船舶新型气体灭火火险探测、报警及控制系统研究
时间：2017-07-21 11:15:50 来源：未知
3 火险探测、报警及控制系统
船舶是一个隔离的环境，发生火灾除给船上机电设备造成破坏外，主要危害是污染舱室大气和燃烧的热量使舱室温度急剧升高，从而危及船员和船舶的安全。燃烧是复杂的氧化反应，会消
耗大量的氧气并生成许多致命的燃烧产物，这样在舱室中就会造成严重缺氧，并产生CO2、H2C（碳烟）、CO等有害气体。而且在船舶的火灾事故中电气火灾是主要的，在遇到有电压变化、导线老化、突然事故等情况发生，电器材料会发生缓慢的化学变化，放出二氧化碳、一氧化碳、氢、总烃等气体，再加上可燃性材料的挥发，当气体浓度达到一定值时，随时都有发生火灾的危险［3］。下面根据探火、报警系统的研究动向，并结合船舶的实际要求，对船用火灾探测、报警系统进行分析。
3.1 探火速度
探火速度越快，则灭火的可能性越大，造成的损害程度就越低，对船舶安全性是一个有效的保证。特别是对于FM-200、CEA410等气体灭剂，因为存在着分解毒性问题，为了减小对船员的危害，必须将系统设计成早期探测、快速灭火。这样才能减少暴露时间和热度的形成，限制分解产物的腐蚀性和毒性。
目前常用系统，都是通过对火灾发生时产生的烟雾、火光、温度的探测来实现火灾报警，这都是属于火灾早期报警。而火灾的发生是一个缓慢的过程，在这个过程中会发生局部升温过快，可燃物受热解析出气体，如蓄电池电解出氢、燃料受热挥发出的可燃气体、电器材料发热放出的氢、一氧化碳、总烃⋯⋯。因此可通过对舱室温度、各种气体浓度进行监测，及时发现各种火灾潜势，发出预报以便采取有效措施。随着现代工业的发展，感温及气体探测器已有多种类型，如：红外、氧、一氧化碳、二氧化碳、氢、臭氧等探测器，它们不但能够探测温度和各种气体浓度，而且能够对温度、浓度升度外推产生提前报警信号，这非常适合船舶的需要。
3.2 控制方式
现代船舶探火报警系统设计的目标应该是：能够指示火源在哪里，火势如何蔓延、增强多快，而且系统本身应具有自检、抗干扰功能，能够发现失效探测器并防止误报警的发生。由于微处理机能够生成和处理更多的信息，其相应灭火软件应能做到：发生火灾时，首先显示全船布置，同时示明受影响区域，面后利用数据库评估火灾蔓延出现任何相邻区域的危险，并利用彩色编码图示危险状况，最后向艇员提出灭火行动清单。
要达到上述目标必须使探测器能够提供定量信息，有两种型式的装置可以定量指示潜在火情参数。多状态探测器能确定各种离散的信号电平，包括除失火状态本身以外的探测器故障及火警预报，信号处理在各探测器内进行。第二类是模拟传感器，它将与火势强度成比例的信号馈送至控制板，所有传感器的信号处理均在控制板内进行，各阀值电平均存贮在控制板内。这两种类型的传感器均能逐一编址。在这两种探测器的基础上，可将探火及报警系统设计成链式控制，这种系统的特点是采用两根导线，按一进一出的方式，将若干探测器连接在一起构成一条回路。每只探测器相当于一个电子开关，在寻检时电子开关依次接通，实现探测器的逐级推动。在电子开关接通时，探测器将自己的检测值以电流形式发送至报警控制器，通过分析处理，可分别判断每只探测器当时的状态。这种方式的特点是：
1)回路用线量少；
2)可分别识别每只探测器
当时状态（正常、故障或火警状态）；
3)因回路连成环型，当出现故障时，可通过正、反向查询保证回路中其他探测器正常工作，即回路具有自我保护功能；
4)可以在整个探测回路中，使任何一种探测器与另外一种探测器采取“与”或者是“或”的关系，这可有效防止误报警的发生。
因此，为了有效保证船舶的安全性，船用探火报警系统可通过各种探测器的合理组合，采取链接回路控制，并结合微机技术，这样探火报警系统就能够在发生火灾时对各种火情作出迅速反应，进行有效控制早期灭火，而且能够探测出各种火灾潜势，便于船员迅速采取相应的预防措施。
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