[发明专利]一种极早期吸气式气体火灾探测器及探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及火灾探测、报警技术领域，具体涉及一种用于火灾探测、报警的、一种极早期吸气式气体火灾探测器及探测方法。

背景技术

火灾是火在时间和空间上失去控制的一种灾害性燃烧现象。它是当今世界上严重威胁人类生存和发展的灾害之一，是发生最频繁且极具毁灭性的一种灾害，其直接财产损失约为地震的五倍，仅次于洪涝和干旱，但是其发生的频度处于各种灾害的首位。火灾遍及城市乡村，造成大量的人员伤亡和财产损失、导致环境污染甚至生态失衡。仅在我国，2003年就发生火灾253，932起，死亡2，485人，受伤3，087人，造成的直接财产损失高达15.9亿元；2004年共发生火灾252，704起，死亡2，558人，受伤2，969人，造成的直接财产损失则高达16.7亿元。此外火灾产生的大量烟雾和CO、CO₂、碳氢化合物、氮氧化合物等有害气体，对环境和生态系统造成的破坏更是不可估量。

正是因为火灾具有很严重的危害，所以必须尽早有效地探测到火灾的发生，快速发出准确的报警信号，从而能够实现早期灭火，并为人员安全疏散争取宝贵的时间，尽量保护人民生命和财产的安全。当前随着经济建设的快速发展、城市规模的不断扩大，财产和人口越来越相对集中，而且新能源、新材料、新设备更加广泛地开发利用，因此火灾的发生也随之不断增加。为了在更早期探测到火灾的发生，我们必须在充分掌握火灾早期特性和火灾初期发展规律的基础上，研究更合理、有效的火灾探测技术。

1、火灾探测技术的历史

1847年美国牙科医生Channing和缅因大学教授Farmer研究出了世界上第一台用于城镇火灾报警的发送装置，直到1890年英国成功研制了第一个感温式火灾探测器，从此，人类开创了火灾自动探测报警技术的新纪元。一百六十多年来，在世界科学技术迅猛发展的浪潮中，火灾探测技术也得到快速的发展，基于各种火灾识别模式的火灾探测器相继问世，并日臻完善。

从19世纪40年代至20世纪40年代，漫长的一百年中，感温探测器一直处于主导地位，其灵敏度比较低，探测火灾的速度比较慢。最初，这样的感温火灾探测系统主要应用于军事用途，受当时国际环境的影响，军事上的应用是刺激火灾探测技术发展的一个很自然的原因。

到了20世纪50年代，瑞士物理学家Emst Meili制造出现代离子感烟探测器的雏形，感烟探测技术使人类早期火灾探测技术向前迈进了一大步。离子感烟探测器出现之后，感温探测器地位下降。截至1970年，离子感烟探测器己经在欧洲安装了近百万只，迄今仍然占已经安装火灾探测器的90％。离子感烟探测器以绝对的优势统治了30年之久，在此期闻人们也在研究光电感烟技术，只是受限于种种技术原因不能得到实际应用。20世纪70年代木，高寿命的光电元件技术取得突破，光电感烟探测器应运而生。离子感烟和光电感烟各有千秋，且有一定的互补性，如离子感烟对阴燃(没有火焰的嫩烧)的响应较慢，而光电感烟却对粒径小于0.4um的不可见烟不响应。国外一直致力于研究发展光电感烟探测器，并取得长足进步。在日本，光电感烟探测器的销售量己经占到90％，欧洲也在大幅度减少离子感烟探测器，在我国也是呈现这种趋势。

2、火灾探测技术的现状

现在，火灾探测技术得到了空前广泛的应用，尤其在欧美各国，火灾探测器几乎应用于各个领域，家庭住宅、写字楼、工厂、政府机构和军事设施到处都有火灾探测技术的应用。现有的火灾探测技术可以分为下面几种主要类型

1)感温火灾探测器是用来探测由于火灾而产生的温度变化来发出报警信号。感温火灾探测器种类繁多，根据其感温方式可分为定温式、差温式及差定温式三类。场地空间太高或空气的气流速度大于5m/s，都会影响感温探测器的感应。

2)感烟型火灾探测器是用来探测火灾产生的烟气并发出报警信号。感烟火灾探测器又可分为离子型、光电型、激光型、红外光束型、图像型和吸气型感烟探测器等。

火灾发生后，温度较高的火灾烟气向上运动，安装于顶棚上的感烟探测器探测到烟气的浓度大于某一极限浓度，就会发出报警信号。但如果火灾烟气上升到十几米或几十米高处时，受到空气的稀释，其温度和浓度都大大降低，到达顶棚的烟气浓度达不到报警极限，感烟探头就不会产生报警信号。另外，环境中的粉尘浓度过大也会引起感烟火灾探测器误报警，并且长期的粉尘环境和过大的湿度也会使感烟型探测器失效，产生误报或不报。