IFD云雾室型吸气式感烟火灾探测器机场解决方案20130301.pdf

IFDIFD 云雾室型空气采样式极早期火灾探测系统云雾室型空气采样式极早期火灾探测系统 機場機場 应用应用技术方案技术方案 Protec Fire Detection Export Ltd 2013 1 1 目录目录 一 概述一 概述 二 二 机场机场的火灾防范特点的火灾防范特点 三 三 IFD 云雾室型空气采样式火灾极早期探测系统技术云雾室型空气采样式火灾极早期探测系统技术特点特点 四 四 IFD 云雾室型空气采样式火灾极早期探测系统的工作原理云雾室型空气采样式火灾极早期探测系统的工作原理 五 五 IFD 云云雾室雾室型空气采样式火灾极早期探测系统型空气采样式火灾极早期探测系统的应用优势的应用优势 附件一附件一 目前常用的火灾探测设备的局限目前常用的火灾探测设备的局限 附件附件二二 空气采样探测器的两种探测技术基本分析空气采样探测器的两种探测技术基本分析 附件附件三三 IFD 空气采样式极早期火灾探测器主要技术指标和参数 附件附件四四 IFD 系统设计方案 附件附件五五 IFD 安装实绩照片 一 一 概述概述 现代化的大型航站楼通常具有超大面积 超大体量 超高空间等特点 通常情况下 机场都具有完善的消防设施和较高的消防安全管理水平 很少发生火灾事故 然而 航 站楼等部位属于人员密集场所 一旦发生火灾事故 即可能造成严重的人员伤亡 也可 能造成机场整体运营的中断 而造成较大层面的影响 随着我国航空事业的发展 各地的机场的规模不断扩大 数量不断增多 由于肩负着 巨大的货运 客运任务 所以机场运营管理是非常庞杂 和有序的 若是这种秩序被打 乱 其损失自是不言而喻的 而消防安全管理就是其中的关键重点 是机场秩序和安全 稳定的重要保障 因此 消防安全管理如何能够保证机场有序 可靠的安全运营 免受 火灾的威胁呢 火灾探测器的选用是一项关键的对策 但是 由于机场空间巨大 人员集 中 区域众多 环境复杂 要覆盖适用于如此广泛的区域 满足如此多的需求 有哪一 款火灾探测器能够普遍适用呢 答案就在寻求一种具有能在火灾最初期提供警告 争取 最长的反应时间 及不因机场环境影响造成误报 以致让机场秩序失控的严重后果的探 测器 二 二 机场机场的火灾防范特点的火灾防范特点 依照消防系统设计要求 为解决常规点式火灾探测器在高大空间如航站大厅 物流 仓库等高度超过 12 米的场所的使用的缺陷 超过国家消防规范关于点式探测系统的设计 限制 及对行李处理机房 电气机房 电气管廊 行李通道和服务通道可能发生电气火 灾的区域进行保护 一般主要采空气采样式光电型早期烟雾探测系统 以实现对区域内 可能发生的火灾隐患进行早期探测及报警 给机场的安全保卫人员充分的时间 及时检 查火灾隐患区域 做好因应措施 将火灾消灭在萌芽状态 最大程度地降低火灾可能带 来的人身伤害 设备停运 设施损坏等灾难 为机场内旅客 工作人员 及大量现代化 设备和设施提供运行保障 机场系统由于使用设备多样化且构成复杂 对于火灾的防范也相对困难 纵观机场 场站系统对于火灾防范的重点区域及可能引发火灾的原因分析如下 1 捷运系统维护区域 因为担负大客流量运输工作 使该系统的工作负荷非常大 以北京首都机场 T3 航站楼为例 设计高峰每小时单向运送旅客 4100 名 共设两个车站 运行距离约 2 5 公里 运行时间间隔不超过 3 分钟 同时设有控制中心和维修中心 电气火灾隐患较 为明显 一旦发生火灾 