吸气式感烟火灾探测器概述648.pdf

第 1 页 吸气式感烟火灾探测器概述 什么是吸气式感烟火灾探测器？吸气式感烟火灾探测器通过主动地采集探测区域内的空气样本并分析是否存在烟雾微粒，从而发出火灾报警，也叫做空气采样探测器或极早期烟雾探测器。随着经济的高速发展，一旦发生火灾，造成的损失比以往任何时候都要严重，如企业供货能力损失、市场份额损失，其结果甚至导致企业经济崩溃。高价值财物的高度集中、不可替代性，以及人们日益增长的对商品和服务快速供给的要求，都促使需要有相应的防火方案。工业的发展提出了更高的消防技术要求，这些是传统的火灾探测器达不到的。吸气式感烟火灾探测系统的工作原理是怎么样的？吸气式感烟火灾探测系统的工作原理是通过分布在被保护区域内的采样管网上的采样孔主动采集空气样本，并送至一个智能化的探测模块中，与模块中原有设定值进行对比分析，由此给出准确的信号提示，并根据使用者事先确定的报警设置灵敏度级别发出火灾警报。此系统的设计理念是基于对火灾极早期（过热、闷烧、低热辐射和无可见烟雾生成阶段）的探测和预警，所以在热分解阶段即能给出及时的报警。报警时间比传统探测设备提早数小时以上，可以在火灾形成前极早期发现风险隐患，将火灾风险概率降到最小。为什么要使用吸气式感烟火灾探测系统进行探测？目前市面上的火灾探测器品种不少，主要分为以下几种：第 2 页 1、传统点式感烟探测器：是目前市面上应用最广泛的火灾探测器，通常应用在各种办公大楼和民用建筑内。由于其探测灵敏度偏低，大多为 3-5%，对于通常的环境来说是可以接受的，比如宾馆、饭店、办公大楼等等。但在一些工业场所，譬如仓库、电子厂房以及数据中心等应用环境中，其探测灵敏度明显偏低，无法在火灾发生初期做出有效探测。而且点式感烟探测器大多安装在被保护区域的天花板上被动地等待烟雾慢慢扩散到其附近，才能报警，此时通常火势已经较大或产生较多烟雾，即使发出报警，也没有足够的时间让相关人员采取行动。如果空间中有空调或风机运作，使烟雾稀释，会严重影响探测效果。此外根据国家现行的火灾自动报警系统设计规范 GB50116-2019中规定，点型烟感、感温火灾探测器不适宜在大空间、舞台上方、建筑高度超过 12M 或有特殊要求的场所中使用。所以在一些高架库房，烟草仓库，航站楼等场所无法使用。此外，传统的烟感探头需经常维护，否则容易积灰，时间长了影响使用寿命，也无法发挥作用。而由于其安装的特点，其维护需要专业人员进行操作，非常费时费力。2、红外对射式感烟探测器 针对传统点式设备对高大空间的保护无法符合国家相关法规规定的情况，很多厂家选择使用红外对射探测系统。红外对射系统包括红外发射端与接收端，当其所属发射器与接受器之间的红外线被烟雾遮挡时，接第 3 页 受器所接收到的光强度会发生改变，报警器以此判断烟雾的存在，并会发出报警信号。虽然在一定程度上解决了探测设备的安装高度的问题，但同样存在许多无法克服的弊端。为了保证探测效果，要求在红外发射端与接收端之间无遮挡。所以如果安装在仓库中，很容易被货架或作业中的叉车等遮挡，引起误报。而且当烟雾足以遮挡红外线时，火势通常已经很大，没有足够的时间让值守人员进行查看和采取措施。由于建筑物会产生轻微的形变，造成对射系统产生对不准的情况，所以经常需要专业人员使用专门的登高工具进行调校，非常麻烦且需要较高费用。3、火焰探测器 适合应用在石油和天然气的勘探、生产、储存与卸料，隧道和大空间中，当明火已产生才能报警。