吸气式极早期火灾报警探测系统的探讨
【摘要】高灵敏度吸气式感烟探测器，即极早期火灾探测系统是通过极高灵敏度的空气污染探测器对从被监控设备或区域内吸取空气样品进行连续地分析，以确定其中是否有烟雾成份。

该类型探测器是浊度计的一种，比传统的烟雾探测器的灵敏度高数百倍。

标签吸气式极早期火灾探测器；采样；灵敏度
火灾是人类的天敌，是我们所面对重大自然灾害之一。

它不仅直接威胁着人们的生命和健康，也会使成千上万的财产顷刻间化为灰烬。

随着社会文明程度提高和经济发展，人类所面临的风险也不断增大，灾害的影响程度之深更是前所未有。

在大型的核电站、水电站，海上钻井平台等场所，地铁，列车、轮船等人员聚集的交通工具，存放贵重物品的仓库，不可中断工作的电信机房、控制室，以及制造芯片的的洁净厂房等等，小小的火灾就会带来不可估量的损失。

为了有效的控制火灾的发生，降低火灾的损失，人们在火灾报警方面提出了更高的要求——极早期。

吸气式烟雾探测已得到广泛应用，它是一种基于光学空气检测技术发展的由微处理器控制的烟雾检测装置。

具有极高的灵敏度、独特的采样方式、“零”误报率、无源的探测和传输方式等特点，有着很好的“可靠性、安全性、先进性”。

水电站设备多且分散，一旦发生火灾，危险性高、损失严重、影响面大，要求火灾探测器能够尽早的探测出火灾信号，按照电厂发电机、电缆等处的环境和运行要求可以较好的应用吸气式烟雾探测器，在三峡水电站发电机、电缆层、电缆桥架、电缆沟等多处安装、使用了吸气式烟雾探测器。

吸气式火灾探测系统组成: 空气采样探测器主机、采样管道、24V直流电源及相关远程显示设备（LED显示面板或CRT)组成。

空气采样探测器主机通常需要通过继电器与传统报警控制系统的输入模块进行连接，从而实现报警联动功能。

吸气式火灾探测系统工作原理：吸气式火灾探测器，即极早期火灾探测系统是通过极高灵敏度的空气污染探测器对从被监控设备或区域内吸取空气样品进行连续地分析，以确定其中是否有烟雾成份。

该类型探测器是浊度计的一种，它比传统的烟雾探测器的灵敏度高数百倍。

重点应注意的是，探测系统的灵敏度并不是探测器的灵敏度，采样孔的数目对探测器的灵敏度具有稀释作用。

也就是说，如果一个探测器的灵敏度为0.05%obs/m减光率每米且这个系统连接一个有20个采样孔的管道网络，那么每个孔的平均系数灵敏度为1.0%(0.05%x20)。

这种计算方法是假定烟雾只从20个孔中的一个孔进入。

如果相同浓度的烟雾进入两个孔，平均灵敏度就会加倍。

通常烟雾会从大多数采样孔进入，这样系统的灵敏度实际上会很高。

每一个孔的灵敏度是探测器灵敏度和采样孔数量的函数。

探测器的灵敏度越高，管道网络能打的采样孔越多。

吸气式火灾探测系统管道通常安装在天花板下或上部，在每根管道的合适间隔上钻有取样孔。

空气泵或吸气机通过管道及其取样孔连续地将空气吸取到探测器中。

空气样品中的烟雾浓度与一组预先标定的烟雾临界值比较。

如果空气样品中的烟雾浓度超过预先标定的烟雾临界值，则探测器启动报警。

通过以上的工作原理分析，当有火灾极早期现象发生时，空气经采样管吸进探测器内后经过增湿、降压，将一个个肉眼和其他探测器发现不到的0.002微米
的微小颗粒放大到肉眼可见的颗粒，再经过一套精密的粒子计数器计算出此时空气中的颗粒数量，由于火灾极早期的颗粒数量500000个远大于正常空气中的颗粒数量20000 个，所以通过设定空气当中的颗粒数量来设定报警的阀值，这样一来就不会受任何其它因素的影响而产生误报现象。

吸气式火灾探测系统的准确率是其他火灾报警系统无法比拟的，它一般分为四级报警:
第一级报警—Alert（告警提示），可以用来招集防火专职人员对不正常情况进行调查。

第二级报警—Action（行动），可以启动报警功能，并通告其它人员。

第三级报警—Fire1（火灾报警1），表示已非常接近或火灾已经发生。

第四级报警—Fire2（火灾报警2），启动消防系统。

吸气式感烟探测器的设置要求：
1. 非高灵敏度型吸气式感烟火灾探测器的采样管网安装高度不应超过16m，高灵敏度吸气式感烟火灾探测器的采样管网安装高度可以超过16m。

2. 对于可能存在烟雾分层的高大空间或安装高度超过27m时，应在多个高度进行采样。

可采取在多个水平高度布置采样管网，或在顶部布置一层水平采样管网的同时，再向下垂直布置纵向采样管网。

3. 一台探测器的采样管总长不宜超过200m，单管长度不宜超过100m，单管上的采样孔数量不宜超过25个。

4. 在烟雾最有可能经过的途径（如回风格栅口）布置取样点，是实现极早期烟雾报警最为有效的方法。

吸气式火灾探测器适用场所：吸气式极早期火灾探测系统经常用于现场环境导致异常结果的不利环境。

许多不利区域都可受到保护，因为热空气可以冷却，冷空气可以加温，灰尘可以过滤，脏的空气可以被识别为正常工作环境的一部分，受污染的空气可以退回到采样处。

这种情况下，将探测器安装在较亲和的环境场所且保证采样管使用合适的材料就非常重要。

所以除了普通感烟探测器适用的范围，吸气式感烟探测器还特别适用于以下的场所：具有高速空气流的场所(高大厂房、仓库)；重要的或有特殊要求的场所；低温场所(如冷库)；需要进行隐蔽探测的场所；需要进行火灾早期探测的关键场所；人员不宜进入的场所；具有较强的电磁辐射容易引起其他探测器吴报的场所。

火灾探测系统的极早期、网络化已经成为社会的需求。

在科学技术方面，先进的激光技术、计算机技术及人工智能技术运用到消防领域，引起了火灾自动报警技术的改革，满足了人们对消防报警方面的需求。

吸气式极早期火灾探测系统是当今世界上最先进的消防报警产品，他灵敏度高，避免了误报警，运行稳定、可靠，操作简单、方便，应用灵活，扩展便捷，维护量小，易于监控和集中管理，大大降低火灾的风险程度，变被动为主动，防患于未然。

相信随着社会的迅猛发展，吸气式极早期火灾探测器必将应用到更加广泛的领域，发挥它更大的作用，保护人类和财产的安全。

参考文献
[1]吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工及验收规范. DBJ01-622-2005。