影响非常严重 在此 空气采样烟雾探测系统就是为保证捷 运系统的正常运行而设计 达到早期探测电气火灾的发生 及时消灭隐患在萌芽状态 2 主通信机房 核心网络设备机房 电气走廊 功能控制中心 上述区域都是属于电气类火灾容易发生的主要区域 主要有以下特点 1 可燃物类型多样 现代电气机房和通信机房内安置有大量功能完备 价格昂贵的 仪器设备 电线电缆及各种存储介质 此类易燃类物品 极易燃烧造成灾难性后 果 另外 类似纸张 磁盘 磁带等各类存储介质也是构成火灾隐患的重要因素 2 火灾的诱发机制繁多 产生的危害也多种多样 电气机房火灾通常可有多种原因 诱发 其中包括传统的原因 也包括基于各类电气 通信机房自身特点的多种原 因 包括 机房电力供应系统 交直流电源 电池 发电机及供电线路等 火灾 机房所在建筑内的电梯 空调 加热设备 照明系统等其他电器设备火灾 机房 内电气电力设备内部的线路引发等 3 机房内设备昂贵 对火灾的敏感性极高 设备的高度集成化 设备运行对环境的 要求越来越高 任何温度 湿度的变化 都将造成元器件的升温直至燃烧 4 空调设施完备 对火灾探测造成困难 由于现代通讯产品对机房环境的要求 空 调系统被普遍采用 烟雾的传播及扩散更加迅速 这将对烟雾探测工作造成很大 的负面影响 一方面烟雾被大幅度稀释 难以到达传统烟雾探测设备的报警阈值 另一方面 空调气流将使烟雾难以达到探测器 造成报警延误或漏报 3 屋顶顶棚 行李隧道 行李服务通道 行李处理机房 此类区域都属于大空间探测类型 主要存在以下探测难点 1 空间高度很大 大空间易产生烟雾滞留层及烟雾大量被稀释 普通点式烟感探测器 不能满足探测的要求 2 区域内空调效能很强 烟雾被大幅度稀释 难以到达传统烟雾探测设备的报警阈值 另一方面 循环气流将使烟雾难以达到探测器 造成报警延误或漏报 实践证明 由于循环系统 货物安放 房间结构等多方面的影响 点式感烟探测器往往在火灾 已经发生到一定规模以后才能发出报警且无法报告火源准确位置 3 区域空间内存在条幅 广告牌等遮挡物 对火焰探测器等装备的探测起到干扰 无 法使其正常有效报警 上述各类场景因物品种类繁多 给已经高速运转的各个系统带来极大的隐患 危及 该区域内所有旅客和物品的安全 然而 从引进空气采样式光电型早期烟雾探测器到机场环境应用这十几年来 本以 为此型探测器具有主动式采样及高灵敏度之特性 能一并解决上述难题 然而在实际应 用时才发现 高灵敏度的光电型早期烟雾探测器在较易有灰尘的区域经常造成误警报 使得机场的安全相关人员不胜其扰 因此 改善误报的要求便不断被提出 而探测器供 应场商的改善对策却又造成另几个隐忧 1 调降灵敏度 为了避免误报频繁的发生 将光电型早期烟雾探测器的灵敏度调降是最 直接的方式 但要真正有效降低误报问题 必须每一个采样孔真正的灵敏度 注意 不 是探测器的灵敏度 降低至如传统点式探测器的灵敏度 如此一来 将造成业主面对火 灾风险的提高 而另一方面 投入大笔预算装设高灵敏度探测器的意义何在 2 加装外置过滤器 利用过滤器来过滤空气中较大颗粒的灰尘以避免误报 然而 在项 目初始设计时 设计工程师们会以厂商提供的产品理想信息做为设计的依据 如将采 样管设计至最大的容许管长 如100 m 一旦在实际运行遇到误报频繁的情况下 增设 外置过滤器 其造成的吸气阻力 压损 将造成原先设计的采样管长度无法有足够的吸 力来正常抽取采样管后端的空气样本 造成采样管后段安全的死角 而且更换过滤器 