火灾探测技术最新发展回顾 刘志刚 和 Andrew K. Kim 火灾风险管理进展,加拿大国家研究委员会建筑研究所,安大略省渥太华,K1A 0R6,加拿大 摘要 由于传感器、微电子和信息技术的进步以及对火灾物理学的更深入理解,火灾探测技术在过去十年中取得了长足的进步。本文回顾了过去十年火灾探测技术的进展,包括各种新兴传感器技术(例如计算机视觉系统、分布式光纤温度传感器和智能多传感器)、信号处理和监控技术(例如通过互联网的实时控制)和集成火灾探测系统。讨论了与当前火灾探测技术相关的一些问题和未来的研究努力。 1.0 简介 随着传感器、微电子和信息技术的进步,以及对火灾物理学的更深入理解,过去十年中已经开发出许多新的火灾探测技术和概念。例如,现在已经有技术可以测量燃烧前或燃烧过程中产生的几乎所有稳定气态物质 [1]。分布式光纤温度传感器已被用于为隧道、地铁和车站等环境条件恶劣的应用提供防火保护 [2]。多个传感器检测到的多种火灾特征(如烟雾、热量和一氧化碳特征)可以通过智能算法同时处理,以智能区分火灾和非威胁性或欺骗性条件 [3]。此外,火灾探测系统与其他建筑服务系统集成,以减少误报、加快建筑疏散并协助灭火 [4]。火灾探测技术的进步有效减少了火灾造成的财产和生命损失。美国国家消防协会 (NFPA) 的数据显示,在美国,重大“家庭”火灾数量有所下降 - 从 1977 年的 723,500 起下降到 1997 年的 395,500 起,21 年间下降了 45.3%,部分原因是住宅中引入了低成本火灾探测器 [5]。然而,在过去十年中,隔热材料和建筑材料、家具和家具经历了从木材和棉花等天然材料到合成材料的重大转变。因此,生命和财产面临的风险发生了根本性变化,因为燃烧合成材料不仅会释放出高度危险的烟雾和有毒气体,还会释放出远远超过天然材料的一氧化碳[6],导致逃生时间大幅减少。许多最需要保护的地点,如电信设施,都是无人值守和/或偏远的[7],火灾导致的服务中断成本越来越高。例如,加拿大贝尔公司开关处发生的电气火灾
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