在探测器的有效范围内，不能受到阻碍物的阻挡，其中包括玻璃等透明的材料和其他的隔离物，中间遮挡会引发漏报，探测有死角。环境适应性较差，室内、风、烟、雾、热源等都会影响探测效果。4、感温探测器 感温火灾探测器简称温感主要是利用热敏元件来探测火灾的在火灾初始阶段 一方面有大量烟雾产生另一方面物质在燃烧过程中释放出大量的热量 周围环境温度急剧上升探测器中的热敏元件发生物理变化 从而将温度信号转变成电信号 并进行报警处理。第 4 页 相对于感烟探测器来说，产品适用于相对湿度经常大于95%，无烟火，多粉尘场所，其灵敏度较低，也不能使用在高度超过 12m的区域。5、火灾图像报警系统 火灾图像报警系统是将普通彩色摄像机与红外线摄像机结合在一起，对保护区域内的图像，温度进行监视，并将现场情况通过与主机内部预制的燃烧模型加以比较，判断火灾的发生。此项技术的应用虽然解决了高大空间内部火灾探测器探测高度的问题，并能够发现火灾的准确位置，但在实际应用中，由于系统采用双波段摄像机作为探测探测手段，也存在一定的问题。首先，由于系统以普通摄像机观察可见烟和明火的产生加上利用红外摄像机观测燃烧所产生的高热作为报警依据，来判断火灾的发生。使用在火灾发生初期，既没有可见烟，明火，也没有大量的热量产生的阶段，不能提供可靠的报警。其次，摄像机前方不能有任何遮挡，所以为了避免产生探测死角，往往需要多套系统，并需要和其他报警系统组合使用，这样费用相对较高。综合以上对各类探测的分析和比较，吸气式感烟火灾探测系统有着无与伦比的优势。吸气式感烟火灾探测系统的优势：时间优势：现代的吸气式感烟火灾探测系统比传统的点型感烟火灾探测器灵敏上千倍，在火灾发展早期即使只有1克的物质起火也能识别到。相比传统点型感烟火灾探测器在火灾产生后才能触发报警，吸气式感烟火灾探测系统与之相比具有巨大的时间优势。性价比高：第 5 页 产品的使用成本不仅包括前期的设备的采购成本，中期的安装费用，还有后期的使用和维护费用。在产品使用过程中，应该综合考虑各方面的成本，比如：使用点式烟感保护时：每个烟感保护面积为 60至80。每个烟感均须用总线进行连接；增加电缆材料和安装成本。并须对每个烟感进行编码与调试；点式烟感安装初期的保护：怕粉尘 后期维护：点式烟感寿命一般在3万个小时（约3年半），到期需要登高维护或更换。而使用吸气式感烟探测器时：每个采样孔保护面积为60至80，等同于一个高灵敏度烟感。在四根25mm直径的PVC管上开采样孔，PVC管成本很低且容易安装。不需要对每个采样孔进行调试；仅须对主机进行简单设置后，即可进行探测。安装期间不需要对采样孔做特殊保护。第 6 页 后期维护：探测主机寿命超过11年，采样孔和主机均不需要登高维护。那么一个优秀的吸气式感烟火灾探测系统应该具备哪些功能和特性呢？系统灵活、应用广泛 吸气式感烟火灾探测系统的管路应由独立的探测模块监控，这样能实现真正的独立分区、独立报警。每台设备的最长管路越长，采样孔数越多，保护面积越大，能降低费用。目前市面上管路最长的为德国原装进口的瓦格纳吸气式感烟火灾探测系统，每台设备的管长达到突破性的达到440M，多达80个采样孔，可以保护4000平米。高灵敏度、及时报警 目前应用比较广泛的有两种光源系统，分别具有不同的特性：激光光源：作为最先使用在吸气式感烟火灾探测系统中的光源，目前应用比较广泛，灵敏度较高。但缺点是受到温度和湿度的环境影响比较大；由于光源会随着使用年限逐步衰减，必须返回原厂进行更换或维修，维护的成本较高。目前市面上的VESDA品牌，FMST品牌等都是采用这类光源。