CN215182323U - 城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警*** - Google Patents
城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其特征是包括光纤式感温探测器、组合式火灾传感器、吸入式可燃气体探测器、综合数据分析主机和报警装置，所述光纤式感温探测器的感温光纤铺设在管廊线缆上，组合式火灾传感器、吸入式可燃气体探测器安装在管廊廊顶，光纤式感温探测器主机、组合式火灾传感器、吸入式可燃气体探测器分别连接综合数据分析主机，综合数据分析主机连接报警装置。优点：根据复合型和多判据理念，对光纤式感温探测器、吸气式烟雾探测器、吸入式可燃气体探测器进行协效性设计和组合，可有效补充我国综合管廊电力舱火灾探测与预防不足，满足地下综合管廊复杂环境基本需求。
Description
技术领域
本实用新型是一种城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，属于火灾安全技术技术领域。
背景技术
综合管廊电力舱作为通信、高压电力和智能弱电***信号传输等电缆通道的一种重要形态，属于线路敷设路径沿线的附属设施载体，因多方运维、权属模糊、隐蔽工程多、有效运检手段不足、运行状态在控度低等，已成为城市电缆网本质安全提升的重要制约因素。综合管廊电力舱有别于普通电缆沟道，舱体埋深较大，运行环境更为复杂，火灾、外破、积水、沉降、空气混浊、照明困难等问题更为突出，且由于电力舱内冷凝水等现象严重，监控设备难以稳定可靠运行，加之大规模综合管廊一般不与用户直接相连，多是通过与简易共同沟等进行配合，增加了舱内高压电缆线路的运行复杂程度。综合管廊电力舱运维工作受空间、环境及邻近管线的影响较常规电缆通道更为复杂，加之地下电缆通道火灾具有阴燃并迅速发展的特点，舱内电缆线路若生事故则相关损失更为严重。因此，研究城市地下综合管廊电力舱火灾的探测与预警，对于预防控制综合管廊电力舱火灾事故危害有重要意义。
2017年5月底，住建部、国家***发布实施的《全国城市市政基础设施规划建设“十三五”规划》提出，在城市新区、各类园区和成片开发区域，新建道路必须同步建设地下综合管廊，老城区因地制宜推动综合管廊建设。按照发展规划，直到“十三五”末期，每年都是以近2000 km规模发展，最终将超过10000 km规模。综合管廊电力舱内火灾隐患诱发因素及类型较多、电缆桥架空间布局错落、存在盲区死角，单一火灾探测器无法准确探测识别综合管廊内火灾隐患。目前，有关将多种火灾探测报警***进行协效性设计和组合并将其应用于城市地下综合管廊研究还处于不够成熟。例如，中国专利CN109493558A 公开了一种地下管廊火灾报警及消防***，包括温度传感器、烟雾传感器和湿度传感器，可对地下综合管廊火灾进行实时探测，但对电缆燃烧火焰图像、气体成分、热流密度、流场特征（如气流压差）等信息进行捕捉。显然，目前综合管廊火灾探测预警技术处于起步阶段，使用火灾探测器类别较少，未完全利用复合、协效、冗余等设计理念，不利于综合减轻探测器误报、不报、延报等故障，无法充分响应城市地下综合管廊火灾复杂形势。
此外，地下电缆通道火灾具有阴燃并迅速发展特点，电缆通道在工程设计上制定了一定的消防标准，但其主要做法仍处于传统人工消防与被动隔离阶段，只能使火灾控制在一定通道范围内，从而减小火灾带来损失。由于早期火灾的预警、探查仍存在缺失，有效性与可靠性仍缺乏***、充分考核，而综合管廊内环境复杂，断面损失巨大，传统单一火灾探测预警***难以满足综合管廊高可靠性运行及本质安全提升要求。目前综合管廊火灾探测预警技术处于起步阶段，相应标准规范也较为缺失，研究意义重大。
发明内容
本实用新型提出的是一种城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其目的在于针对现有技术存在的管廊电力舱内火灾隐患的诱发因素及类型较多、潜在火灾发展类型多样和程度不同、单一火灾探测器可靠性较差、准确探测火灾隐患和预测火情发展规模难度较大等缺陷，提出一种城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，可提高探测灵敏度、覆盖度、有效度和定位精准度，更好满足综合管廊电力舱火灾发生和发展复杂情况。
