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消防管道的防冻保温一直是我国北方消防工程建设和消防系统维护中不可回避的问题。消防管道在保温不充分的环境中容易冻裂，特别是水消防系统中的自动喷淋管道(以下简称消防管道)，一旦冻裂造成误喷淋，将造成重大的财产损失。例如，2003年，沈阳五金城一家商店的消防喷头被冻结，价值损失超过10万元。2010年，北京一家大型购物中心“喷淋头”被冻结并喷水，造成65.8万元的财产损失。

基于伴热电缆原理和自限电加电伴热带技术，设计了一套低温报警、自动控温、节能环保、安全可靠的消防管道环境监测系统。它能有效提高我国北方特别是寒冷地区消防管道的耐寒性，保证消防系统的正常运行。

1。伴热电缆系统

伴热电缆的工作原理是一种将电能转化为热能并起到保温作用的加热技术利用电加热产生的热量补充管道因温度原因散发的热量，实现管道内介质的热平衡它能沿管道长度均匀地释放热量，所需热量(电功率)比电加热低得多。伴热电缆技术温度梯度小，热效率高，热稳定时间长，使用寿命长，适合长期使用。另外，伴热电缆可以实现远程控制和自动控制，可以根据需要灵活应用于各种类型的管道保温，设计、施工和安装方便，无污染，是国家推广的节能技术。

自限伴热电缆带由带芯、聚合物内护套、合金屏蔽网和聚合物外护套组成带芯是一种复杂的聚合物复合材料，由多种材料和导电介质组成。经过特定的化学变化和物理处理后，带芯被挤压成形，在两根平行的金属丝之间形成的加热元件保持连续平行。在加热过程中，聚合物材料的内部半导体正温度系数发生变化，具有特殊的分子记忆能力。这种记忆反应很强烈当环境温度升高时，高分子聚合物小分子膨胀，碳颗粒逐渐分离，导致电路中断，电阻上升，电热丝自动降低功率输出。当环境温度降低时，聚合物颗粒之间的间距再次缩小，碳颗粒相应连接形成回路，电热丝的加热温度自动升高。当环境温度处于一定的稳定状态时，系统将实现稳定的热量输出，使其温度自限它能控制温度不太高也不太低，并能自动调节。

自限热伴热电缆带属于平行式带，加电伴热带的任何部分都具有自动调节功能(任意温度-功率输出)，可独立适应环境温度的变化。因此，可以随意切割，在允许的长度范围内可以满足不同长度的要求，非常方便现场安装和施工。

2。消防管道环境监测系统设计

消防管道环境监测系统由供电系统、伴热系统、温度监测报警系统和保温系统组成整个管道环境监测系统和火灾报警控制器之间的通信通过火灾报警控制器模块来保持

(一)供电系统

供电系统设计有变压功能，通过变压器将交流

220伏电压转换为DC 24V电压电源系统设计有空气开关，确保线路短路时电源及时切断，保护电控设备和线路。

(二)伴热系统

沿消防管道长度方向设有自限电加电伴热带。考虑到安装环境相对潮湿，需要防潮处理或防水绝缘自限电伴热带。本发明具有良好的防水绝缘性能，能够适应各种复杂、恶劣的环境，防止湿气侵蚀和漏水，保护伴热系统不受损坏。

(3)温度监控报警系统

温度监控报警系统主要包括火灾报警控制器模块、温度监控器、温度智能传感器、蜂鸣器报警、断线监控设备等温度监视器可以根据安装环境设置目标温度范围。当温度超过设定值时，蜂鸣器会发出警报。同时，温度智能传感器将向伴热系统的接收端发送开或关指令信号，并自动切断或接通电源系统，达到温度断电保护和低温启动加热的目的。火灾报警控制器模块直接与主机通信，当管道环境监测系统本身不能正常工作时，信号可以反馈给火灾报警控制器，提醒消防监控中心工作人员发出故障报警，及时处理现场，防止消防管道冻结和破裂。

