光学探测器自动灭火抑爆系统误爆原因及对策研究
刘重发，周厚强，张涛，张永锋，康辰龙，阳建文，马超
（陆军工程大学军械士官学校，湖北 武汉 430075）
摘要： 基于光学探测器的自动灭火抑爆系统广泛应用于各类武器装备，能在几十毫秒内扑灭装备内部发生的火灾，还能抑制装备受到攻击后引发的油气混合气的爆炸，具备多次灭火和抑爆等多重防护功能，能最大限度保护乘员和装备安全。由于使用人员难以把握其安全使用规范，使用过程中时常发生灭火瓶误爆（没有发生火灾时爆炸），个别使用人员甚至害怕误爆而在训练时将系统断电，因此埋下了误爆安全隐患。本文从多方面对自动灭火抑爆系统误爆原因进行分析，给出防误爆对策，保障使用人员安全高效开展训练。
关键词： 光学探测，灭火抑爆；化学灭火；误爆
当前国际军用车船装备的自动灭火系统，一般由火焰传感器、控制盒、灭火瓶、喷射装置、排烟风扇、连接电缆等组成。当火灾发生时，火焰传感器能感受火灾产生的光和热而产生火警信号（电信号），并将产生的火警信号送入控制盒，控制盒接收到火警信号后立即燃亮火警指示灯，同时指令电警报器报警，指令灭火瓶喷洒灭火剂灭火。据统计，目前国际军事装备的灭火系统基本上都是基于光学探测器的自动灭火抑爆系统，采用光学探测器探测火警，电爆管引爆灭火瓶喷洒灭火剂灭火，从发生火警到灭火瓶引爆将火扑灭，只需要几十毫秒。该系统具备多次灭火和抑爆等多重防护功能，能迅速扑灭装备内部可能发生的火灾，还能抑制装备受炮弹击中后可能引发的油气混合气的爆炸，最大限度保护乘员和装备安全。但是由于该自动灭火抑爆系统技术先进、反应灵敏迅速，导致装备使用人员训练时灭火瓶误爆的情况时有发生，这给相关人员训练或使用时埋下了很大的误爆安全隐患。本文主要从多方面对自动灭火抑爆系统误爆原因进行分析，给出防误爆对策，保障使用人员安全高效开展训练。
（3）最后通过对路面结构的验算可知，该项目路面结构满足计算要求。该路面结构可以为以后沙漠地区路面结构设计提供参考性依据，值得进一步推广使用。
1 基于光学探测器的自动灭火抑爆系统基本工作原理
自动灭火抑爆系统基本工作原理如下图所示，控制程序就存放在大规模可编程只读存贮器Ⅰ和Ⅱ中，按照程序实现灭火系统的各种功能（图1）。
图1
当工况选择开关位于平时状态，程序根据火情发出指令如下：只有一个探测器送来信号，程序仍不断检测探测器信号，不作任何反应；检测到两个探测器送来的信号，其先后的时间差大于30ms，程序按灭火方式发出指令，引爆一瓶灭火瓶灭火；若先后时间差小于30ms，程序按抑爆方式发出指令，同时引爆两瓶；如果三个探测器都送来信号，程序按抑爆情况处理。
当工况选择开关位于用时状态，只要任意一个探测器送来信号，程序就按抑爆方式工作。
灭火瓶喷射灭火剂后的第5s，若火灾已熄灭，程序发出指令启动风扇电路，风扇执行继电器启动风扇，及时排出灭火过程中产生的烟雾和有害气体；若火灾未熄灭，即探测器仍有信号输入，程序指令另一瓶灭火剂喷射，这种功能可以持续进行，直到灭火瓶都喷射完为止，连续喷灭火剂的时间间隔为5s。如果程序只读存贮器Ⅰ向某一灭火瓶发出喷射指令，（该指令被锁存）若该瓶因某种原因不能喷射，即50ms后不能反馈空瓶信号，则被锁存的命令使只读存贮器Ⅱ重新发出另一瓶喷射的指令，如图中B所示。从某一灭火瓶发出动作指令改由另一瓶喷射约需60～85ms。手动灭火使用紧急开关，信号经可编程只读存贮器Ⅰ，按照平时状态的程序执行，如图中C所示；系统断电后2h内，按紧急开关按钮，信号经控制盒直接指令4号灭火瓶喷射，如图中D所示。可编程只读存贮器内有自检程序，当按下控制盒面板上的系统自检按钮，自检程序启动，程序检查电子线路和各灭火瓶电爆管。如果系统完好，程序发出指令，让4个灭火瓶状态指示灯连续闪烁几次，并自动启动风扇。
当探测器输入火警信号后，按照有关程序就要引爆灭火瓶。程序首先检测灭火瓶状况的反馈信号，假如1号灭火瓶内压力正常，反馈信号为高电平，程序便向1号灭火瓶发出灭火指令，通过驱动电路使1号灭火瓶电爆管爆炸。然后1号灭火瓶发出空瓶信号，反馈信号变为低电平，第一瓶灭火指示灯亮。如果再来火灾，程序立刻判断出1号灭火已用，即而转到第二瓶，所以程序自动完成灭火瓶状态的识别与记忆。
2 基于光学探测器的自动灭火抑爆系统误爆原因及对策
