火灾与温度传感器1

火灾与温度传感器

一、应用背景

（一）8·12天津滨海新区爆炸事故

2015年8月12日23:30左右，位于天津滨海新区塘沽开发区的天津东疆保税港区瑞海国际物流有限公司所属危险品仓库发生爆炸。

调查组查明，事故的直接原因是：瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥，在高温（天气）等因素的作用下加速分解放热，积热自燃，引起相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧，导致堆放于运抵区的硝酸铵等危险化学品发生爆炸。

（二）2009 年央视大楼火灾事故

2009 年2 月9 日晚20 时27 分,北京市朝阳区东三环中央电视台新址园区在建的附属文化中心大楼工地发生火灾,熊熊大火在三个半小时之后得到有效控制,在救援过程中造成1 名消防队员牺牲,6 名消防队员和2 名施工人员受伤.建筑物过火造成直接经济损失16383 万元。

本次火灾事故的发生主要有以下几方面的原因: 建设单位:违反烟花爆竹安全管理相关规定,组织大型礼花焰火燃放活动; 有关施工单位:大量使用不合格保温板。.

有关规定建设完善消防设施.建设单位所有装饰,装修材料均应符合消防的相关规定. 要设置火灾自动报警系统, 消火栓系统, 自动喷水灭火系统, 防烟排烟系统等各类消防设施,并设专人操作维护,定期进行维修保养.

二、解决办法

每年11月9日，是全国消防安全宣传教育日。随着传感器技术的普及，传感器、物联网技术的结合使用，能够大大减少消防事故的发生，提高消防运转效率，减低人员伤亡和财产损失。

三、温度传感器

（一）定义：

温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

（二）分类

1、接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。

2、非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

3、热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

4、光纤温度传感器种类很多，但概括起来按其工作原理可分为功能型和传输型两种。功能型光纤温度传感器是利用光纤的各种特性(相位、偏振、强度等)随温度变换的特点，进行温度测定。这类传感器尽管具有传、感合一的特点，但也增加了增敏和去敏的困难。传输型光纤温度传感器的光纤只是起到光信号传输的作用，以避开测温区域复杂的环境。对待测对象的调制功能是靠其他物理性质的敏感元件来实现的。这类传感器由于存在光纤与传感头的光耦合问题，增加了系统的复杂性，且对机械振动之类的干扰比较敏感。

四、传感器技术在消防火灾预警与救援监测中的应用（一）电气火灾预警传感监测

随着用电设备、用电量的急剧增加，电气火灾特别是电气故障引起的火灾，已成为威胁公共安全的破坏力最强的火灾类型之一。为此，在一些电气火灾物联网监控系统中，也会采用传感器技术来实现有效预警和监测。例如，可将温度传感器安装于配电箱中或贴于电缆表面，当检测温度大于报警设定值时，则认定温度过高，提醒处理器发出声光报警信号。

（二）高层火灾预警传感监测

在城市高层防火工作中，特别是消防远程监控系统中，可在高层易发生火灾的区域安装火灾传感器，工作人员可通过植入建筑物内的传感芯片所反馈的信息，来预测建筑物内的消防安全情况。一旦芯片中的压力和温度传感器元件感受到超出正常范围数据的温度和气压信息时，就会向远程无线通信模块终端设备发出无线预警信号，提醒后台消防人员在这个高楼层的某一位置发生火灾。在接到信息后，后台消防人员通过了解到的信息可以及时的发布指令，做出准确判断。