關于地鐵高大空間消防報警設備的選型-線型光束感煙探測器和吸氣式感煙火災探測器的對比

武海建

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1 列車庫設置吸氣式早期煙霧預警系統(tǒng)的必要性

列車庫具有空間大、價值高、占地面積廣、氣流流動性強等特點。這樣的環(huán)境，對于前期火災煙氣探測是一個很大的挑戰(zhàn)，若出現(xiàn)火情后感煙探測器報警不及時，極易導致重大的財產損失。

傳統(tǒng)的紅外對射式煙霧探測器由于設計上受到了報警時間和靈敏度的要求等限制，無法在此類高大開放式的空間中有效地直接探測得到已經發(fā)生火災的初始煙霧。這主要是因為初始煙霧在其上升的過程中會被周圍環(huán)境中的氣流所稀釋，其初始煙霧濃度很難有效地達到紅外對射式煙霧探測器的報警濃度閾值，無法在發(fā)生火災的初期就準確、及時地給出火災報警信號并聯(lián)動滅火系統(tǒng)的及時進行啟動。在這種情況下，雖然自動滅火系統(tǒng)在已經發(fā)生火災的損失到達一定程度和規(guī)模的范圍時候仍然可以有效地啟動，但往往已經為時已晚，損失已經變得難以避免，滅火也因此變得非常困難[1]。

而且，傳統(tǒng)的紅外對射式煙霧探測系統(tǒng)會受光線、建筑物變形、霧氣等影響而發(fā)生不可避免的誤報，維護起來也非常困難。因此，列車庫環(huán)境迫切需要一種可以解決傳統(tǒng)探測器不足的方案，并且需要做到火災煙氣早期預警和水炮系統(tǒng)有效聯(lián)動的更先進可靠的火災探測手段，從而做到防患于未然。而吸氣式早期煙霧探測預警技術的出現(xiàn)解決了這一難題。

2 吸氣式煙霧探測系統(tǒng)可以解決的問題

2.1 煙霧分層問題的解決

煙霧的分層探測是指由于建筑物受熱障現(xiàn)象的決定性影響，建筑物頂部的區(qū)域可能會存在一個蘑菇狀的熱空氣煙霧分層，它可能會嚴重阻礙建筑物火災初期時低溫條件下煙霧的擴散和上升，大量的熱空氣煙霧無法直接到達傳統(tǒng)的對射式煙霧探測器的高度和位置。這種煙霧上升受阻情況在高大的建筑車庫環(huán)境中被認為是常見的煙霧探測現(xiàn)象。而這種高靈敏度的吸氣式煙霧探測器是通過采樣管網對空間煙霧探測區(qū)域的整體空氣濕度和樣品煙霧濃度進行了抽樣和分析，從而對空間內煙霧采樣濃度的上升情況給出報警。它的煙霧采樣管道可以直接安裝在任何的高度，既可以在任何水平的管道上開一個通氣孔直接進行煙霧采樣，也同時可以在任何垂直的管道上開孔進行采樣。從而大大避免了建筑空間煙霧分層的現(xiàn)場對建筑物火災初期煙霧探測的影響。

2.2 煙霧稀釋問題的解決

因為車庫中的通風系統(tǒng)工作及列車進出庫所產生的氣流擾動影響，煙霧會被嚴重稀釋。如果在車庫頂部使用傳統(tǒng)的對射式煙霧探測器或視頻感煙探測器，受靈敏度的限制，只有當火災達到較嚴重的程度而產生大量煙霧時才有可能探測到火災的存在。

而吸氣式煙霧探測系統(tǒng)的特點，就是通過安裝在管網上的各個采樣點對空間內的空氣成份進行吸入式主動采樣分析，即使采樣管安裝在頂部的區(qū)域，突破車空氣煙霧粒子到達頂部或被煙霧分層稀釋的底部微量空氣煙霧粒子仍然是可以被其捕捉到，探測器的主機通過高靈敏度的吸氣式激光腔對各個采樣點上所采集的空氣煙霧粒子樣品的成份都進行了檢測，從而使我們能夠有效的提供極早期的車庫內火災報警探測事件的預警和響應。同時，也因為可以將采樣點的探測器布置在極早期的車庫內吸氣式通風煙霧探測系統(tǒng)的回風格柵處，煙霧樣品成份會隨著車庫內空氣的流動在系統(tǒng)的回風口處被更快的激光探測得到。因此，在這樣的火災探測環(huán)境中，選擇一種靈敏度高且同時能夠多點進行煙霧采樣的設備作為吸氣式激光腔煙霧粒子探測系統(tǒng)，這樣就可以有效的徹底解決車庫內煙霧粒子的稀釋對火災報警的穩(wěn)定性影響[2]。

2.3 維護困難問題的解決

眾所周知，所有的紅外煙霧報警探測器設備都是需要定期對探測器進行單點維護和校準。對于安裝在機場或者車庫高處的傳統(tǒng)紅外煙霧報警探測器需要進行單點維護，不僅需要在預備一套專用的探測器設備(比如登高車或者腳手架)和專業(yè)的維護工作人員，而且費用高、工作危險性大。紅外對射式煙霧報警探測器因為在進行單點維護后需要重新進行一次單點維護和校準的工作，通常需要耗費很長的維護時間和人力物力。

吸氣式煙霧探測器無論現(xiàn)場布置的采樣探測點在何處（比如在高處或者裝飾吊頂內），都只需要在主機的位置就可以對整個管網系統(tǒng)進行空氣吹洗，這就意味著可在很短的時間內完成該系統(tǒng)的維護工作，既避免了高空作業(yè)的危險性，又節(jié)約了成本，系統(tǒng)的維護非常簡單、高效。

2.4 誤報問題的解決

車庫內結構復雜，由于傳統(tǒng)對射式煙霧探測器的報警閾值是固定的，不能隨著環(huán)境的變化而自動對報警閾值進行調節(jié)，建筑物沉降、建筑結構發(fā)生熱脹冷縮變形、環(huán)境背景煙霧及灰塵的干擾、以及列車進出車庫會產生的震動等都可能會導致紅外對射報警設備的對光角度發(fā)生偏移，從而使得設備頻繁誤報警。

吸氣式煙霧探測系統(tǒng)由于采用了一系列的防塵和誤報措施及專有技術（內外置吸氣組合式智能空氣過濾煙霧探測系統(tǒng)及先進的智能煙霧報警自動識別和探測算法），如：多級煙霧報警閾值設定、環(huán)境煙霧自學習、報警延時自動可調、激光腔自清潔等，可對煙霧和空氣中的灰塵進行準確的判斷，從而使系統(tǒng)可以有效的控制和避免誤報警的情況發(fā)生，系統(tǒng)的維護費用也因此被得到大大的降低了[3]。

2.5 吸氣式感煙火災探測的其它優(yōu)勢

（1）采樣管道安裝方式簡單、靈活，系統(tǒng)整體造價與傳統(tǒng)煙感探測系統(tǒng)相當。

（2）采樣孔的設置可以和裝修完美融合，在不影響探測功能的同時還不會破壞美觀。

（3）可以方便的與FAS、BAS及綜合聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)通過多種的通信方式進行實時通信，實現(xiàn)集中聯(lián)動監(jiān)控和系統(tǒng)的實時聯(lián)動。

（4）使用方可以根據(jù)需要（注：需滿足規(guī)范間距要求）在采樣管路上添加或減少氣體探測模塊，從而實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控及反恐（毒氣探測）。