GB 15631-1995 点型红外火焰探测器性能要求及试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准点型红外火焰探测器性能要求及试验方法Performance requirements and test methods for point infrared flame detectors 1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容GB 1 5 6 31 1 9 9 5 本标准规定了波长大于850nm的点型红外火焰探测器（以下简称探测器）的性能要求、试验方法和标志。1. 2适用范围本标准适用于一般工业与民用建筑中安装的点型红外火焰探测器。对于在特殊环境中安装的具有特殊性能的探测器，除特殊性能要求由有关标准另行规定外，亦应执行本标准。2 引用标准GB 12791 点型紫外火焰

2、探测器性能要求及试验方法GB 12978 火灾报警设备检验规则GB 2423. 1 电工电子产品基本环境试验规程试验A，低温试验方法GB 2423. 1 电工电子产品基本环境试验规程试验A，低温试验方法GB 2423. 2 电工电子产品基本环境试验规程试验B，高温试验方法GB 2423. 3 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca恒定湿热试验方法GB 2423. 10 电工电子产品基本环境试验规程试验Fe，振动正弦试验方法GB 2423. 19 电工电子产品基本环境试验规程试验Kc，接触点和连接件的二氧化硫试验方法3性能要求3. 1 当被监视区域发生火灾且火灾参数达到规定值时，其探测器应输出火灾

3、报警信号，同时启动探测器的报警确认厅或起同等作用的其它显示器。3-2 探测器应耐受住本标准第4章所规定的各项试验，并应满足本标准的全部要求。4 试验方法4- 1 试验的般要求4- 1. 1 按附录A规定对探测器进行试验，每次试验需八只探测器。4. 1. 2试验时需提交的申请文件应符合GB12978第4.1.4条规定。4. 1-3 探测器在试验前须进行外观检查，符合下述要求时，方可进行试验ga. 表面无腐蚀、涂覆层剥落、起泡现象，无明显划痕、毛刺等机械损伤sb. 文字符号和标志清晰，结构无松动。国家技术监督局1995-07-19批准1996 02-01实施36 GB 15631 1995 4.

4、1. 4 如在有关条中没有说明时，则各项试验均应在下述正常大气条件下进行：温度：1535；相对湿度：45%75%;气压：“l06kPao4. 1. 5 如在有关条中没有说明时，则各项试验数据的容差均为士5%。4. 1.6 如果试验中要求探测器接通电源，则应按制造厂提出的要求对探测器供电。4. 1. 7 如果探测器的灵敏度取决于火灾报警控制器的判断，则通过火灾报警控制器将探测器的灵敏度分别设置最大、最小极限值进行试验，试验结果应满足4.21条要求。4. 1.8 本标准规定的以下试验为型式检验。4. 2 响应阔值测试4. 2. 1 目的检验探测器的响应阑值。4. 2.2设备探测器响应阂值检测l装置

5、是一台专用设备（如图l所示）。它由光学轨道、红外光源、红外减光片、调制器、光阑、探测器安装支架和其它有关测试记录设备组成。该装置应满足4.2、4.4、4.5、6、4.7、4.8 条的试验要求。3 7 6 8 . . 图1红外火焰探测器检测装置9 I 光学轨道，2光电倍增管；3载止减光片4冷却腔，5光摞s6一快门：7IR滤光片18光阑；9 探测器，10阐制器4.2.2.1 光学轨道主要技术参数度：2000 mm 平直度小于0.04 mm 4.2. 2. 2 红外光源红外光源采用汽油气化气体燃烧产生的火焰。在整个试验过程中，在距光源1500 mm处用辐射计测量其辐射能变化量不应大于20%。试验期间

6、，光源应始终保持稳定，为避免周围空气波动引起火焰本身的闪烁，采用一种专用汽油气化燃烧器，其燃腔不受外面气流影响。在燃腔外部采用水循环方式进行冷却避免燃烧过程中燃腔产生热辐射影响。37 GB 15631 1995 4.2.2.3 红外减光片红外减光片起衰减红外辐射作用，本检测装置中采用中性红外减光片，可通过波长为大于850nm 的红外辐射、其透过率视具体试验情况而定。4.2.2.4 调制器调制器由斩光器和一部直流电机组成，直流电机驱动的斩光器在光阑和减光片前以12.5 Hz的基本频率旋转，对燃烧产生的红外辐射进行调制（如图2所示）。4.2.2. 5光阑光阑起衰减标准火焰辐射的作用，其孔径范围为4