的成本亦将是后续维护工作的一大负担 3 设定警报时间延迟 企图排除短暂的环境现象造成误报 但设定警报时间延迟将造成 无法满足120秒传输时间限制的国家标准 上述问题 如果设计工程师没有在设计时预先思考防范误报的问题 或承装公司在 面对误报时选择对业主不利的解决手段 如降低灵敏度或加装外置过滤器 业主将会在接 收机场场站后 独自面对火灾的风险 如此一来 业主投入大笔经费购置高灵敏度烟雾 探测器的意义何在 而在保固期过后 所有困扰将转介到业主身上 结果是业主成为最 大的输家 这对机场场站的业主而言是极不公平的 综合上述的问题 火灾探测设备面对机场环境的火灾挑战为 1 火灾探测设备必须要有极高的灵敏度 以争取更多的反应时间 才不致于酿成巨灾 2 在极高的灵敏度运行状态下 不可因灰尘而造成误报 产生运行上的困扰 3 在气流稀释烟雾的状况下 须能保持高灵敏状态 4 在电力及通信箱柜的阻隔下 必须能进行正常的火灾探测 5 在高大空间环境中 能降低烟雾分层现象的冲击 6 探测器若装设在开关柜内 高大空间 及狭窄的电缆管沟内 如何客服日后的维护工 作问题 传统的点式探测器 高灵敏度烟雾探测器 火焰探测器对于上述的问题无法解决是 显而易见的 详附件一 传统的点式探测器不具备有高灵敏度探测能力是众所皆知的 而 高灵敏度烟雾探测器因仍旧采用传统光电式的光遮蔽原理 光遮断或散射方式 若是要设 定在高灵敏度状态下运行 势必频繁造成误报的困扰 最终也不得不降低灵敏度以求妥 协 其结果就是回到传统的点式探测器一般的灵敏度 详附件二 如此一来 不仅对火灾 探测没有增加多少效益 而投资大量预算设置的空气采样式高灵敏烟雾探测器更形同浪 费 而气流稀释烟雾及烟雾分层现象更使得传统的点式探测器或高灵敏度烟雾探测器对 火灾无能为力 火焰探测器需要有火苗产生才能探测到火灾 较适合使用在易燃性气体 或液体火灾 加上空间许多遮挡物 造成火焰探测器无法及时对火灾做出反应 因此 探测器要在机场环境上成功的对抗火灾的基本要件是 1 具有在烟未产生前的过热 overheating 或打火状况下即能反应的极高灵敏度 而在此 高灵敏度状态下运行 亦不会因环境因素 如灰尘 温湿度的变化 影响而产生误报 2 探测器必须能承受因气流变化造成探测标的物被稀释的影响 而仍能维持在高灵敏反 应的能力 以达到及早报警的预防效果 3 能降低烟雾分层现象的冲击 火灾生成物必须能到达探测器 以快速反应火灾情况 4 能解决开关柜内探测的问题 不因机柜的阻隔而延误救灾 5 日后的维护工作需要简易 让火灾探测器得以稳定的正常运行 三 三 IFD云雾室型极早期云雾室型极早期探测系统技术探测系统技术特点特点 上述几项要求对传统点式光电型探测器 红外对射型探测器 图像式火焰报警探测 器 或如激光型空气采样式烟雾探测器而言 都是无法满足要求的 只有采用云雾室探 测技术 Cloud Chamber Technology 的IFD探测器 它具有最快的火灾反应灵敏度 几乎等 于零的误报率 因而避免了复杂的火灾确认程序 避免延迟救灾的时间 避免降低对警 报的警觉性 避免以调低灵敏度来降低误报率 能真正反应投资极早期探测器的意义 IFD 云雾室型极早期火灾探测器具有如下特点 1 全世界唯一具有能运转在最高灵敏度 火灾极早期阶段 状态下而不误报的能力 2 不会受粉尘 雾气等影响而造成误报 不需使用内 外置式精密过滤器 没有额外费 用支出的问题 3 探测火灾生成物为火灾极早期阶段的不可见热释微粒子 