消防管道环境监测系统中使用的传感器为集成温度传感器。它是一种将温度敏感晶体管、放大电路、温度补偿电路等集成在同一芯片上的温度传感器，满足消防管道安装和运行环境的温度要求，可以测量256±199-50-150℃范围内的温度这种温度传感器体积小、成本低、线性度好、精度高、可靠性高、重复性好、接口灵活。

温度监测器利用液体的热胀冷缩和液体的不可压缩性原理实现自动调节。消防管道环境监测系统采用电子温控器。通过电阻温度传感方法监测温度，并将温度信号转换成电信号。单片机控制自限热伴电伴热带的启动或停止，从而实现温度监控功能。

(4)保温系统

消防管道环境监测系统中的保温材料主要是酚醛泡沫，它是以酚醛树脂为主要原料，添加固化剂、发泡剂等辅助成分而形成的。当树脂交联和固化时，发泡剂产生气体并均匀分散在材料中。它具有均匀的闭孔结构、低热导率和良好的绝缘性能。在火焰的直接作用下，具有积碳、不滴落、不卷曲、不熔化的现象。火焰燃烧后，在表面形成一层&ldquo。石墨泡沫。层，保护层中有有效的泡沫结构，阻燃时间可达1小时25毫米厚的酚醛泡沫板经1500℃火焰喷涂10分钟后，表面只有轻微的碳化，不会烧穿，也不会放出浓烟和有毒气体。

3。消防管道环境监测系统的安装

(1)安装规范

消防管道环境监测系统的安装涉及多个领域的技术组合。在设备的选择、施工和验收工作中，必须符合国家有关施工和验收规范。主要包括:《管道及设备绝缘、防结露及伴热电缆规范》、《电气安装工程施工及验收规范》、《1kV及以下线路工程施工及验收规范》、《外壳及二次回路连接施工及验收规范》、《

电伴热带线路施工及验收规范》、《电工电子产品基本环境试验规范》、《电子测量仪器电磁兼容性测试规范》等

(2)建设要求

消防管道环境监测系统是消防电控报警系统的外部设备，依靠消防输入输出模块与消防报警主机信号直接相连

主要安装在不保温或室温低于0℃的局部消防管道上，如建筑物的旋转大厅、地下室温度极低的区域、缺乏保温措施的个别区域等。这些地方都是冬季管道经常出现冻裂的地方。消防管道环境监测系统安装后，可以实时监测该区域管道的温度和低温报警，及时处理，避免漏水。

工地施工时，不应拖拉电伴热带，使其被坚硬的物体损坏，并防止水和污物溅落其上电伴热带可适当弯曲，但折叠或弯曲时应轻而慢，弯曲半径不应小于伴热电缆厚度的6倍。在消防管道上敷设电加电伴热带

时应注意。两者需要紧密贴合以避免脱落，这样可以提高伴热效率，便于散热。固定两者时应避免穿透固定法，并应避免任何金属材料。应使用专用电缆扎带进行捆绑和固定，或使用铝箔胶带进行固定。固定后，伴热电缆带应找平，使其平放在管道外表面。

正常情况下，消防管道环境监测系统安装在已建成并投入使用的建筑物消防水系统中。安装时，尽量避开原来的阀门位置。如果不可避免，拆卸原阀门的可能性很小。考虑到安装需要，伴热电缆带需要切断，以后重新连接时要注意接头的密封。所有自限热伴电伴热带安装完成后，必须对每个电路进行电气测试。应使用500伏欧姆表检查系统的绝缘电阻。电缆芯线和未充电的接地线或中性线之间的电阻不得小于5Mω。通电后，检查电伴热带的发热情况，记录数据，反复试验无误后，方可进行外绝缘施工。保温材料安装后，应做明显的伴热电缆标记，以提醒避免其他施工损坏。

温度传感器的安装需靠近消防管道外壁，用铝箔胶带固定牢固，并与自限性电伴热带保持一定距离。温度传感器应安装在隐蔽的地方，用隔热层包裹，线路连接必须用金属软管保护。

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