7、10mm0光阑本身应进行黑化处理，表面不应发生光反射。, 斩先器电机吕 。时14 图2调制器原理图4.2.2.6 安装支架安装支架可以安装不同型号底座的探测器并能沿光学轨道滑动。其本身高度可调，同时能以光学轨道轴心的垂线为轴心做180。的转动，支架本身应进行黑化处理，表面不应发生光反射。4.2. 3 试验方法试验前将探测器安装在试验装置的安装支架上，使其与标准光源处于同一水平轴线上，能最大限度地接受红外光源的辐射，接通与控制或指示设备，使其处于正常监视状态并保持稳定。用辐射汁在距光源1500 mm处测量光源的辐射能量并观察其变化情况。将探测器的安装支架移到距光源1500 mm处。4.2. 3.

8、 1 试找探测器响应点沿着光学轨道反复移动探测器的安装支架，确定探测器在30s内可靠响应的最大距离D，该距离在光学轨道上对应的点就是探测器的响应点。根据光学原理，探测器响应点与光源之间的距离D的平方与光源对探测器传感面辐射的有效功率5成反比关系，即：38 GB 15631 1995 S K 去其中K为变换常数。对于随机响应特性的探测器，必须先反复测量其响应阂值至少6次，直至下一次的响应阂值的变化不超出前几次测量的响应阀值平均值的10%。对于频段特性的探测器，必须将调制器调在厂方给定的闪烁频率上（包括O）。4, 2. 3. 2 响应阀值比的计算在测得的光源辐射能变化大于5%，但小于20%的情况下

9、，计算探测器的响应阙值ttS， Sm时应乘或除以较正因数P1/P，。P, 第一次试验时测得的辐射能gP，第二次试验时测得的辐射能。4,3通电试验4. 3, 1 日的检验探测器在正常大气条件下工作的稳定性。4, 3. 2方法按4.2. 3条规定测试探测器响应点D值。使其在正常监视状态下连续运行7d。运行结束后，再按4, 2. 3条规定，在与运行前相同的测量方位上，测量探测器响应点D值，并与该探测器一致性试验中的D值相比较，确定Dmu和Dm，计算响应阕值比Smnl Smi o 4,3, 3试验设备红外火焰探测器检测装置。4, 3.4 要求a. 试验期间，探测器不应发出故障或火灾报警信号gb. 响应

10、阀值比Sm.,: Smi应不大于1.3, 4,4 重复性试验4,4, 1 目的检验探测器响应i商值的重复性。4,4,2 方法按4.2.3条规定，在探测器正常工作位置的任意一个方位上连续测量6次响应阑值。6次响应阑值中的最大值用Dmn表示，最小值用Dm表示。最后计算响应阂值比Smnl Smi。4,4, 3 要求日向应阔值比Sm4.4,4 试验设备红外火焰探测器检测装置。4,5 方位试验4, 5. 1 日的检验探测器在不同视角范围内的响应性能，从而确定探测器的“视锥角”范围。4.5.2 方法按4.2.3条规定方法测试探测器响应点D值，每测一次，将探测器转动一个角度，使探测器视锥角的轴线与光轴的夹角

11、分别为0。、15。、30、45（如果厂家技术标准规定的视角范围大于45。，转动角度按厂家规定进行）。4. 5.3 要求响应闽值比S，: Smio应不大于2.0。39 4, 5,4 试验设备红外火焰探测器检测装置。4.6 一致性试验4.6. 1 目的检验探测器响应阀值的一致性。4.6. 2方法GB 1531-1995 将8只探测器按附录中表Al规定，依次按4.2.3条规定的方法分别测试探测器响应点D值，并从中确定Dmu和Dm川计算响应阕值比Smu:Smioo 4.6.3要求响应阔值比S.: Sm，应不大于2.0.4.6.4 试验设备红外火焰探测器检测装置。4, 7 电压波动试验4. 7, 1 目

