一、隧道火灾分析
高速公路隧道内的最主要危险易燃物为隧道内的通行车辆。
隧道内通行车辆发生火灾的典型成因主要有如下几种:
Ø 车辆故障;
Ø 车辆运输易燃物
Ø 过失等人为因素。
系统配置时需考虑的各种因素
考虑到项目的实际情况,系统配置时需对下述因素的影响给予充分的注意:
Ø 隧道内的潮湿环境;
Ø 隧道内尘埃飞扬,较为肮脏;
Ø 隧道内鼠类可能啮咬设备造成损坏。
Ø 隧道设备的维护。
众所周知,一般情况下火灾的发展过程由阴燃(此时产生少量的烟雾和热量)、小火(产生火苗和一定规模的烟雾及热量)、充分燃烧(猛烈火焰伴随大量烟雾和热量)组成。
根据前述火灾危险源分析,高速公路隧道内的火灾危险源主要为行驶车辆。因为行驶车辆为运动物体,现有探测手段无法针对运动中物体,所以高速公路隧道的火灾探测应以整个隧道空间为火灾探测对象。
二、光纤隧道火灾探测手段的优势
国内高速公路建设中,对隧道内原先不做自动火灾探测,一般在隧道内只配置手动报警按钮,但近年来随着线型感温探测器在公路隧道内的逐渐应用推广,国外出现越来越多采用线型感温探测器对行车隧道进行火灾自动探测的案例。
光纤分布式温度监测系统
相比其他探测手段,分布式感温光纤这一新兴的线型火灾探测手段正逐渐为用户广为接受。其探测原理为测量光纤内部喇曼(Raman)反射随环境温度的变化量,来探测整条光缆沿线的温度变化。其安装简便,性能卓越,具备如下主要优点:
Ø 整根光缆不仅用作信号传输,更全被用作温度探测用,感温探测覆盖范围为其全长100%,报警区域的设置可以通过软件在光缆全长内自由设置,报警定位精度高,其探测区域最小可达1米,无论现场分区怎样变动,皆能满足要求;
Ø 对每个分区的报警探测逻辑可以实现分区内最大温度(定温)、分区内温升速率(差温)、分区内最高温度与分区平均温度之间差值(分区温度均匀程度)三种方式的任意组合,保证实现早期和可靠的报警;
Ø 对隧道等线形空间提供火灾蔓延方向判断功能,方便应急监测系统及时做出正确反应;
Ø 系统可配置图形化监控软件,软件可以图形化实时显示各分区的定温、差温和极均差值等探测数据,并可以在控制中心设定各种探测数据的报警阈值;
Ø 可以对光缆全线提供连续的温度监测,可以显示全线的温度分布曲线,不仅有利于值班人员监控操作,而且系统兼备故障自检测功能,光缆发生故障时可以在光缆全长曲线上指示出断点的具体位置,有利于系统的故障监测与迅速维修;
Ø 系统安装非常简便,信号传输和探测用一根光缆,安装至现场仅需将探测光缆固定即可轻松完成安装工作;
Ø 探测部分完全采用光传输方式,光纤本征安全防爆防雷,并可以完全杜绝电磁干扰影响;
Ø 光缆耐用性设计优异,探测光缆的寿命可达30年之久,对环境影响如温度,压力和湿度波动有抵抗力,同样也适用于较多灰尘和含有腐蚀性物质的空气中;
Ø 可自成系统,系统自带全线温度曲线图形显示和配置软件,所有设置都可以通过软件进行,直观易用。
Ø 系统集成方便,控制器提供干接点输入输出至火灾报警系统。此外,控制器支持开放的通讯接口,易于实现控制器一级的系统集成。
分布式感温光纤是高速公路隧道火灾监测的最佳方法,而且在国家消防规范中也有明确提出:在隧道火情系统监测上推荐的是光纤分布式温度监测系统。
三、系统优势:
(1)安全性:
以光纤做为温度传感器,本身是绝缘介质,保征安全。且光传输信号不受电磁干扰,适用于易燃、易爆、高电磁干扰、高瓦斯等特殊场合。
(2)稳定性:
由于探测光缆不受电磁干扰、瞬间强电流、环境湿度及腐蚀的影响,并通过多级定温和温升速率两种方式的综合比较来判断火警的发生,因此不会产生误报。温度的实时在线监控,做到早期预报警,在火灾发生初期就能及时发现隐患,真正做到“防患于未燃”。
(3)实时在线的温度测量:
DTS系统测量温度的任务及随后的分区和报警数据的生成,以及数据的输出等,都是由DTS系统主机的嵌入式系统实时自动来控制和完成的。
(4)准确性:
DTS主机的定位精度最高可以达到1米,温度精度可达到±1℃
(5)先进性:
DTS光纤分布式温度测量系统是在线监测的最有效的手段,在国外已经取代传统的线性感温材料,在技术上已非常成熟完善;
(6)光纤断路探测和恢复:
如果光纤发生断路或信号衰减增加明显,DTS系统将发出断路报警。光纤断裂后只需通过简单的熔接,即可重复使用。
(7)防火分区报警监测:
DTS200-240沿光纤可设置多达500个防火分区(可以设置为温度最大值和温升速率的报警方式)。一旦某个防火分区内的任意一点的最大温度或温升速率,达到或超过设定的报警值,系统将触发报警,同时把报警信号输出。
(8)灵活性:
DTS监测系统是一个连续的监测信号,可设置多级定温报警,如30°C初报警,40°C预报警,50°C采取措施等,并且可以针对现场环境的不同进行修正;为避免误报发生,在读取温度数据的同时,就对温度变化率进行计算,每一个防火分区均可设定不同的定温、温升速率值,并提供数据接口或相应开关量信号输出。防火分区的范围可根据实际情况来设定。