一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统及检测方法与流程

本发明涉及二氧化碳灭火系统检测，具体涉及一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统及检测方法。

背景技术：

1、现有二氧化碳灭火系统出厂前，会对系统进行预组装、调试、灭火实验，评估二氧化碳灭火系统整体工作稳定性、可靠性、及灭火性能达到设计指标后，再进行拆卸、包装，然后运输至客户端在现场重新进行组装和调试；系统预组装、调试、灭火实验均在生产厂家的生产厂房内进行，其中灭火实验的具体方法为：在二氧化碳灭火系统的喷嘴阵列所覆盖保护区范围中间设置一个金属桶，金属桶中放置一定量的可燃物并淋上柴油，然后点燃可燃物，待可燃物燃烧火势达到一定程度后，启动二氧化碳灭火系统，记录下从启动二氧化碳灭火系统至可燃物被完全窒息熄灭所需的灭火时间，最后根据灭火时间是否小于二氧化碳灭火系统的设计时间，判断二氧化碳灭火系统是否达到设计指标。

2、上述灭火实验是一种模拟实验，其实验方法存在以下弊端：1、灭火实验是在生产厂房内进行（模拟二氧化碳灭火系统实际使用环境），为避免实验过程对生产厂房内设备造成影响，通常生产厂房内设备距灭火实验区域设置有较大的隔离区，灭火实验区域及隔离区占用大量生产厂房面积，导致生产厂房面积利用率大幅下降；2、灭火实验中产生大量碳黑，碳黑熏黑实验区域生产厂房房顶，并飘落至生产厂房内各处，造成厂房生产环境严重恶化；3、实验中仅模拟了在喷嘴阵列所覆盖保护区范围中间位置发生火灾的灭火时间，其模拟实验结果无法反映保护区范围内其他位置实际发生火灾的灭火时间，实验结果存在局限性；4、实验过程中，对可燃物燃烧火势的判断依赖实验人员的经验，具有不确定性，对可燃物燃烧火势判断的不确定性直接影响实验结果的准确性，造成实验结果缺乏客观性。

3、尤其是现有灭火实验结果局限性及客观性问题的存在，实际使二氧化碳灭火系统的实验结果存在可信度问题，其结果可能影响到二氧化碳灭火系统在实际使用中的灭火表现，严重时甚至会使二氧化碳灭火系统使用客户遭受较大的经济损失，因此需要对现有二氧化碳灭火系统的检测装置和方法进行改善。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统，包括灭火系统喷嘴阵列、二氧化碳浓度检测单元阵列、数据处理单元；二氧化碳灭火系统出厂检测系统的检测方法为，灭火系统喷嘴阵列在释放二氧化碳气液混合物的过程中，二氧化碳浓度检测单元阵列检测保护区内若干空间监测点的二氧化碳浓度及温度变化数据，数据处理单元通过处理若干空间监测点的二氧化碳浓度及温度变化数据，判断二氧化碳灭火系统性能是否达到设计指标；本二氧化碳灭火系统出厂检测系统的检测方法具有检测覆盖范围广、不依赖实验人员经验的优点，因此极大提高了二氧化碳灭火系统实验结果的可信度；同时该实验过程中，无需点燃明火，缩短了实验区域与设备区域的隔离区，使厂房面积利用率大幅提高；另外该实验过程不会产生任何污染，使得厂房生产环境得到大幅改善。

2、为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统，包括灭火系统喷嘴阵列、二氧化碳浓度检测单元阵列、数据处理单元；

3、其中灭火系统喷嘴阵列使用待出厂二氧化碳灭火系统的灭火管网构件搭建，完全模拟灭火管网在客户端的实际状况；对二氧化碳灭火系统进行出厂检测时，灭火系统喷嘴阵列模拟二氧化碳灭火系统实际工作时的情况，释放二氧化碳气液混合物，二氧化碳气液混合物中掺加有无水乙醇；

4、其中二氧化碳浓度检测单元阵列包括若干二氧化碳浓度检测单元，其根据实验需求设置在设定位置，二氧化碳浓度检测单元通过无线通信与数据处理单元通信连接；二氧化碳浓度检测单元阵列用于检测灭火系统喷嘴阵列在释放二氧化碳气液混合物时，灭火系统喷嘴阵列所覆盖保护区范围内若干空间监测点二氧化碳浓度及温度变化数据；

