易燃易爆物自動阻斷系統(tǒng)的研究總結(jié)及存在問題的思考

李明君，張曉峰，溫紅真，劉春江

(1.黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150025；2.亞泰集團哈爾濱水泥公司，哈爾濱150050)

易燃易爆物自動阻斷系統(tǒng)的研究總結(jié)及存在問題的思考

李明君1，張曉峰1，溫紅真1，劉春江2

(1.黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150025；2.亞泰集團哈爾濱水泥公司，哈爾濱150050)

針對目前易燃易爆物品的隔離問題，重新設(shè)計了一套自動阻斷系統(tǒng)，將易燃易爆物放置于耐高溫箱體中，火災(zāi)發(fā)生時形成真空隔離帶，并利用無線技術(shù)發(fā)出火災(zāi)報警信息。但在系統(tǒng)設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)了很多問題，并對問題進行了反思，以供使用者和類似系統(tǒng)的開發(fā)者借鑒。本文就阻斷系統(tǒng)的研究結(jié)論及存在的問題進行反思。

易燃易爆物；阻斷系統(tǒng)；總結(jié)；思考

0 引言

本課題為黑龍江省教育廳高職高專院校科學(xué)技術(shù)研究項目，于2013年1月正式獲批。經(jīng)過近兩年的探索與研究，基本完成了課題的研究工作，現(xiàn)將課題研究進行一個簡單的總結(jié)，并針對研究設(shè)計中的一些問題進行反思。

1 課題研究總結(jié)

1.1 傳感器電路部分

傳感器探測電路設(shè)計是硬件電路設(shè)計的重點之一，傳感器探測電路部分包括溫度檢測與火災(zāi)探測兩部分,本課題采用了多種傳感器交叉檢測的方法，設(shè)計紅外線傳感器和溫度傳感器的探測電路。由多種類型傳感器實現(xiàn)多元信號綜合檢測也可以是本系統(tǒng)采用的探測電路基本設(shè)計思想，其檢測一方面完成溫度的實時監(jiān)測任務(wù)，另一方面大大降低了探測器的誤采集率，提高了整個系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。

1.2 主電路部分

對所定易燃易爆隔離系統(tǒng)提出總體規(guī)劃與設(shè)計，并按計劃實施，那么該系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)在技術(shù)上達到先進性和成熟性的統(tǒng)一，性能上應(yīng)具有好的穩(wěn)定性、安全性及可靠性，使用上應(yīng)具有可擴展性、可維護性及簡單方便，主電路的設(shè)計應(yīng)具有可靠性、先進性、開放性等。

設(shè)備選用原則以系統(tǒng)研究設(shè)計的原則作為出發(fā)點，選用的設(shè)備最好要遵循以下幾點：選擇穩(wěn)定可靠的、具備抵御環(huán)境影響的，而且能適應(yīng)長時間運行的設(shè)備；為保證其運行的可靠性和安全性，盡量選擇歷史悠久、規(guī)模寵大、生產(chǎn)技術(shù)先進廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品；選用的設(shè)備結(jié)構(gòu)模塊化，要能應(yīng)用到軟、硬件，使其有較強的擴展功能，質(zhì)量有保證，科技含量高，品種齊全，達到先進性的要求；在技術(shù)指標(biāo)上，主機與前端采集設(shè)備和外圍器件有很好的適配性和兼容性；選用企業(yè)信譽良好和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)齊全的廠家，確保產(chǎn)品售前和售后服務(wù)；設(shè)備的選擇要有高集成度，便于控制和管理，維護方便簡單，滿足高度的自動化和中央化。

1.3 電子鎖部分

電子鎖管理器的核心控制器件是單片機，通過單片機對電子鎖器件的讀寫，讀出電子鎖內(nèi)的64位系列號，再把讀出的系列號與存貯器的系列號進行比較，這樣通過單片機控制電子鎖進行開鎖或關(guān)鎖的動作。

1.4 電磁閥及真空泵部分

當(dāng)傳感器檢測到溫度超過85℃時，在驅(qū)動電子鎖將箱體蓋鎖定的同時，也需要同時發(fā)出指令帶動電磁閥和真空泵工作。但是單片機的輸出電壓太小，無法驅(qū)動電磁閥及真空泵工作，因此，在本系統(tǒng)中設(shè)計了一個單片機驅(qū)動繼電器控制電路，通過繼電器的動作完成對電磁閥和真空泵的控制。

1.5 無線通訊部分

考慮到在發(fā)生火災(zāi)時需要進行點對點通知，因此把手機作為信息傳遞的載體，與單片機結(jié)合起來構(gòu)成遠(yuǎn)距離無線應(yīng)用系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。本系統(tǒng)中無線通訊采用的是GSM模塊中TC35系列的TC35i通信模塊。