12、的检验探测器在额定工作电压波动条件下工作的适应性。4, 7.2 方法按4.2. 3条规定，分别使额定工作电压降低15%和升高10%测量响应阑值。与该探测器在一致性试验中的响应阑值相比较，从三者中确定Dmu和D，.；.值，计算响应阀值比S. Sm,o 4, 7,3 要求响应阑值比SmuI Smio应不大于1.6. 4, 7.4试验设备红外火焰探测器检测装置。4.8 环境光线试验4. a. 1 目的检验探测器在环境光线作用下性能的稳定性。4.a.2 方法将探测器按正常工作位置固定在安装支架的固定面上，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。在试验前将环境光干扰模拟装置（简称光干扰装置，如图3所

13、示）安设在红外标准光源与探测器之间，且使其与探测器的距离为200mmo 40 GB 15631 1995 2 2刷图3环境光干扰试验装置1 自炉、灯12环形日光灯，3一探测器试验步骤：a. 用两只25w的自炽灯（包温为2850土100K）照射lh; b. 用一只直径308mm、30w环形荧光灯（色温约为4900 K）照射1h; c. 用两只25w的白炽灯及一只直径308mm、30w的环形荧光灯同时照射1h; d. 使上述三个光干扰装置的干扰光源同时以通电1s、断电1s的时间周期重复十次。上述试验后，按4.2. 3条规定方法测试探测器响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定Dmu

14、和Dm;o值，计算响应阑值比Sm,. Sm;o o 4.8.3要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；b. 响应阀值比S，Smm应不大于1.3 0 4. 8.4 试验设备红外火焰探测器检测装置。4,9 高温试验4. 9. 1 目的检验探测器在离温条件下使用的适应性。4. 9.2方法将探测器及其底座放在高温试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。在温度235C的条件下，以不大于0.5min的升温速率。使温度升至55士2，在此条件下保持2 h 0取出探测器，在正常大气条件下放置1h。然后按4.2.3条规定方法测试响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定D

15、m.，和D. 值，计算响应阀值比S， Sm;o。4.9.3 要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；b. 响应阑值比Sm., Sm;o应不大于1.3. 4, 9. 4 试验设备试验设备（高温试验箱应符合国家标准GB2423. 2中第4章规定。41 4. 10 低温试验4. 10. 1 目的GB 1 5 6 3 1 1 9 9 5 检验探测器在低温环境下使用的适应性。4. 10. 2 方法将探测器及其底座放在低温试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。在温度为1520、相对湿度不大于70%的条件下保持1h，然后以不大子0.5min的降温速率将温度降到10，在此条件下稳

16、定2h（探测器在试验箱中不应有结冰现象）。低温稳定期结束后，关断控制和指示设备，取出探测器，在温度为1525、相对湿度不大于70%的环境中恢复l2h，然后按4.2. 3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定D.和Dmto值，并计算响应阀值比Smu;Smt n。4. 10. 3要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号Pb. 探测器在试验后应无破坏涂覆和腐蚀现象gc. 响应阀值比Smu: Smto应不大于1.3 0 4. 10.4 试验设备试验设备（低温试验箱）应符合国家标准GB2423. 1中第4章规定。4. 11 冲击试验4. 11. 1 目的检验

17、探测器经受非多次重复性机械冲击的适应性及其结构的完好性。4. 11.2方法将探测器和底座按其正常的工作位置安装在冲击试验设备（如图4所示的术梁底面的中心位置上，接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态调整试验设备，将一个质量为1峙的圆柱形钢块从700mm高处沿导向装置垂直地跌落在木梁顶面中心部位，冲击面积为18cm士10%，跌落1次。试验后按4.2. 3条规定方法测试其响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定Dm.和Dmto值，并计算响应阑值比S.：Sm,o 4. 11. 3 要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号；b. 探测器在试验后应无机械损伤和紧固部位松动现