（2）灭火瓶敏感引发的误爆。发生火警时，灭火瓶电爆管被引爆，爆破密封膜片，灭火剂在瓶内高压驱动下高速喷出，瞬间气化充满被保护空间，参与化学反应破坏燃烧链，使燃烧终止。电爆管引爆所需电流较小，为防止电爆管误爆，禁止用仪器仪表检测电爆管回路。灭火瓶上设置有分流器，将分流器装在灭火瓶插座上，会使电爆管电路与灭火瓶壳体短路。由于灭火瓶压力很高，喷射速度极快，为防止灭火瓶误爆产生伤害危险，灭火瓶上设置有缓冲器，用来在拆装或运输过程中盖住喷射口，减小危险程度。有些人员在运输灭火瓶时，由于缺乏安全规范知识，没有正确使用分流器和缓冲器，途中因颠簸、静电等多种因素导致个别灭火瓶误爆，导致驾驶员和押运员都受到惊吓。所以，在灭火瓶拆装或运输过程中，必须将分流器装在灭火瓶插座上，将缓冲器装在灭火瓶喷射口，防止猛烈碰撞或摔跌灭火瓶，以防止灭火瓶敏感引发的误爆。
患者配戴角膜塑形镜前后在各个随访时期的TMH值见表1，结果显示戴镜后的各个时间点TMH较戴镜前并未出现明显的变化，差异无统计学意义（P＞0.05）。
（1）光学探测器敏感引发的误爆。光学探测器一般有几个，安装在装备内顶部，如人的眼睛一样监视装备内部空间。在探测器监视范围内的所有火光和热辐射都会引发自动灭火抑爆系统动作，必须尽量避免。例如在装备周围烤火，在装备内进行焊接，使用闪光灯照相，用手电筒直接照射探测器等，都会引发自动灭火抑爆系统动作，所以在进行上述操作前，必须切断自动灭火抑爆系统电源，防止光学探测器敏感引发的误爆。如因工作需要必须使用火光，如冬季对装备进行加温时有火光泄露或热辐射，应提前采取加装防火帘等隔断措施，并准备手持灭火瓶防患于未然。另外，发现弹药火光泄露导致系统误爆后，及时对炮尾加装防火帘进行隔断。所以，正常训练时，绝对不能将系统断电。对一些可能引起误爆的敏感源，提前采取相应隔断措施，防止因光学探测器敏感引发的误爆。
（3）对紧急开关认知错误导致的误爆。紧急开关相当于手动灭火开关，其内有一组电容，系统供电正常时，电容就会贮存电能。在平时工况供电正常时，每按压一次紧急开关按钮，控制盒指令相应灭火瓶引爆灭火。在灭火抑爆系统断电后两小时内，按压紧急开关按钮，电容放电直接通过控制盒驱动4号灭火瓶引爆灭火。由于个别人员对紧急开关认知错误，认为灭火抑爆系统断开电源后不会动作，在断开系统电源后进行模拟训练时，按下紧急开关按钮，结果导致多起误爆。所以无论灭火抑爆系统是否供电，只要没有发生火灾，都不允许按压紧急开关按钮，防止对紧急开关认识错误导致的误爆。
1.2.3 PCR扩增。采用10 μL的PCR反应体系：1 μL样品DNA,1 μL 10×buffer，0.6 μL 25 mmol/L MgCl2，0.4 μL 5.0 mmol/L dNTP，0.1 μL 5 U Taq酶，上下游引物各0.5 μL，最后加5.9 μL的超纯水补足到10 μL。反应程序为94 ℃预变性4 min；95 ℃45 s，57 ℃45 s，72 ℃1 min，36个循环；72 ℃延伸8 min，最后4 ℃冷却10 min。
（4）对工况选择开关认知错误导致的误爆。自动灭火抑爆系统分为平时和用时2种工况，当工况选择开关位于平时状态时，若有一个探测器探到火警信号，系统会不断检测探测器信号，不作任何反应；当两个探测器探到火警信号，其先后的时间差大于30ms时，系统按灭火方式引爆一瓶灭火瓶灭火；若先后时间差小于30ms时，系统按抑爆方式同时引爆两瓶灭火瓶抑爆；如果3个探测器都探到火警信号，系统按抑爆情况处理。当工况选择开关位于用时状态，只要任意一个探测器探到火警信号，系统就按抑爆方式工作。由于用时状态时系统高度敏感，如果麻痹大意，认为工况选择开关置于何种状态都可以，则会引起误爆，而自动灭火抑爆系统只能实施两次抑爆。在平时训练时，发生爆炸的可能性很小，应将工况选择开关置于未用时状态，严禁将工况选择开关置于用时位置，防止对工况选择开关认识错误导致的误爆。
3 结语
基于光学探测器的自动灭火抑爆系统发生误爆主要有4个方面的原因：因光学探测器敏感引发的误爆、因灭火瓶敏感引发的误爆、对紧急开关认知错误导致的误爆、对未用与用时工况选择开关认知错误导致的误爆。通过对以上4种情况进行分析，操作人员只有掌握好自动灭火抑爆系统性能，牢记安全使用规范，按照提出的防误爆对策正确操作，才能避免发生误爆，保障相关使用人员安全高效开展装备训练与正确使用。
参考文献：
[1]袁东等.战车灭火抑爆系统数字化控制实现[J].装甲兵工程学院学报，2006.
[2]王林祥等.军用车辆灭火抑爆系统中光学探测温度适应技术[J].兵工自动化，2012.
[3]刘重发.自行火炮底盘电气设备[M].武汉军械士官学校，2012.
中图分类号： TP242
文献标识码： A
文章编号： 1671-0711（2019）06（上）-0117-03
标签：光学探测论文; 灭火抑爆论文; 化学灭火论文; 误爆论文; 陆军工程大学军械士官学校论文;