船舶火災(zāi)檢測報警救援技術(shù)綜述

船舶火災(zāi)檢測報警救援技術(shù)綜述

0火災(zāi)自動檢測、報警系統(tǒng)近年來，中國每年發(fā)生近1000起大小洪水，其中船只火災(zāi)不足30起，數(shù)量僅占總海損失數(shù)的3%，損失為10%。船舶安全防火和滅火是船舶安全管理的重要組成部分。船舶結(jié)構(gòu)的特殊性和船舶運行和制造的特點決定了船舶火災(zāi)的固有風(fēng)險。船舶結(jié)構(gòu)緊湊，空間小，燃料和船舶正常運營所需的其他燃料。如果發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)信息將很容易傳播，難以控制，火災(zāi)和滅火是困難的。因此，火災(zāi)的監(jiān)測、報警和救援已成為世界各國政府部門、海事部門和消防部門高度重視的問題。根據(jù)火災(zāi)探測技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)有船舶的應(yīng)用現(xiàn)狀，火災(zāi)探測和應(yīng)急報警系統(tǒng)主要包括三種火災(zāi)自動檢測和報警系統(tǒng)：（1）多線火災(zāi)自動檢測和報警系統(tǒng)；（2）通用控制火災(zāi)自動檢測和報警系統(tǒng)；（3）智能火災(zāi)自動檢測和報警系統(tǒng)。本文介紹了新智能船舶火災(zāi)的檢測、報警和消防控制系統(tǒng)。1新型智能船舶火災(zāi)檢測、報警和消防控制系統(tǒng)的設(shè)計1.1火警、故障檢測本文對船舶火災(zāi)檢測、報警及消防控制系統(tǒng)進行分析,根據(jù)總線控制的火災(zāi)自動檢測、報警系統(tǒng)和智能型火災(zāi)自動檢測、報警系統(tǒng)進行設(shè)計.新型船舶火災(zāi)檢測、報警及消防控制系統(tǒng)工作框圖如圖1所示.系統(tǒng)正常運行時,處于巡檢狀態(tài).火警或故障信號通過485總線傳送到中央處理單元(單片機),如果是故障信號,則故障聲、光報警,直到故障排除、復(fù)位.在這個過程中,系統(tǒng)仍然處于巡檢狀態(tài).如果是火警信號,按照系統(tǒng)優(yōu)先級順序,火警信號優(yōu)先報警;如果檢測到火警信號,則火警聲、光報警,并啟動延時電路,延時時間為2min.如果在延時時間內(nèi)沒有人工應(yīng)答,則啟動全船報警系統(tǒng),同時啟動自動滅火器并關(guān)閉防火門;如果有人工應(yīng)答,則報警器消音,然后判斷火情,根據(jù)火警采取相關(guān)滅火措施.船舶火警、故障檢測電路如圖2所示.火警、故障優(yōu)先級判斷:(1)火警及故障信號同時發(fā)生,控制器優(yōu)先輸出火警信號;(2)在已進行故障報警的情況下,如果探測到火警信號,則立即由故障報警轉(zhuǎn)為火災(zāi)報警,暫時屏蔽故障報警,待火警消除后,再恢復(fù)故障報警;(3)短路報警優(yōu)先于開路報警.1.2w-zd-hd211型定溫火災(zāi)探測器為保證火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性,選用如下探測器:(1)感溫探測器:感溫探測器采用JTW-ZD-HD211Ⅱ型開關(guān)量點型定溫火災(zāi)探測器.它結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、誤動作少.(2)感煙探測器:感煙探測器采用JTY-LZ-HD151開關(guān)量點型離子感煙探測器.