18、象；c. 响应阀值比Sm,.; Smto应不大于1.3。4. 11. 4 试验设备试验设备（见图4）主体是一个木梁支架装置。术梁材质为样木，截面尺寸为100mmX50mm。木梁窄面固定在两根宽度为50mm的样木支脚上，支脚放在平的水泥地面上，并有足够的高度以使探测器不触及地面。支脚与木梁的纵轴成直角，两支脚的中心距为900mm。42 b 450 9CO 12帕GB 1 5 6 3 1 -1 9 9 5 a c d f 图4冲击试验设备图50 3创此段距离要保证镣测每不触及地板3王a 1 kg钢块；b导杆；c梓木梁；d螺母和垫片；e一样木支脚，f探测器4. 12 碰撞试验4. 12. 1 目的检

19、验探测器承受机械碰撞的适应性。4. 12. 2方法将探测器和底座按其正常的工作位置安装在碰撞试验设备的钢性水平安装板上（如图5所示，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。调整碰撞试验设备，使锤头碰撞面的中心能够从水平方向碰撞探测器，并对准使探测器最易遭受破坏的部位。然后，以1.5士0.125 m/s的锤头速度、1.9土0.1 J的碰撞动能碰撞探测器。碰撞后，按4.2. 3 条规定方法测i式某响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定D阳R和Dmio值，it算响应阑值比Sm4. 12. 3要求a. 探测器在试验期i可不应发出故障或火灾报警信号；b. 试验后探测器与底座之间、底

20、座与安装板之间不应松动和产生位移；c. 响应调值比S，: s .应不大于1.3。4. 12.4 试验设备试验设备（见图5）主体是个摆锤机构。摆锤的锤头由硬质铝合金AlCu4SiMg（经固溶、时效处理）制成，外形为具有一个斜的碰撞面的六面体。锤头摆杆固定在带球轴承的钢轮毅上，球轴承装在硬钢架的固定钢轴上。硬钢架的结构应保证在未安装探测器时能够使摆锤自由旋转锤头的外形尺寸为长94mm、宽76mm、高50mmo锤头斜切面与锤头纵轴之间的夹角为60。士1。，锤头的摆杆外径为25士0.1mm，壁厚为1.6土0.1 mmo 锤头的纵轴距旋转轴线的径向距离为305mm，锤头的摆杆轴线要保证与旋转轴线垂直。外

21、径为102 mm，民为200mm的钢轮载同心组装在直径为25mm的钢轴上。钢轴直径的精度取决于所用的轴承尺寸公差。在钢轮毅的与摆杆相对的方向上装有两个外径为20mm、长为185mm的钢质配重臂，其伸出长度为150mmo在两个配重臂上装一个位置可调的配重块，以便使锤头与配重臂平衡。在钢轮毅的一端装一个厚12mm、直径为150mm的铝合金滑轮，在滑轮上缠绕一条缆绳，缆绳的一端固定在滑轮上，另一端系上工作重锤。43 ；在Im 障碍物或解堕军内堕4. 15.4 试验设备GB 156 31-1 9 9 5 受试仪器I rrIm Im 发财k绞Im 电画蓝1优测量f天线图9天线位置图4.15.4.1 功率

22、信号发生器（或信号发生器与功率放大器）a. 频率范围，1500MHz; b. 输出功率s应能提供足够的功率，满足离发射天线lm远处产生10V/m电磁场的要求，输出功率可调；c. 扫频速率小于0.005倍频程Is。4. 15.4.2 电磁干扰测量仪应符合GB6113电磁干扰测量仪的技术要求。4. 15.4. 3 发射天线a. l 30 MHz 长线天线；b. 20 200 MHz 双锥天线；c. 200 500 MHz螺旋天线；d. 也可以使用满足试验要求的其他天线4. 16 电瞬变试验4. 16. 1 目的检验探测器在电瞬变产生的干扰条件下工作的适应性。4. 16.2方法将探测器接通控制和指示