本实用新型的技术解决方案：
城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，包括光纤式感温探测器2、组合式火灾传感器3、吸入式可燃气体探测器4、综合数据分析主机和报警装置6，所述光纤式感温探测器2的感温光纤铺设在管廊线缆1上，组合式火灾传感器3、吸入式可燃气体探测器4安装在管廊廊顶，感温光纤信号输出端连接光纤式感温探测器主机，光纤式感温探测器主机信号输出端、组合式火灾传感器3信号输出端、吸入式可燃气体探测器4信号输出端分别连接综合数据分析主机信号输入端，综合数据分析主机信号输出端连接报警装置6信号输入端。
所述组合式火灾传感器3包括吸气式烟雾探测器301、湿度传感器302、压力传感器303。
所述光纤式感温探测器2的感温光纤以“S”型铺设在管廊线缆1上，以增加与线缆接触面积，光纤式感温探测器主机采集感温光纤内的拉曼散射光。
所述吸入式可燃气体探测器4为点型可燃气体监测装置。
本实用新型的有益效果：
1）现有地下管廊火灾消防***多针对于发生火灾后人工隔离与被动消防阶段，将火灾控制在一定范围内来降低损失，很少能在火灾发生极早期和初期就发现并控制。本申请根据复合型和多判据理念，设计了一种多判据协效性火灾探测报警***，准确探测火灾隐患和预测火情发展。
2）现有地下管廊火灾探测***多只使用单一火灾探测器，难以满足地下管廊复杂布局和环境。本申请根据复合型和多判据理念，对光纤式感温探测器、吸气式烟雾探测器、吸入式可燃气体探测器进行协效性设计和组合，可提高探测灵敏度、覆盖度、有效度和定位精准度，可更好满足综合管廊电力舱火灾发生和发展复杂情况，有效补充我国综合管廊电力舱火灾探测与预防不足，可以满足地下综合管廊复杂环境基本需求。
3）光纤式感温探测器以“S”型铺设在管廊线缆上，增加其与线缆接触面积，感温光缆可在隧道等恶劣环境内可靠运行，主机安装在监控室中，运行环境更加可靠稳定；***容量大，每台感温探测主机可监控10 km管廊线路；可24 h实时在线监测并反馈其温度；接口简便，具有多种输出方式，满足各类报警需求。发生火灾前，线缆局部温度升高，被前端光纤探测到，将异常信号传往光纤感温主机，再由主机将信号传往综合报警***实现火灾早期预防与控制。
附图说明
附图1是地下管廊火灾探测报警总流程图。
附图2是地下管廊感烟探测器与红外探测器结构示意图。
附图3是光纤温度探测器结构示意图。
图中1线缆、2光纤式感温探测器、3组合式火灾传感器、301吸气式烟雾探测器、302湿度传感器、303压力传感器、4吸入式可燃气体探测器、5综合管廊、6报警装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型技术方案进一步说明。
如附图1、2所示，一种针对于城市地下综合管廊的多判据协效性火灾探测与报警***，主要部件包括：1线缆、2光纤式感温探测器、3组合式火灾传感器、301吸气式烟雾探测器、302湿度传感器、303压力传感器、4吸入式可燃气体探测器、5综合管廊和6报警装置。本设计将根据复合型和多判据理念，对光纤式感温探测器、红外火焰探测器、吸气式感烟探测器进行协效性设计和组合，针对已发阴燃类和明火类火灾，实现极早期火灾、早期火灾和死角火灾有效探测，实时定位和跟踪隐患点。
首先使用一种光纤式温度探测器。光纤式感温探测器是一种响应连续线路周围的火灾参数的探测器，也称为线型感温探测器，1为管廊中线缆，2为光纤式感温探测器。其原理为：光脉冲在光纤中传输时，与光纤的亚波长结构产生非弹性碰撞，产生拉曼散射光。其中，频率高于输入激光光束称为反斯托克斯光，反之称为斯托克斯光。反斯托克斯光对温度比较敏感，能够反映外界温度变化。在光纤不同物理位置返回的光散射信号到达探测器时间不同，探测器收集反射散射光并进行光电转换及信号分析，可得到光纤各个位置温度信息。线型光纤感温火灾探测器主要由现场用感温光纤和光纤感温探测主机两部分组成。主机采集感温光纤内的拉曼散射光并进行分析，通过计算得出相关感温光纤温度变化曲线。