它可以減少環(huán)境溫度、濕度、氣壓等條件變化引起的對離子電流的影響,提高火災(zāi)探測器的環(huán)境適應(yīng)能力和工作穩(wěn)定性.1.3火災(zāi)警報系統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)由單片機、報警電路、自檢電路、顯示電路、保護電路、存儲電路、通信接口電路、探測電路等組成,如圖3所示:1.4系統(tǒng)的主要特點船舶就像一個大型的建筑物,船舶各個艙室中的報警控制器組成了一個以船舶為整體的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每臺控制器由其自己的火災(zāi)探測器和聲響警報裝置構(gòu)成一個區(qū)域系統(tǒng).每臺控制器相互聯(lián)接,在控制器之間傳輸數(shù)據(jù),或者將數(shù)據(jù)傳到主控制器,主控器將局部可供使用的信息集中處理.本文設(shè)計的火災(zāi)檢測、報警及消防系統(tǒng)具有如下特點:(1)系統(tǒng)中使用的感煙和感溫探測器受自然環(huán)境的干擾小;(2)系統(tǒng)中,若任何一個監(jiān)測點的煙霧或溫度之一急劇上升,分機向主機發(fā)出火災(zāi)報警信號,由主機做出相應(yīng)處理;(3)為防止火災(zāi)蔓延,如果某區(qū)域火災(zāi)報警,則自動啟動滅火器并關(guān)閉該區(qū)域的防火門.(4)為防止分機的感煙、感溫探測器發(fā)生硬件上的故障,設(shè)有自檢電路,由分機CPU發(fā)出檢測信號自檢.若自檢出探測器上有故障,分機將向主機發(fā)出故障報警信號;(5)主機可監(jiān)視和顯示各個分機的運行、故障、火警狀態(tài),也可對分機進行遙控(如復(fù)位、消音等);(6)系統(tǒng)中所有的分機和主機之間采用串行通信接口;(7)當(dāng)主機發(fā)生故障時,各分機仍可獨立工作;當(dāng)某一分機發(fā)生故障時,并不影響其他分機工作.1.5主機程序.系統(tǒng)中主機和分機使用的單片機CPU是89C2051,主要使用單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計,主機和分機的單片機不斷采集和處理各個區(qū)域的數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)火警或故障信號,就啟動顯示、報警等系統(tǒng)子程序.系統(tǒng)主機程序由系統(tǒng)初始化子程序、數(shù)據(jù)采集輸入子程序、顯示子程序、串行通信子程序、火警故障報警子程序及延時子程序等若干子程序組成.分機程序還包括自檢子程序等.2系統(tǒng)干預(yù)措施根據(jù)系統(tǒng)特點,采用兩類抗干擾措施——硬件抗干擾措施和軟件抗干擾措施,共同抵擋干擾,提高系統(tǒng)性能.2.1系統(tǒng)硬件的穩(wěn)定性(1)在傳輸信號上,采用485差分輸入輸出結(jié)構(gòu),系統(tǒng)抗干擾能力增強,傳輸距離增加,誤差率減小;(2)系統(tǒng)硬件均具有功耗小、響應(yīng)快、可靠性高等特點;(3)在船舶上,很可能出現(xiàn)節(jié)點對地電位不相等的情況,在電位差較大時會影響通信性能甚至損壞通信電路.因此,應(yīng)當(dāng)在各節(jié)點收發(fā)器與485總線之間采取光電隔離措施.2.2定向掃描(1)對數(shù)據(jù)采集應(yīng)用開關(guān)量軟件抗干擾措施;(2)將重要指令設(shè)計成定時掃描模塊,使其在整個程序的循環(huán)運行過程中反復(fù)執(zhí)行;(3)看門狗(WDT)技術(shù).3提高系統(tǒng)的適應(yīng)能力,采用傳感器本系統(tǒng)探測器集成了單片機,實現(xiàn)了多種信息量的采集處理;在傳輸上采用總線形式,增強了通信的可靠性并且提高了傳輸距離;加強了系統(tǒng)的抗干擾性,提高了系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)能力,減少了火災(zāi)的誤報和漏報;采用靈敏度較高的傳感器,提高了火災(zāi)預(yù)報準(zhǔn)確性和可靠性;系統(tǒng)采用LCM液晶顯示,使系統(tǒng)更加直觀、便于操作;發(fā)現(xiàn)火情后能及