23、设备，使其处于正常监视状态。对探测器的每根外接连线分别进行下述试验ga. 施加1000 v土10%、频率5kHz士20%的正负极性瞬变电压（波形见图10);b. 每300ms施加瞬变脉冲15ms（见图11 ) c. 试验时间为2min, 47 GB 15631 1995 试验后按4.2. 3条规定方法测试响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定D，和Dm，并计算响应阑值比S=, Sm，。u I i o.s-+- - -I 5ns土30%50ns土30%图10son负载时单脉冲波形I ”变脉伸u I .周期取决于阳冲电臣）u 脉冲散囱顿事决草I l5ms 3口oms图11一组瞬变

24、脉冲波形4. 16.3要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号，b. 响应阀值比S， Sm，应不大于1.3。48 GB 1 5 6 3 1 1 9 9 5 4. 16.4 试验设备瞬变脉冲发生器：输出瞬变脉冲电压1000 v土10%，脉冲频率5kHz土20%，输出阻抗50n，每300 ms输出15ms瞬变脉冲电压，极性为正、负，其电源理图如图12所示。R, 削控”1 世变瞬/HF R, c, (SQQ R, 图12瞬变发生器电原理图u 高压电源sRe 充电电阻，Cc 储能电容pRs 脉冲整形电阻，c，一隔直电容4R. 阻抗匹配电阻4. 17 湿热试验4, 17. 1 日的检验探测器

25、在湿热环境下使用的适应性。4. 17. 2 方法将两只探测器及其底座在温度为405的干燥箱中干燥24h后，立即移放到湿热试验箱中，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。调节湿热试验箱，使探测器在温度为40土2、相对湿度为90%95%的条件下持续9.6h，并接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。试验期间探测器表面均不应出现凝露现象将其中一只探测器取出，立即按4.2. 3条规定方法测试其响应点D值。另一只探测器在温度为1520、相对湿度小于70%的环境中放置72h，然后按4.2. 3条规定方法测试其响应点D值将测得的两只探测器响应点D值分别与该两只探测器在一致性试验中的D值相比较确定D.

26、和D.，值，并计算响应阑值比S，: s., . 4. 17.3 要求a. 探测器在试验期间不应发出故障或火灾报警信号gb. 探测器在试验后不应有破坏涂覆或腐蚀现象gc. 响应阕值比S， s.，.应不大于1.6. 4. 17. 4 试验设备试验设备（湿热试验箱）GB2423. 3中第2章的规定。4. 18 绝缘电阻试验4. 18. 1 目的检验探测器的绝缘性能。4. 18.2方法将探测器及底座安装在绝缘电阻试验设备的一块金属板上（电压地端），将探测器所有接点相互短接，并在该短接处和金属板之间施加50050v的直流电压，持续60土5s，测量绝缘电阻。接着，将探测器放置到温度为40土5的干燥箱中干燥

27、6h后，再放置到温度为40士2、相对湿度为90%95%的49 GB 1 5 6 3 1 -1 9 9 5 湿热试验箱中，保持96h；然后在正常的试验大气条件放置1h后，再按上述方法测量绝缘电阻。4, 18.3要求探测器在两种条件下测得的绝缘电阻值应分别不小于100MO和lMO. 4, 18.4 试验设备绝缘电阻试验设备要满足下列技术要求：试验电压s直流500土50V（地端为金属板）；测量范围，o500MO; 最小分度，o.1 MO; 记时：60土5s. 注：在不具备专用试验设备情况下，也可用兆欧表或摇表测试。4. 19 耐压试验4, 19. 1 目的检验探测器的耐压性能。4. 19. 2 方法

28、将探测器和底座在温度为25土2、相对湿度不大于70%的湿热试验箱中放置24h，然后取出，再将探测器和底座安装在耐压试验设备的一块金属板上（电压地端），将探测器所有接点相互短接，并按下述要求在短接处和金属板之间施加试验电压：a. 额定工作电压不超过50v时g试验电压以100500V /s的升压速率从ov升到500v，持续60土5s; b. 额定工作电压超过50v 时g试验电压以100500V /s的升压速率从ov升到1500 v，持续60土5s。4, 19. 3要求探测器在试验期间不应发生表面飞弧、扫掠放电、电晕或击穿现象。4, 19.4 试验设备耐压试验设备应满足下列技术要求2试验电压：50H