在光纤式感温探测器安装时，为增加其与线缆接触面积，将其以“S”型铺设在管廊线缆上，如附图3所示，其优点如下。设计先进：感温光缆可在隧道等恶劣环境内可靠运行，主机安装在监控室中，运行环境更加可靠稳定；***容量大，每台感温探测主机可监控10km管廊线路；可24 h实时在线监测并反馈其温度；接口简便，具有多种输出方式，满足各类报警需求。
在发生火灾前，线缆局部温度升高，被前端光纤探测到，将异常信号传往光纤感温主机，再由主机将信号传往综合报警***实现火灾早期预防与控制。
本设计在管廊廊顶安装了两种火灾探测器，分别是3组合式火灾传感器与4吸入式可燃气体探测器。其中3组合式火灾传感器中又分为以下模块：301吸气式烟雾探测传感器、302湿度传感器、303压力传感器，如图3。烟雾探测传感器可以快速探测火灾阴燃阶段时产生烟雾，及时发出火灾报警信号。另外添加了湿度与压力传感器模块，可以根据多种信息判断异常情况危害大小，具有更好协效性。
实际建成地下管廊中，电力舱与燃气舱相邻情况并不少见，这就会出现附近燃气管道燃气泄露，再扩散到电力舱引起火灾甚至***情况，所以本设计在电力舱廊顶加装了一个吸入式可燃气体报警装置以探测和预警CH4、H2S等可燃气体引发的火灾。对于密闭狭长综合管廊，宜采用点型可燃气体监测装置。
综上所述，本设计根据复合型和多判据理念，对光纤式感温探测器、吸气式烟雾探测器、吸入式可燃气体探测器进行协效性设计和组合，设计了一种一种城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，可有效补充我国综合管廊电力舱火灾探测与预防不足，可以满足地下综合管廊复杂环境基本需求。
Claims (4)
1.城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其特征是包括光纤式感温探测器（2）、组合式火灾传感器（3）、吸入式可燃气体探测器（4）、综合数据分析主机和报警装置（6），所述光纤式感温探测器（2）的感温光纤铺设在管廊线缆（1）上，组合式火灾传感器（3）、吸入式可燃气体探测器（4）安装在管廊廊顶，感温光纤信号输出端连接光纤式感温探测器主机，光纤式感温探测器主机信号输出端、组合式火灾传感器（3）信号输出端、吸入式可燃气体探测器（4）信号输出端分别连接综合数据分析主机信号输入端，综合数据分析主机信号输出端连接报警装置（6）信号输入端。
2.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其特征是所述组合式火灾传感器（3）包括吸气式烟雾探测器（301）、湿度传感器（302）、压力传感器（303）。
3.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其特征是所述光纤式感温探测器（2）的感温光纤以“S”型铺设在管廊线缆（1）上，以增加与线缆接触面积，光纤式感温探测器主机采集感温光纤内的拉曼散射光。
4.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊电力舱多判据协效性火灾探测报警***，其特征是所述吸入式可燃气体探测器（4）为点型可燃气体监测装置。
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| CN114360190A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 上海震旦施密茨消防装备有限公司 | 一种用于地下电缆的火灾报警***及其工作方法 |
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| CN114360190B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-03-22 | 上海震旦施密茨消防装备有限公司 | 一种用于地下电缆的火灾报警***及其工作方法 |
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