+86-577-62729329
【摘 要】 ：本文通過在室外設置具有植物性材料屋頂的建筑物模型，在屋頂表面設置線型光纖感溫探測器采集數據，通過各種材料的燃燒試驗，對采用火災判斷算法的線型光纖感溫探測器的探測性能進行了實際驗證，試驗證明通過在屋頂表面設置線型光纖感溫探測器，可以有效地實現對采用植物性材料屋頂的古建筑、古代譴址火災的早期探測。
【關鍵詞】 ：線型光纖感溫探測器 屋頂建筑 火災報警 古建筑 火災探測
【引 言】 ：大多數采用木制結構的歷史古建筑和古代遺址，屋頂多采用茅草、樹皮、薄木板等植物性材料。在炎熱的夏季，這類建筑物從屋頂表面起火的可能性較大。建筑物一旦發生火災，火焰發展迅速，不但可能造成古建 筑、古代遺址全部燒毀，更可能蔓延到相鄰的建筑。而傳統的火災探測器，主要是對建筑物內部發生的火災進行早期探測，對于從屋頂表面發生的火災實現早期探測效果不是非常明顯。
1 火災判斷算法
火災判斷算法的流程圖如圖1所示。線型光纖感溫探測器設置在屋頂的外表面及內表面，隨著周圍環境溫度的變化，輸出模擬值。該模擬值經過數據處理轉換為探測溫度值tn，tn和定溫比較部分中預先設定的定溫值tsl相比較，當大于tsl時發出火災報警信號。
圖1 火災判斷算法的流程圖
探測溫度值tn同時輸入到溫差檢測部分與參照溫度設定值tc相比較，溫差值為t。參照溫度值tc是在參照溫度修正部分按照下列公式每次計算得出的修正溫度值。
tc＝tc'+0.16(tn—tc)
tn：本次的探測溫度值
tc：本次的參照溫度值
tc'：下次的參照溫度值
溫差檢測部分將計算出的溫差值t輸入到火災判斷部分，當t大于火災判定部分中預先設定的溫度值ts時，發出火災報警信號。
圖2是當線型光纖感溫探測器的探測溫度值tn直線上升時，參照溫度值tc和溫差值t隨時間變化的曲線。如圖2所示，當實線所表示的探測溫度值tn按一定趨勢直線上升時，根據公式計算得出的參照溫度值tc如虛線所示，隨著時間的變化也按照同一趨勢上升。因此，溫差值t經過一段時間后趨于一個定值。
圖2 探測溫度值tn和參照溫度值tc
圖3是以探測溫度tn的溫升速率為參數，探測溫度tn和參照溫度tc的溫差值t的時間變化曲線。從圖中可以看出，探測溫度的溫升速率越大，溫差后趨向于一個較高值；探測溫度的溫升速率越小，溫差后趨向于一個較低值。
圖3 以探測溫度的溫升速率為參數的溫差時間變化
2 數據采集試驗
夏季茅草屋頂的溫度較高，因此通過試驗采集茅草屋頂表面的溫度數據，分析誤報的發生原因和特性，有效地區分真實火災。
如圖4所示，建筑模型的屋頂材料為茅草。屋頂尺寸為長240cm、寬130cm、厚35 cm、傾斜角度45度、東西放置。其中茅草部分為長220cm、寬110cm。
圖4 建筑物模型
如圖5所示，線型光纖感溫探測器沿屋頂表面垂直2條線設置，間隔50 cm。屋頂表面同時設置熱電偶、照度計。數據采集時間間隔為16s。
圖5 光纖設置圖
試驗結果如圖6所示，線型光纖感溫探測器的探測溫度隨太陽的上升而上升，當天氣由晴轉多云時探測溫度下降。試驗數據證明線型光纖感溫探測器的探測溫度和太陽光的照度關系較大。
4 結束語
通過在室外設置植物性材料屋頂的建筑模型的燃燒試驗，證明采用本文火災判斷算法的線型光纖感溫探測器應用在采用植物性材料屋頂的古建筑和古代遺址中，可以有效地實現火災早期探測，具有較強的實用性和有效性。
參考文獻：
[1] 山下邦博等．光纖探測器在古建筑中的應用．日本報知機株式會社技術論文集，1998年總第14期．
[本資料為當寧消防網整理（原創、編輯），轉載請注明出處，尊重版權。當寧消防網系的消防器材商城,包含火災自動報警系統的銷售與服務]