29、z,O1500 V（有效值）连续可调，短路电流10A（有效值）; 升压速率：100500V/s;记时：605s. 4.20腐蚀试验4, 20. 1 日的检验探测器抗腐蚀能力。4.20.2方法试验时，将探测器和底座按其正常工作位置（试验期间探测器不通电固定在一个温度为25士2、so，浓度为（25士5)ppm（体积比）、相对湿度为90%95%的试验箱中持续21d的试验。试验结束后，探测器和底座在正常大气条件下放置7d。然后按4.2. 3条规定方法测试探测器响应点D值，并与该探测器在一致性试验中的D值相比较，确定D阳嚣和D皿值，计算响应阀值比Sm4.20.3 耍求响应阑值比S， Sm，应不大于1.6

30、. 4.20.4 试验设备试验设备应符合GB2423. 19中附录规定。4. 21 火灾灵敏度试验4, 21. 1 日的检验探测器在物质实际燃烧情况下的响应性能50 GB 15631二1995 4.21.2 方法4.21.2. 1 将四只探测器平行固定在1.5士0.1 m的高处并与试验火源隔离，接通控制和指示设备，使其处于正常监视状态。点燃试验火后经过一段时间辐射稳定后，去掉隔离物，暴露探测器开始记录响应时间。试验中探测器与燃烧火中心的距离分别为12m、17m和25m。4, 21. 2. 2 正庚烧火a. 燃料：正庚烧（分析纯）加3%（体积百分数的甲苯gb. 布置将燃料放置于用Zmm厚的钢板制

31、成的底面积为1100 cm(33口刀X33 cm），高为5cm的熔器中：c. 重量：650 g; d. 点火方式：火焰或电火花。4.21.2.3 乙醇明火a. 燃料：工业乙醇，含量90%以上；b. 布置：将燃料放置于用Zmm厚的钢板制成的底面积为1100 cm(33 cm 33 cm），高为5cm 的熔器中； 重量：2000 g; d. 点火方式：火焰或电火花。4.21. 3 要求a. 四只探测器在以上两种火试验中，应能在30s内发出火灾报警信号，则距离在25m时为I级灵敏度；17 m时为E级灵敏度；12m时为E级灵敏度。b. 如果四只探测器响应时间跑出30s，贝此探测器不予分级。5 标志s.

32、 1 一般要求探测器应有清晰、耐久的标志，包括铭牌、防爆等级和质量检查标志。5.2 铭牌铭牌包括下列内容za. 产品名称、型号；b. 产品的主要技术参数（如灵敏度级别、额定工作电压等hc. 制造厂名称及商标；d. 探测器响应的火焰辐射光谱范围se. 防爆等级标志。5. 3 质量检查标志a. 本标准代号及编号sb. 检验部门名称， 合格标志。51 Al 探测器试验项目（见表Al）。GB 15631-1995 附录A探测器试验纲要（补充件）A2 每批产品探测器试验时，需用八只样品。A3探测器按18顺序编号，试验时应先进行方位、一致性试验，其它试验按表Al从上到下的程序进行。表Al探测器试验程序表试

33、验程序探测器编号条试验项目I 2 3 4 5 6 7 8 4. 3 通电试验。4.4 重复性试验。4. 5 方位试验。4. 6 一致性试验。4 7 电压波动试验。4 8 环境光线试验。4. 9 高温试验。4 10 低温试验。4 11 冲击试验。4. 12 碰撞试验。4. 13 振动试验。4. 14 静电放电试验。4 15 辐射电磁场试验。4. 16 电瞬变试验。4. 17 湿热试验。4. 18 绝缘电阻试验。4 19 耐压试验。4.20 腐蚀试验。4 21 火灾灵敏度试验。注g表中“。”号代表做此项试验52 GB 1 5 6 3 1 -1 9 9 5 附加说明：本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全国消防标准技术委员会归口。本标准由公安部沈阳消防科学研究所负责起草。本标准主要起草人宋希伟、丁宏军、方维国。53