LD乐动体育(1)气态燃烧产物:主要成分为H2O、CO和CO2。由于环境湿度的影响,通常不把H2O作为火灾探测参数。一般情况下,空气中CO和CO2的含量极低,而在火灾燃烧时才会大量出现使空气中这两种气体含量急剧增加。气态燃烧产物的典型物理特征是气体特征光谱、气体浓度和气体温度。不过,针对气体浓度和温度的探测都很容易受到扩散流动的影响。
现实生产生活中最常见的即为感温火灾探测器和感烟火灾探测器,感温火灾探测器主要是利用热敏元件来探测火灾,将温度信号转变成电信号,并进行报警处理,LD乐动体育其区别主要在于感温元件的不同,这里着重介绍感烟火灾探测器。
目前,广泛应用的感烟火灾探测器可分为离子感烟火灾探测器和光电感烟火灾探测器。离子感烟火灾探测器利用放射源释放的a射线将电离室中的空气电离,并在电离室平板电极的作用下产生电离电流。如果有烟雾颗粒进入电离室,那么颗粒物会吸附离子并阻碍α射线的电离能力,从而减小电离电流。探测器即通过监测电离电流的变化而达到预警火灾的自的离子感畑探测器能够均衡地响应不同颜色的火灾烟雾,能够稳定响应火灾早期的小粒子。但离子感烟探测器电离电流太弱,这对电路、结构和工艺提出了较高的要求,生产工艺复杂;其次,离子感烟探测器易受湿度、空气流速等因素的影响,误报率、漏报率较高;最重要的是,由于采用了放射源,离子感烟探测器在报废后需要专业处理,且对环境会造成污染。因此,离子感烟探测器逐渐淡出市场,被光电感烟探测器所取代。
火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程,它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的干扰,火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式(能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。
非接触式火灾探测算法主要应用于图像、火焰和声音探测器等。它也是在模拟量探测输出出现的基础上发展起来的,与过程法相类似,都是通过对所得到的大量数据进行分析来提取火灾特征,与实验中得到的各种火灾情形特征比较判断火灾的发生与否。不过非接触式探测算法还有很多值得深入研究的方面,如通过烟气的湍流效应和火焰图像等来建立火灾探测算法等。
将火灾发生的物理特征通过传感单元转化为电信号以后的一个问题就是判断是否报警,这就需要靠火灾探测算法来实现。根据对火灾物理参数探测方式的不同,可将探测算法分为接触式火灾探测算法和非接触式火灾探测算法两类。其中接触式火灾探测算法主要应用于火灾探测传感器中的感温、感烟和气体传感器等。早期都是使用阈值法,就是在传感器中设定一个阈值,如果检测到的参数高于这个设定值,探测器就会发出报警信号。环境变化的影响会影响探测器的探测性能,固定的阈值探测算法显然是不合理的,例如在气温高的时期和气温低的时期,对于温度传感器的报警温度应该有所不同,探测器长期暴露于空气中,也会影响其判断的灵敏度,基于这些因素产生了浮动式的判断阈值算法。使用这种探测算法的探测器通过跟踪环境影响的变化对阈值进行自动调整,从而保证更高的正确报警率。
(2)火焰形状:火焰中炽热的发光微粒的集合就勾画出火焰形状。一般火灾中,由于燃烧状况不稳定,火焰边缘通常表现锯齿型,且在火灾发展过程中区域增大。
(3)火焰闪烁:火灾火焰具有闪烁的物理特性,这不仅表现在辐射强度以3~30Hz的频率波动,而且也反映在火焰形状的波动上。
2、燃烧产物:燃烧产物即通常所说烟气,包括气态燃烧产物和固态高温产物,运动速度为每秒几米到几十米。
1、火焰:火灾燃烧是复杂的放热化学反应,燃烧火焰的温度通常为900~1400℃,在这个过程中通常会产生大量的炽热微粒。正是这些炽热微粒的存在,使火焰发射出电磁波辐射,包括可见光,这些光学特性为远距离探测火灾提供了可行性。
(1)火焰辐射:其包括其能量辐射和辐射光谱,在可见光和红外波段都有体现,但在红外波段尤为强烈,这是CO2共鸣的CO2原子团发光光谱。LD乐动体育
自从人类有历史以来,就不断地在燃烧利用和火灾防治的边缘徘徊,并且随着人类文明的进步,渐渐从被动的火灾扑救发展到主动的去探测预防火灾,探测和扑救并行,以期将其扼杀在尚未造成太大破坏发生的早期。
想要探测火灾,就必须先认识火灾,通过火灾发生过程中的物理特征来预报火灾的发生。火灾发生过程中主要有火焰、燃烧产物、燃烧音三大物理特征,但这三大特征并不必同时出现(如阴燃)。
(2)固态高温产物:固态高温产物来源于可燃物中的杂质以及高温状态下可燃物裂解所形成的物质,粒径在0.025微米到100微米,温度在数百到上千度。高温微粒通常表现出来的物理特征有:①对光线的散射和吸收作用;②对离子的俘获和阻挡作用;③在流动中保持相当的温度;④带静电荷。
3、燃烧音:燃烧过程产生的高温会加热周围的空气,使之膨胀形成Байду номын сангаас力声波,其频率仅在数赫兹左右(次声)。这种次声是物质燃烧的共同现象,而且在这个频带中日常杂音也很少,所以在这个频带进行探测可以去除相当大部分的噪声干扰。由于燃烧现象通常是复杂的湍流流动,它在可听域及超声域也会产生声波。然而,可听域有很多日常噪声干扰,且并非所有的燃烧都会产生。LD乐动体育
火灾探测包含两个层面的内容:首先是针对某一(些)物理特征采用何种探测方法,其次是基于探测原理采用何种算法才能在环境中有效准确的探测火灾。火灾探测技术可以说是传感技术和火灾探测算法结合的产物,其实质是将火灾中出现的物理特征,利用传感器进行接收,将其变为易于处理的物理量,通过火灾探测算法判断火灾的有无。火灾信号通常具有频率特性、趋势特性和持续时间特性,基于这些特性进行分析处理的火灾探测算法则是火灾科学与计算机技术、信号处理技术和自动化技术的相互交叉。
随着火灾探测技术的发展,出现了能够输出模拟量数据的火灾探测器,于是便产生了模拟量火灾探测算法,又称过程法。火灾的发生是有一定规律的,通过大量实验可以找出它在发生过程中各种物理特征变化的规律,再将探测器探测得到的模拟量数据通过计算机分析与我们掌握的规律进行对比,如果符合,就发出报警信号,反之,则说明没有火灾发生。