5、数据处理单元通过无线通信采集二氧化碳浓度检测单元阵列的检测数据、处理检测数据、并用数据列表和可视化图形显示灭火系统喷嘴阵列在释放二氧化碳气液混合物的过程中，保护区内空间监测点二氧化碳浓度及温度变化过程，根据保护区内空间监测点二氧化碳浓度及温度参数变化过程判断二氧化碳灭火系统性能是否达到设计指标。

6、进一步的，灭火系统喷嘴阵列包括集流管、释放管，释放管平行设置，一端与集流管连接，另一端用堵头封堵；集流管上固定设置有加味器，加味器内充装有分析乙醇；补充说明的是：因现有二氧化碳浓度检测传感器的检测范围过窄，而二氧化碳灭火系统的工作原理是利用二氧化碳气液混合物挥发形成的高浓度二氧化碳及体温达到窒息、降温灭火的目的，因此现有二氧化碳浓度检测传感器无法应用在二氧化碳灭火系统的浓度检测，通过在集流管上设置加味器向二氧化碳气液混合物中掺加无水乙醇后，则可以低浓度乙醇作为标志物，通过检测灭火系统喷嘴阵列释放二氧化碳气液混合物在气化后的二氧化碳气体中乙醇的浓度，实现对若干空间监测点高浓度二氧化碳浓度的检测，从而巧妙解决了高浓度二氧化碳检测的技术难题；另外采用无水乙醇作为检测标志物具有成本低廉、容易获得、无残留、不污染厂房环境的优点；集流管端部通过节流阀固定设置有集流管乙醇浓度检测传感器，集流管乙醇浓度检测传感器通过无线通信与数据处理单元通信连接；补充说明的是：因客户端设备配置、厂房结构不同导致二氧化碳灭火系统管网结构设计不同，二氧化碳灭火管网的结构设计不同，会导致集流管中二氧化碳气液混合物流场不同，而流场不同又会导致通过加味器向集流管内二氧化碳气液混合物中掺加无水乙醇的比例也不同，这就导致即使测得了保护区范围内若干空间监测点乙醇的浓度，也无法计算出保护区范围内若干空间监测点的二氧化碳浓度，在集流管端部设置集流管乙醇浓度检测传感器后，则可检测出向集流管中二氧化碳气体中掺加的乙醇气体的浓度，依此作为基准，则可根据保护区范围内若干空间监测点乙醇的浓度计算出保护区范围内若干空间监测点二氧化碳的浓度；另外在集流管乙醇浓度检测传感器与集流管端之间设置节流阀的目的，是利用节流阀将集流管中的二氧化碳气液混合物完全气化后再流向集流管乙醇浓度检测传感器，使集流管乙醇浓度检测传感器能准确测出集流管中二氧化碳气体中掺加的乙醇气体的浓度，必要时，也可在节流阀上加装电加热装置，辅助加快二氧化碳气液混合物在流经节流阀的气化过程；集流管乙醇浓度检测传感器工作时，会有少量掺加有乙醇气体的二氧化碳气体从集流管乙醇浓度检测传感器中流出；释放管下部均布设置有若干喷嘴，二氧化碳气液混合物最终从喷嘴口喷出，释放在灭火系统喷嘴阵列所覆盖的保护区。

7、进一步的，集流管乙醇浓度检测传感器包括pid气体传感器、单片机、无线通信模块，pid气体传感器、单片机、无线通信模块依次电性连接，无线通信模块采用微功率无线通信模块或zigbee通信模块，与数据处理单元中的数据集中器通信组网，点对点通信，集流管乙醇浓度检测传感器通过无线通信模块与数据集中器通信，上传检测到的集流管内二氧化碳气体中乙醇浓度数据；集流管乙醇浓度检测传感器实时检测到的乙醇浓度数据，作为计算空间监测点二氧化碳浓度的基准；空间监测点二氧化碳浓度计算公式为：

8、ccir=cair/car；

9、其中ccir为空间监测点二氧化碳浓度；其中cair空间监测点乙醇浓度，单位为ppm；其中，car为集流管内二氧化碳气体中乙醇浓度，单位为ppm；角标i为空间监测点编号，角标r为数据采集轮次；

