船舶火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警救援技術(shù)綜述

船舶火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警救援技術(shù)綜述

0火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)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?jī)H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(yùn)行和制造的特點(diǎn)決定了船舶火災(zāi)的固有風(fēng)險(xiǎn)。船舶結(jié)構(gòu)緊湊，空間小，燃料和船舶正常運(yùn)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(cè)、報(bào)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(cè)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(cè)和應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)主要包括三種火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)：（1）多線火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)；（2）通用控制火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)；（3）智能火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)。本文介紹了新智能船舶火災(zāi)的檢測(cè)、報(bào)警和消防控制系統(tǒng)。1新型智能船舶火災(zāi)檢測(cè)、報(bào)警和消防控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.1火警、故障檢測(cè)本文對(duì)船舶火災(zāi)檢測(cè)、報(bào)警及消防控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,根據(jù)總線控制的火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)和智能型火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì).新型船舶火災(zāi)檢測(cè)、報(bào)警及消防控制系統(tǒng)工作框圖如圖1所示.系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),處于巡檢狀態(tài).火警或故障信號(hào)通過485總線傳送到中央處理單元(單片機(jī)),如果是故障信號(hào),則故障聲、光報(bào)警,直到故障排除、復(fù)位.在這個(gè)過程中,系統(tǒng)仍然處于巡檢狀態(tài).如果是火警信號(hào),按照系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)順序,火警信號(hào)優(yōu)先報(bào)警;如果檢測(cè)到火警信號(hào),則火警聲、光報(bào)警,并啟動(dòng)延時(shí)電路,延時(shí)時(shí)間為2min.如果在延時(shí)時(shí)間內(nèi)沒有人工應(yīng)答,則啟動(dòng)全船報(bào)警系統(tǒng),同時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)滅火器并關(guān)閉防火門;如果有人工應(yīng)答,則報(bào)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(cè)電路如圖2所示.火警、故障優(yōu)先級(jí)判斷:(1)火警及故障信號(hào)同時(shí)發(fā)生,控制器優(yōu)先輸出火警信號(hào);(2)在已進(jìn)行故障報(bào)警的情況下,如果探測(cè)到火警信號(hào),則立即由故障報(bào)警轉(zhuǎn)為火災(zāi)報(bào)警,暫時(shí)屏蔽故障報(bào)警,待火警消除后,再恢復(fù)故障報(bào)警;(3)短路報(bào)警優(yōu)先于開路報(bào)警.1.2w-zd-hd211型定溫火災(zāi)探測(cè)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(cè)器:(1)感溫探測(cè)器:感溫探測(cè)器采用JTW-ZD-HD211Ⅱ型開關(guān)量點(diǎn)型定溫火災(zāi)探測(cè)器.它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、誤動(dòng)作少.(2)感煙探測(cè)器:感煙探測(cè)器采用JTY-LZ-HD151開關(guān)量點(diǎn)型離子感煙探測(cè)器.它可以減少環(huán)境溫度、濕度、氣壓等條件變化引起的對(duì)離子電流的影響,提高火災(zāi)探測(cè)器的環(huán)境適應(yīng)能力和工作穩(wěn)定性.1.3火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)由單片機(jī)、報(bào)警電路、自檢電路、顯示電路、保護(hù)電路、存儲(chǔ)電路、通信接口電路、探測(cè)電路等組成,如圖3所示:1.4系統(tǒng)的主要特點(diǎn)船舶就像一個(gè)大型的建筑物,船舶各個(gè)艙室中的報(bào)警控制器組成了一個(gè)以船舶為整體的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每臺(tái)控制器由其自己的火災(zāi)探測(cè)器和聲響警報(bào)裝置構(gòu)成一個(gè)區(qū)域系統(tǒng).每臺(tái)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(jì)的火災(zāi)檢測(cè)、報(bào)警及消防系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):(1)系統(tǒng)中使用的感煙和感溫探測(cè)器受自然環(huán)境的干擾小;(2)系統(tǒng)中,若任何一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的煙霧或溫度之一急劇上升,分機(jī)向主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào),由主機(jī)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(bào)警,則自動(dòng)啟動(dòng)滅火器并關(guān)閉該區(qū)域的防火門.(4)為防止分機(jī)的感煙、感溫探測(cè)器發(fā)生硬件上的故障,設(shè)有自檢電路,由分機(jī)CPU發(fā)出檢測(cè)信號(hào)自檢.若自檢出探測(cè)器上有故障,分機(jī)將向主機(jī)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào);(5)主機(jī)可監(jiān)視和顯示各個(gè)分機(jī)的運(yùn)行、故障、火警狀態(tài),也可對(duì)分機(jī)進(jìn)行遙控(如復(fù)位、消音等);(6)系統(tǒng)中所有的分機(jī)和主機(jī)之間采用串行通信接口;(7)當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障時(shí),各分機(jī)仍可獨(dú)立工作;當(dāng)某一分機(jī)發(fā)生故障時(shí),并不影響其他分機(jī)工作.1.5主機(jī)程序.系統(tǒng)中主機(jī)和分機(jī)使用的單片機(jī)CPU是89C2051,主要使用單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì),主機(jī)和分機(jī)的單片機(jī)不斷采集和處理各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)火警或故障信號(hào),就啟動(dòng)顯示、報(bào)警等系統(tǒng)子程序.系統(tǒng)主機(jī)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(bào)警子程序及延時(shí)子程序等若干子程序組成.分機(jī)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(diǎn),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(hào)上,采用485差分輸入輸出結(jié)構(gòu),系統(tǒng)抗干擾能力增強(qiáng),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(diǎn);(3)在船舶上,很可能出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)地電位不相等的情況,在電位差較大時(shí)會(huì)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(diǎn)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(duì)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(jì)成定時(shí)掃描模塊,使其在整個(gè)程序的循環(huán)運(yùn)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(cè)器集成了單片機(jī),實(shí)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(qiáng)了通信的可靠性并且提高了傳輸距離;加強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性,提高了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,減少了火災(zāi)的誤報(bào)和漏報(bào);采用靈敏度較高的傳感器,提高了火災(zāi)預(yù)報(bào)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