小至 0 002 m 数量庞大 每 立方公分达 500 000 颗以上 受气流稀释的影响远小于火灾第二阶段产生的烟雾 4 因不可见热释微粒子重量比起烟雾而言是微不足道的 仅需极小的热能便可将其带往 较高的空间 让探测器容易补捉到而不会漏报 因此 适合安装在高大空间的场所 已 实际通过 45 米高的大空间火灾模拟探测测试 5 采用空气采样管主动吸取环境中的火灾生成物 对于难被探测的封闭空间 如机柜内 亦容易以毛细管采样的方式 深入机柜内取样 解决封闭空间阻隔的问题 6 不会受灰尘影响而造成误报 因此 不需要使用昂贵的高效过滤器 而由于光会自然 衰减的问题 每五年建议更换的光电探测元件价格仅为设备整体成本的 5 因此 具有最低廉的整体使用成本 购置成本 维护成本 7 探测器部件采模块化设计 维修置换容易 可于现场拆卸更换 8 4 阶火灾分段警报 每阶段警报具 10 阶可调灵敏度 9 监控软件可提供二次开发接口 10 满足 GB 15631 2008 特种火灾探测器 要求 并经沈阳国家消防电子产品质量监督检 验中心测试合格 11 经国外著名测试机构 UL FM 等测试认可 四 四 IFD 云雾室型空气采样式极早期火灾探测器的工作原理云雾室型空气采样式极早期火灾探测器的工作原理 根据 NFPA72 的定义 空气采样式 探测系统 如右图 是由探测器及空气采 样管道系统组成 管道成网络分布 从 探测器延伸至被保护区域 探测器内的 抽气扇通过空气采样点及管路系统将 被保护区内的空气样本抽送回探测器 探测器会对空气样本中是否含有火灾产生物进行检测分析 依据 NFPA Fire Technology 1974 文献说明 当一物质于受热达过热时 Overheating 即因化学变化导致材质分解 而会 释放出不可见的次微米粒子 直径为约 0 002 微 米 m 10 6 当该物质持续受热达到燃点时 即开 始转变产生碳粒子 亦即所谓的碳烟 并开始溶解 而燃烧 从材质过热分解到烟雾产生的阶段 我们 称之为火灾 极早期 阶段 如左图 火灾极早期阶段是指物质从被过度加热超过其 材质可承受的临界点 即热分解点 Thermal Particulate Point 到氧化燃烧并开始产生碳 烟的阶段 在火灾发生的极早期阶段 此时尚无烟粒子产生 所出现的情况是热力的适度增 加 进而产生大量的不可见次微米粒子 0 002 m 10 6 在火灾成长的各个阶段 空气中粒子数 的组成及数量为 如右图 在正常阶段 空气中只有一般的悬浮粒 子 数量约在25 000 cc至60 000 cc之间 在极早期阶段 空气中除了一般的悬浮 粒子 还有因物质过热达热崩溃点而释 放出的不可见次微米粒子 数量约在 500 000 cc 以上 到达烟阶段 空气中有一般的悬浮粒子 不可见次微米粒子 还有烟粒子 粒子持续 累积的数量约在 1 000 000 cc 以上 一般采用光散射原理 scattered light principle 的激光型或LED型早期烟雾探测器并不 对次微米粒子产生反应 它所能探测到的粒子大小是受探测器所使用的探测光源之波长 激光约为 0 3 微米 所限制 如果光波长大于粒子直径 就无法探测到粒子的存在 然而 在火灾极早期阶段 热释次微米粒子的直径约为 0 002 微米 m 10 6 所以 采用光散射 原理的激光型或 LED 型早期烟雾探测器无法探测出火灾的早期征兆是可想而知的 IFD 是世界上最先将云雾室 Cloud Chamber 