10、进一步的，二氧化碳浓度检测单元阵列包括若干个二氧化碳浓度检测单元，若干个二氧化碳浓度检测单元以设定位置设置在灭火系统喷嘴阵列所覆盖的保护区内；二氧化碳浓度检测单元包括支架，支架上垂直均布固定设置有若干二氧化碳浓度检测传感器，最下部二氧化碳浓度检测传感器与地面之间的距离、及相邻两个二氧化碳浓度检测传感器之间的距离以实验要求设定；二氧化碳浓度检测传感器通过无线通信与数据处理单元通信连接。

11、进一步的，二氧化碳浓度检测传感器包括pid气体传感器、温度传感器、a/d转换芯片a、a/d转换芯片b、单片机、无线通信模块，pid气体传感器与a/d转换芯片a电性连接，温度传感器与a/d转换芯片b电性连接，单片机与a/d转换芯片a、a/d转换芯片b、无线通信模块电性连接；二氧化碳浓度检测传感器用于实时检测灭火系统喷嘴阵列释放二氧化碳气液混合物时，灭火系统喷嘴阵列所覆盖保护区范围内若干空间监测点乙醇浓度及温度变化数据；无线通信模块采用微功率无线通信模块或zigbee通信模块，与数据处理单元中的数据集中器通信组网，点对点通信，二氧化碳浓度检测传感器通过无线通信模块与数据集中器通信，上传检测到的乙醇浓度及温度数据。

12、进一步的，数据处理单元包括数据集中器、计算机、显示器，数据集中器、计算机、显示器依次电性连接；数据集中器中设有无线通信模块，数据集中器通过无线通信模块与集流管乙醇浓度检测传感器、二氧化碳浓度检测传感器通信组网，点对点通信，数据集中器中的无线通信模块为通信网络的中心节点。

13、一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统的检测方法，在灭火系统喷嘴阵列释放的二氧化碳气液混合物中，掺加无水乙醇作为二氧化碳浓度检测的标志物。

14、进一步的，二氧化碳灭火系统性能指标包括以下参数：启动响应时间、二氧化碳浓度分布梯度、二氧化碳浓度均匀性、二氧化碳最高浓度、二氧化碳有效浓度维持时间、温度分布梯度、温度分布均匀性。

15、进一步的，灭火系统喷嘴阵列释放二氧化碳气液混合物时，集流管乙醇浓度检测传感器实时检测集流管内二氧化碳气体中乙醇浓度变化数据；若干二氧化碳浓度检测传感器实时检测灭火系统喷嘴阵列所覆盖保护区范围内若干空间监测点乙醇浓度及温度变化数据；数据集中器采集集流管乙醇浓度检测传感器的乙醇浓度变化数据，及若干二氧化碳浓度检测传感器的乙醇浓度及温度变化数据，传输给计算机；计算机以集流管乙醇浓度检测传感器的乙醇浓度变化数据为基准，根据若干二氧化碳浓度检测传感器的乙醇浓度变化数据计算出灭火系统喷嘴阵列所覆盖保护区范围内若干空间监测点二氧化碳浓度的变化数据；计算机以保护区内若干空间监测点二氧化碳浓度变化数据及温度变化数据，用数据列表和可视化图形显示灭火系统喷嘴阵列在释放二氧化碳气液混合物的过程中，保护区内空间监测点二氧化碳浓度及温度变化过程；根据保护区内空间监测点二氧化碳浓度及温度参数变化过程是否符合二氧化碳灭火系统性能指标参数，判断二氧化碳灭火系统性能是否达到设计指标。

16、由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种二氧化碳灭火系统出厂检测系统，包括灭火系统喷嘴阵列、二氧化碳浓度检测单元阵列、数据处理单元；二氧化碳灭火系统出厂检测系统的检测方法为，灭火系统喷嘴阵列在释放二氧化碳气液混合物的过程中，二氧化碳浓度检测单元阵列检测保护区内若干空间监测点的二氧化碳浓度及温度变化数据，数据处理单元通过处理若干空间监测点的二氧化碳浓度及温度变化数据，判断二氧化碳灭火系统性能是否达到设计指标；本二氧化碳灭火系统出厂检测系统的检测方法具有检测覆盖范围广、不依赖实验人员经验的优点，因此极大提高了二氧化碳灭火系统实验结果的可信度；同时该实验过程中，无需点燃明火，缩短了实验区域与设备区域的隔离区，使厂房面积利用率大幅提高；另外该实验过程不会产生任何污染，使得厂房生产环境得到大幅改善。