2 阻斷系統(tǒng)的問題及反思

本系統(tǒng)在設(shè)計的時候考慮了很多在火災(zāi)狀態(tài)下的特定因素和狀態(tài)，能在火災(zāi)發(fā)生后快速地阻斷隔離箱體內(nèi)的易燃易爆物品，同時可以由無線通訊模塊將報警短信發(fā)送到指定工作人員的手機中，從最后的設(shè)計結(jié)果來看基本上達到了設(shè)計的最初要求。但本課題組成員在設(shè)計的過程中和設(shè)計完成后依然發(fā)現(xiàn)了很多問題，雖然這些問題對系統(tǒng)的性能影響不大，不過還是應(yīng)該在這里提出，以方便今后其他人員或課題組研究類似的課題時作為借鑒。

（1）單片機電路復(fù)雜,若用PLC電路能簡化很多，而且穩(wěn)定性和可靠性更高。但是首先成本相對就要升高，而且對于PLC電路控制來講，單片機電路控制具有體積小的優(yōu)勢，PLC電路再如何簡化也沒有單片機電路板那么小的體積。若在不考慮體積的前提下或者控制電路不在存儲設(shè)備中安裝的話，可以考慮PLC控制。

（2）時間繼電器在真空泵將隔離區(qū)域抽成真空后一直持續(xù)通電。由于單片機的輸出信號是持續(xù)信號，只有傳感器檢測溫度降低到85℃后才能沒有輸出，因此在真空泵電機控制電路中需要時間繼電器持續(xù)通電保持真空泵不產(chǎn)生誤動作，直至按下復(fù)位按鈕SB1后才斷開。但這樣一來時間繼電器線圈的持續(xù)吸合對電能是一種浪費，而且若火災(zāi)未被撲救的時間過長，浪費的電能就越多，從經(jīng)濟的角度來講并不十分科學(xué)，需要改進。

（3）無線信號發(fā)射器沒有高溫保護設(shè)施。由于火災(zāi)現(xiàn)場持續(xù)時間可能較長，而且火災(zāi)在持續(xù)過程中極易導(dǎo)致環(huán)境溫度急劇升高，而本設(shè)計系統(tǒng)中的無線信號發(fā)射器需在容器體的外側(cè)進行無線信號發(fā)射，因此無法進行高溫保護。這里提出幾種解決方案，可將無線信號發(fā)射設(shè)備單獨制作并安裝在現(xiàn)場的較安全處，或者取消本電路的無線信號發(fā)射器，利用監(jiān)控視頻進行監(jiān)控并通過動態(tài)圖像對比進行火災(zāi)報警，以提高設(shè)備的使用次數(shù)，減少損失。

（4）真空泵大小和抽真空速度的矛盾問題。

（5）當(dāng)系統(tǒng)溫度高于85℃后短時間內(nèi)降低到正常溫度后，系統(tǒng)不能將此次報警判定為誤動作。

（6）本系統(tǒng)未對一些電磁干擾做出對策。因為本系統(tǒng)是基于在建筑物內(nèi)放置的防火防爆隔離系統(tǒng)，因此系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)相對較弱，并不適合環(huán)境相對復(fù)雜的地方。

3 結(jié)語

本課題是研究適用于火災(zāi)狀態(tài)下易燃易爆物的保護，對解決建筑物內(nèi)易燃易爆物的危害問題具有實際指導(dǎo)意義。本課題雖然基本完成了研究內(nèi)容，但由于時間、水平、經(jīng)驗等方面的原因，有些地方依然未進行更加深入的研究，在此表示歉意。

[1]劉平毅.電氣工程中電氣火災(zāi)的預(yù)防.電氣應(yīng)用，2005,(8):3-4.

[2]錢衛(wèi)榮.間接認(rèn)定法在家用電器火災(zāi)原因認(rèn)定中的應(yīng)用.消防科學(xué)與技術(shù)，2005,(B09):1-2.

[3]汲秀榮.初探建筑電氣火災(zāi)原因及其對策.中國消防，2005,(23):224.

[4]劉浩贏.電氣火災(zāi)原因認(rèn)定應(yīng)注意的問題.消防科學(xué)與技術(shù)，2005,(B09):1-2.

（編輯 文新梅）

The Research Summary on the Automatic Blocking System of Flammable and Explosive Materials and Thinking About the Existing Problems

LI Mingjun1,ZHANGXiaofeng1,WENHongzhen1,LIUChunjiang2
（1.HeilongjiangCollege ofConstruction,Harbin 150025,China;2.Harbin Yatai Group India Cements Limited,Harbin 150025,China)

In view of the current separation problem of the flammable and explosive materials,a set of automatic blocking system is designed again,which is placing the flammable and explosive materials in the high temperature resistant boxes,to form the vacuum isolation belt when fire occurs.And use the wireless technologytosend fire alarm message.But in designing the system,a lot of problems occur,and the problems are reflected,to provide reference for users and similar systems developers.In this paper,the research summaryand the existingproblems ofthe systemare reflected.

flammable and explosive materials;blockingsystem;summary;thinking

TP23

B

1672-0601（2015）11-0094-02

2015-10-9

本文系黑龍江省教育廳高職高專院?？茖W(xué)技術(shù)研究項目《火災(zāi)狀態(tài)下建筑物內(nèi)易燃易爆物自動阻斷系統(tǒng)》（項目編號為12535050）的研究成果。

李明君（1981-），男，碩士學(xué)位，中級職稱（講師），主要研究方向為建筑電氣及消防電氣。