的技术 即微粒子计数能力 应用于火灾极 早期探测的探测器 云雾室探测技术使得 IFD 对火灾极早期所产生的大量不可见的次微 米粒子具独特的探测能力 IFD 经由空气采样管路将被保护区内的空气样本送入探测主机内 若此区域内的空气 烟释放 阶段 火焰释 放阶段 热释放 阶段 火灾极早期阶段 热分解不可见粒子 样本含有火灾极早期阶段释放出的高浓度的不可见次微米粒子 云雾室即有能力透过一 简单的精密机械处理过程 利用水滴的凝结特性将这些不可见的次微米粒子及空气中的 灰尘粒子一个个分别内含在个别的小水滴中心 一颗粒子形成一颗水滴 而形成一颗颗可 见的细小雾状水滴 约 20 m 如下图 透过这庞大的雾状水滴所形成的遮光面及透光率 即可测出空气样本所含粒子的数量 而灰尘粒子的数量相对于 0 002 微米粒子的数量 是 相当相当少的 约 1 25 以上 因而可以区别得知是正常状况或是极早期火灾的讯息 火灾极早期阶段产生的次微米粒子数量非常多 但 由于体积远小于一般灰尘粒子 故光电型探测器受数 量极少但相对遮光率极高的灰尘粒子之影响 远大于 次微米粒子 故无法辨别次微米粒子与灰尘粒子在数 量上的悬殊差异 经过云雾室处理后 每一个火灾极早期阶段所产生 的不可见次微米粒子与灰尘粒子皆由一水滴所包围 其产生的有效遮光率与包围灰尘粒子的水滴产生的有 效遮光率相当 故其在数量上的悬殊差异 500 000 cc 20 000 cc 即可被光电仪器辨识出来 综上所述 可以得知 光电型探测器 如激光型 看到的现象受到两个限制 1 光波长如大于粒子直径 则无法探 测到粒子的存在 目前市面上没 有一种探测器光波长小于 0 002 微米 因此无法探测到火灾极早 期现象 2 粒子大小不一 如右图 无法用光遮或散射方式计算粒子的数量 因此也无法计算出灰 尘与烟粒子在数量上的差别 而云雾室型探测器看到的现象是 1 所有粒子 包括灰尘及热释微粒子 皆被约 20 微米的水滴包覆 如右 图 可被一般光源 如 LED 探测 到 2 所有粒子大小一致 可用光遮方式计算遮光率及透光率 即可算出粒子的数量 当粒子数量变为可计数时 IFD 即可藉由空气中存在的灰尘数量最大值 不超过 60 000 cc 来将火灾警报门坎设定在灰尘数量最大值以上 如 100 000 cc 即可远离误 报的困扰 并可在火灾的极早期迅速反应 五五 IFD 云雾室型空气采样式极早期火灾探测器云雾室型空气采样式极早期火灾探测器的应用优势的应用优势 IFD 完全符合了上述供电系统的特殊难题 为供电系统最适用的火灾探测器 IFD 相 对于其它探测器应用于供电系统所具有的优势为 1 1 唯一能在极早期报警的探测器唯一能在极早期报警的探测器 传统的感烟探测器灵敏度仅为 3 5 obs m 比 IFD 发现火情报警最少要晚 数小时甚至更久的时间 而较灵敏的激光型探测器由于受限于其光波长的影响 火灾 极早期阶段产生的热释微粒子无法被激光型探测器探测出来 IFD 可以探测到火灾发生的极早期阶段物体表面分解出的不可见热释微粒子 因 而具有火灾极早期探测的能力 在实际运行中能发现极早期的火情 争取在火灾发展 至不可收拾前的数小时时间 控制初始阶段的火灾 从而避免了发生中断供电的事故 生产设备的损毁 所以 IFD 能提供的的火灾极早期探测的能力 对于供电系统的火 灾防御策略有着非常重要的意义 IFDIFD 是目前市面上唯一能探测火灾极早期现象的探测器是目前市面上唯一能探测火灾极早期现象的探测器 即即 