高能光源：基于LED光源，应用历史不如激光久，但使用时受环境影响较小，比如在-40C +60C的环境内均可正常使用，功耗比较低、寿命长。目前市面上使用此类光源的有德国瓦格纳品牌等。避免误报、可靠安全 既然吸气式探测器的灵敏度如此之高，会不会经常发生误报呢？相信这也是用户非常关心也为之头疼的一个问题。目前不同的产品和品牌都通过一些手段来避免误报情况的发生：比如激光型探测器是以遮光率作为判定火灾与否的依据，较难避免误报，所以有些产品在正式使用前，会开启“自学习”模式，根据周围环第 7 页 境背景值的增加，自动调低灵敏度来避免误报。这种模式的确能够减少误报的发生，但缺点在于学习过程中未学习的现象还是可能会引起误报（如季节变化，生产过程的变化等）。有些产品使用智能信号处理软件，利用烟雾发展模型来区分真火和干扰信号，采用微处理器技术，信号处理速度快，有效防止误报但不降低灵敏度。增加各种辅助件以适合不同的应用场所 不同的应用场所对于探测器的要求的是不同的，例如在灰尘较大的场所，需要加装过滤器，除去吸入空气中的灰尘颗粒，以延长系统的使用寿命并帮助防止误报。有些品牌主机内集成了内置过滤器，但容量比较小，而且需要原厂更换，使用比较麻烦，成本较高。所以更好的解决方式是采用外置过滤器，用户可以通过相关的一些监测软件，按需求自行清洗或更换。又比如在低温冷冻冷藏库中，在管路的采样孔安装防冻夹能除冰和防止冰霜堵住吸气孔。此外，在选用吸气式感烟火灾探测器时，也应该符合相关的规定。比如在中国，此类产品必须获得国家强制认证3C 认证。有些项目还需VdS、FM、UL 等国际权威认证机构的认证。用户在选择品牌时，应根据项目的实际情况进行综合考虑。吸气式感烟火灾探测器适合应用在哪些场所？吸气式感烟火灾探测系统的安装和使用不受建筑设计的局限，除了常规的应用场所，在以下传统烟感无法使用的场所也能发挥出色的探测效果：数据中心、通讯机房 为EDP设施提供完美解决方案；第 8 页 适用于每个柜体和通讯机房的设计；使用单个探测单元即可同时监测多个机柜；探测单元位于监测区域外，维护时不影响设备工作；高架仓库、立体库、烟草仓库 管路系统与高架仓储灵活整合；主动吸气式探测方式可对整个货架进行全方位监测，很好地应对超高货架和货物阻隔；设备维护简单方便，不影响正常营运且节省费用；低温冷冻、冷藏库房 低温下慢速烟雾在主动式空气采样时可更好探测；可探测到采样孔结冰，并具有采样孔除冰专利；无需加热系统，并且在-40C 的低温下也可进行火灾极早期识别；轨道交通、车辆段、地铁站台、列车 空气采样保护车厢乘客区域，同时可以保护车辆上的电气柜；火警信号在驾驶室集中监控；保护车站站台；也可运用于列车车库、检修平台、变电站和物资仓库的保护；工业生产、烟草加工 封闭的气流回路，电子元器件不受腐蚀性气体的影响；独特的外置三层过滤器，体积小、容量大，并可反复清洗；适合多尘环境的自动反吹系统，可对管道进行灰尘清除，维护更简便；洁净室、电子厂房 第 9 页 即使在气流速度高的空间内也能安全有效地发挥作用；可根据生产区域的建筑特点布置采样管道；无需进入洁净厂房就能对设备进行检修和维护；高大空间、航站楼、酒店中庭 采样孔和采样管可安装在天花板上，安装隐蔽，不破坏建筑美感；其主动吸气式探测方式可在高处对整个空间进行全方位监测；采样管也可与建筑相结合，布置在适宜的高度，进行全面的探测；同时在一些普通探测器无法安装的狭窄空间诸如吊顶、地板、回风口、机柜等空间也可以简便的进行布管和安装。