生事故而撞到隧道侧墙时，易于损坏探头，不过，探头更换容易。隧道内烟尘较大，当感光玻璃窗被污染到一定程度时，探测灵敏度会受到影响，这时需要人工清洁玻璃罩维护。当探头前意外停有大型车辆阻挡了探头的检测光纤进入感光窗时，探头的检测灵敏度会大幅下降，报警时间延长甚至不能报警。从工作原理分析，双波长火焰探测器对某些纯材质燃料如工业纯酒精的火焰反应不灵敏，在工程实际应用测试中曾得到证实。不过在实际情况中这种不掺杂其它物质的纯化学品燃烧的可能性极小。对非明火性质的火灾如只产生大量浓烟的火灾反应不灵敏甚至不能报警。