IFDIFD 是最灵敏是最灵敏 的探测器的探测器 2 2 不受环境不受环境 如粉尘如粉尘 影响而造成误报影响而造成误报 IFD 的云雾室具备粒子计数功能 能将正常状态下的灰尘粒子数量与火灾极早期 状况下的不可见微米粒子数的悬殊比例给区别出来 因此 IFD 的警报门坎可以设定 在高于空气中悬浮粉尘所造成的背景值数量 而这背景数量值却远小于火灾极早期阶 段所释放出的不可见粒子数量 故 IFD 不会受环境灰尘的影响而产生误报 IFDIFD 是目前市面上唯一在实用上真正能运转在高灵敏度而不误报的探测器是目前市面上唯一在实用上真正能运转在高灵敏度而不误报的探测器 3 3 适用于高大空间的隐患探测适用于高大空间的隐患探测 因 IFD 的探测标的物为在火灾第一阶段 极早期阶段 所产生的热释微粒子 其体 积小 直径约为 0 002 微米 质量轻 故很容易被早期热流带到接近天花板高层位置 加上采样系统的吸力 使得热释微粒子很容易被采样管捕捉到 IFD 的采样管安装灵活 可针对保护目标的环境而做灵活的设计 与以往的点式 探测器不同 IFD 的采样管网可以根据需要而采用不同的安装方法 例如 可以像常 规点式烟雾探测器一样安装在天花板或地板下 也可以将采样管沿着电力设备设置的 位置走向来安装 或者沿着电缆槽架布置 以更能接近保护标的物的特点 来监测电 厂或变电站内设备过热乃至燃烧等情况的发生 以提供更快速 更可靠的保护方式 至于维护的方便性方面 安装在 12 米以上高度的采样管为 PVC 或 ABS 材质 不 含任何探测电子组件 因此只要定期使用空压机反方向吹扫管内的积尘即可 而探测 主机则可安装在一般人站立可实施维护的高度 因此 平常的维护不受 12 米以上高 度的影响 此外 由于粒子计数功能对误报的免疫能力 IFD 的维护工作相对于常要因去判 定是否为误报而耗费许多人力的激光型探测器要来的容易 IFDIFD 是目前市面上最适合安装在是目前市面上最适合安装在高高大空间的探测器大空间的探测器 4 4 受高气流稀释变化影响微小受高气流稀释变化影响微小 在大空间高气流变化的环境下 烟很快的会被稀释得无法被烟雾探测器探测到 而火灾极早期阶段的不可见次微米粒子因数量庞大 依据 NFPA Fire Technology 1974 文献记载 物质释放出的不可见次微米粒子可达每秒 2 000 亿颗以上 因此稀释 不易 即使被稀释后 仍能保持在很庞大的数量 而 IFD 的探测标的物正是在火灾极早 期阶段所产生的热释微粒子 故不管是否在高气流变化状态下 火灾极早期现象仍能轻 易的被 IFD 探测出来 IFDIFD 是目前市面上最不受气流稀释影响的探测器是目前市面上最不受气流稀释影响的探测器 5 5 最经济省时的维护成本最经济省时的维护成本 就空气采样式探测器而言 长期的维护成本包括三项 1 设备汰换成本 对光电型 如激光型 探测器而言 长期使用的结果是 因灰尘的累积而需更 换过滤器 在电缆沟道尤为频繁 且激光自然衰减后 更换激光腔的价格昂贵 约 为整机成本的 60 70 反观 IFD 不因灰尘的影响而造成误报 故不需使用高 精密过滤器 且因云雾室具有将粒子用水滴包覆放大的功能 IFD 不需使用昂贵 的光源 只需采用便宜的 LED 光电组件即可 LED 具有持久耐用的优点 然而因 光自然衰减问题 建议每 5 年汰换光电组件 而其价格仅为激光腔价格的约 1 25 因此 长期的整体使用成本要比激光型低得多 2 定期维护成本 