易燃易爆物自动阻断系统的研究总结及存在问题的思考

李明君，张晓峰，温红真，刘春江

(1.黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025；2.亚泰集团哈尔滨水泥公司，哈尔滨150050)

易燃易爆物自动阻断系统的研究总结及存在问题的思考

李明君1，张晓峰1，温红真1，刘春江2

(1.黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025；2.亚泰集团哈尔滨水泥公司，哈尔滨150050)

针对目前易燃易爆物品的隔离问题，重新设计了一套自动阻断系统，将易燃易爆物放置于耐高温箱体中，火灾发生时形成真空隔离带，并利用无线技术发出火灾报警信息。但在系统设计中也发现了很多问题，并对问题进行了反思，以供使用者和类似系统的开发者借鉴。本文就阻断系统的研究结论及存在的问题进行反思。

易燃易爆物；阻断系统；总结；思考

0 引言

本课题为黑龙江省教育厅高职高专院校科学技术研究项目，于2013年1月正式获批。经过近两年的探索与研究，基本完成了课题的研究工作，现将课题研究进行一个简单的总结，并针对研究设计中的一些问题进行反思。

1 课题研究总结

1.1 传感器电路部分

传感器探测电路设计是硬件电路设计的重点之一，传感器探测电路部分包括温度检测与火灾探测两部分,本课题采用了多种传感器交叉检测的方法，设计红外线传感器和温度传感器的探测电路。由多种类型传感器实现多元信号综合检测也可以是本系统采用的探测电路基本设计思想，其检测一方面完成温度的实时监测任务，另一方面大大降低了探测器的误采集率，提高了整个系统的可靠性和抗干扰性。

1.2 主电路部分

对所定易燃易爆隔离系统提出总体规划与设计，并按计划实施，那么该系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一，性能上应具有好的稳定性、安全性及可靠性，使用上应具有可扩展性、可维护性及简单方便，主电路的设计应具有可靠性、先进性、开放性等。

设备选用原则以系统研究设计的原则作为出发点，选用的设备最好要遵循以下几点：选择稳定可靠的、具备抵御环境影响的，而且能适应长时间运行的设备；为保证其运行的可靠性和安全性，尽量选择历史悠久、规模宠大、生产技术先进厂家生产的产品；选用的设备结构模块化，要能应用到软、硬件，使其有较强的扩展功能，质量有保证，科技含量高，品种齐全，达到先进性的要求；在技术指标上，主机与前端采集设备和外围器件有很好的适配性和兼容性；选用企业信誉良好和服务网络齐全的厂家，确保产品售前和售后服务；设备的选择要有高集成度，便于控制和管理，维护方便简单，满足高度的自动化和中央化。

1.3 电子锁部分

电子锁管理器的核心控制器件是单片机，通过单片机对电子锁器件的读写，读出电子锁内的64位系列号，再把读出的系列号与存贮器的系列号进行比较，这样通过单片机控制电子锁进行开锁或关锁的动作。

1.4 电磁阀及真空泵部分

当传感器检测到温度超过85℃时，在驱动电子锁将箱体盖锁定的同时，也需要同时发出指令带动电磁阀和真空泵工作。但是单片机的输出电压太小，无法驱动电磁阀及真空泵工作，因此，在本系统中设计了一个单片机驱动继电器控制电路，通过继电器的动作完成对电磁阀和真空泵的控制。

1.5 无线通讯部分

考虑到在发生火灾时需要进行点对点通知，因此把手机作为信息传递的载体，与单片机结合起来构成远距离无线应用系统，可以实现远程数据传输、远程监控等。本系统中无线通讯采用的是GSM模块中TC35系列的TC35i通信模块。

2 阻断系统的问题及反思

本系统在设计的时候考虑了很多在火灾状态下的特定因素和状态，能在火灾发生后快速地阻断隔离箱体内的易燃易爆物品，同时可以由无线通讯模块将报警短信发送到指定工作人员的手机中，从最后的设计结果来看基本上达到了设计的最初要求。但本课题组成员在设计的过程中和设计完成后依然发现了很多问题，虽然这些问题对系统的性能影响不大，不过还是应该在这里提出，以方便今后其他人员或课题组研究类似的课题时作为借鉴。

（1）单片机电路复杂,若用PLC电路能简化很多，而且稳定性和可靠性更高。但是首先成本相对就要升高，而且对于PLC电路控制来讲，单片机电路控制具有体积小的优势，PLC电路再如何简化也没有单片机电路板那么小的体积。若在不考虑体积的前提下或者控制电路不在存储设备中安装的话，可以考虑PLC控制。

（2）时间继电器在真空泵将隔离区域抽成真空后一直持续通电。由于单片机的输出信号是持续信号，只有传感器检测温度降低到85℃后才能没有输出，因此在真空泵电机控制电路中需要时间继电器持续通电保持真空泵不产生误动作，直至按下复位按钮SB1后才断开。但这样一来时间继电器线圈的持续吸合对电能是一种浪费，而且若火灾未被扑救的时间过长，浪费的电能就越多，从经济的角度来讲并不十分科学，需要改进。

（3）无线信号发射器没有高温保护设施。由于火灾现场持续时间可能较长，而且火灾在持续过程中极易导致环境温度急剧升高，而本设计系统中的无线信号发射器需在容器体的外侧进行无线信号发射，因此无法进行高温保护。这里提出几种解决方案，可将无线信号发射设备单独制作并安装在现场的较安全处，或者取消本电路的无线信号发射器，利用监控视频进行监控并通过动态图像对比进行火灾报警，以提高设备的使用次数，减少损失。

（4）真空泵大小和抽真空速度的矛盾问题。

（5）当系统温度高于85℃后短时间内降低到正常温度后，系统不能将此次报警判定为误动作。

（6）本系统未对一些电磁干扰做出对策。因为本系统是基于在建筑物内放置的防火防爆隔离系统，因此系统的环境适应相对较弱，并不适合环境相对复杂的地方。

3 结语

本课题是研究适用于火灾状态下易燃易爆物的保护，对解决建筑物内易燃易爆物的危害问题具有实际指导意义。本课题虽然基本完成了研究内容，但由于时间、水平、经验等方面的原因，有些地方依然未进行更加深入的研究，在此表示歉意。

[1]刘平毅.电气工程中电气火灾的预防.电气应用，2005,(8):3-4.

[2]钱卫荣.间接认定法在家用电器火灾原因认定中的应用.消防科学与技术，2005,(B09):1-2.

[3]汲秀荣.初探建筑电气火灾原因及其对策.中国消防，2005,(23):224.

[4]刘浩赢.电气火灾原因认定应注意的问题.消防科学与技术，2005,(B09):1-2.

（编辑 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

本文系黑龙江省教育厅高职高专院校科学技术研究项目《火灾状态下建筑物内易燃易爆物自动阻断系统》（项目编号为12535050）的研究成果。

李明君（1981-），男，硕士学位，中级职称（讲师），主要研究方向为建筑电气及消防电气。