定期维护成本一般仅为人力成本 空气采样式探测器因为是单点维护 要比 一般传统点式探测器容易得多 但因空气采样式高灵敏度烟雾探测器 激光型及 高能 LED 型 的高误报特性 使得采样管 24 小时持续采样的结果 造成管内积 灰尘 稍有碰撞 管壁灰尘掉落 即让高灵敏度烟雾探测器产生误报 因此 必 须在很短时间内即做管路的清洁工作 对维护人员带来极大的工作量 而灰尘对 IFD 不造成误报 因此 只要随着一般定期维护时做一次管路吹扫即可 3 误报带来的人力成本 因高灵敏度烟雾探测器的频繁误报带来经常的查找及确认工作 这些额外工 作也使得维护人员在精神上及时间上不胜其扰 反观 IFD 没有误报的问题 因 此 大大减轻了维护人员的工作量 亦即降低了人力成本 IFDIFD 为目前市面上在长期使用上最经济的探测器为目前市面上在长期使用上最经济的探测器 6 6 功能强大的远程监控系统功能强大的远程监控系统 IFD 的网络功能齐全 并易 于组网 无论是 RS485 方式 如 右图 还是光纤组网方式 抑或 是 TCP IP 组网方式 可以轻松 实现 非常适合大区域场所 在 探测器设备数量较多的情况下 使用 IFD 的远程监控系统具备 事件记录功能 能够将设备运行状况记录并储存 不会受停电影响 能够针对火灾各 个阶段做完整记录 描绘火灾生命周期的极早期阶段 烟释放阶段 火焰释放阶段和 热释放阶段的全部发展曲线过程 IFD 的远程监控系统具备联动控制功能 每台 IFD 主机配有 5 至 17 个继电器 因 机型不同而配备不同数量的继电器 这些继电器可以被分别编程对应于探测器上各 个管路的四级报警 扫瞄型 故障等操作 可以方便地用来控制各种各样的联动设备 也可以通过监视模块与传统报警设备相连 作为一台区域报警器使用 IFD 具备远程输入控制功能 用户可以实现远端对 IFD 的复位 隔离等按键控 制 实现远程对现场设备操作 避免保卫人员往返于消防控制室与现场之间的无谓工 作 IFD 设备具有现场火灾四级报警显示功能 对于早期火灾隐患 用户可以及时处 理 IFD 的系统设定完全中文化 方便工作人员对设备进行检查及维护的工作 IFDIFD 具有目前市面上操作最友善 功能最完整的监控系统具有目前市面上操作最友善 功能最完整的监控系统 7 7 移动探测器协助寻找火灾源头移动探测器协助寻找火灾源头 在许多区域有排风系统的运作导致烟雾及热释粒子飘散无序 加之面积广阔的区 域 保卫人员很难查找火源的准确位置 为能协助保卫人员更加快速查找火源 将火 灾隐患查找范围缩小至一定的范围内 Protec 公司特 别设计了移动式极早期火灾探测器 如右图 该设备 自带电源 可根据保卫人员需要 随身携带到需要 查找火灾隐患的区域进行火源的查找 IFDIFD 为目前市面上辅助配备最齐全的探测为目前市面上辅助配备最齐全的探测 器器 综上所述 IFD 系统是一套能够提供火灾极早期阶段防御策略最有效的工具 且对 大空间 高粉尘的厂区所面临的火灾探测难题 提供完整的解决方案 附件一附件一 目前常用的火灾探测设备的局限性目前常用的火灾探测设备的局限性 1 1 传统点式感烟探测器传统点式感烟探测器 在一般火灾探测防护应用中 传统点式系统可以说是应用最广泛 同时也是问题 最多的探测方式 实际应用证明其不适合在高粉尘大空的区域应用 其主要弱点有 1 灵敏度偏低且调节范围很小 传统点式烟雾探测器报警灵敏度大多为 3 5 这样 的探测灵敏度对于通常的环境是可以接受的 比如宾馆 饭店 办公大楼等等 但在高粉尘大空间火力电厂应用环境中 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 另外调节范围偏小 无法适应不同的应用环境也是传统点 式烟雾探测器一大缺陷 无法对特定环境提供有针对性的防护 2 被动采集烟雾样品 极易受环境因素影响 以往的点式感烟探测器多数安置在被 保护区域的天花板上被动地等待烟雾慢慢扩散到探测器内部 才能反应报警 而 高大空间的特殊环境将会对烟雾探测产生稀释及气流动作路径变化等多种不利的 影响 会使燃烧所产生的烟雾稀释 使烟雾很难达到常规点式感烟探测器的报警 阈值 同时在高大空间中由于烟雾在上升的过程当中温度降低而无法继续上升 烟雾无法达到探测器所在的有效位置 致使延误甚至漏报 3 报警时间晚 由于上面两个缺陷 直接导致在实际使用中传统感烟探测设备 无 法在火灾发生的初期发现火情 给值班人员提供足够的处理时间 所以 传统火 灾探测报警设备只能起到一个防止火灾大范围蔓延的作用 4 不适用于高大空间场所应用 因此 国家相关规范 限制在高度超过 12 米的区域 不宜采用传统感烟探测设备 5 探测器安置方式单一 无法满足特殊环境的要求 传统探测器一般只能安置在天 花板 地板下等少数位置 而在许多场合 为了对设备提供更直接的保护 往往 要求火灾探测设备能够具有更加灵活的安装方式 比如可以根据需要 直接把探 测器安装在设备内部 空调回风口附近等等 以便能够更加明确的对保护区内的 各个设备提供重点保护 2 2 红外对射式感烟探测器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 很多客 户考虑应用红外对射探测系统 红外对射系统的运行原理 是当其所属发射器与接受 器之间的红外线被烟雾遮挡时 接受器所接收到的光强度会发生改变 探测器以此判 断烟雾的存在 并会发出报警信号 红外对射烟雾探测设备在实际应用中 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 1 发现火情晚 与点式系统相比没有明显改善 红外探测系统在实际使用中 为了 保证其探测功能的实现 要求在红外发射端与接收端之间无遮挡 这就要求保护 区内的设备 作业机械均不得安装或移动至发射端与接收端之间 否则将引起误 报 因此 系统在安装过程中 为了避免这些可以诱发误报的因素 设备大都安 装在空间的最顶端上 烟雾稀释而产生的不利影响 都将使这类设备面临与传统 点式感烟报警设备相同的问题 报警时间晚 探测容易受到各种因素的影响 2 报警灵敏度低 不具备在火灾极早期阶段发现隐患的能力 3 易产生误报 红外对射系统由于其所采用的遮光探测方式 很容易被以外移动至 其发射和接收端之间的物体引发误报 这在保护区域内有频繁作业时 极易发生 4 系统维护困难 由于红外对射系统要避开各种遮挡 所以安装位置会相对较高 特别是在高大空间 安装完成以后 在没有专用设施的前提下 人员很难对安装 在高处的设备进行维护和检修 3 3 火灾图像报警系统火灾图像报警系统 随着科技的进步 有一些新技术也被应用在工业生产 大空间等企业当中 其中 火灾图像报警系统在这些应用中 具备一定的代表性 并且也在很多国内的企业中得 到了一些应用 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置的燃烧模型 加以比较 判断火灾的发生 此项技术的应用 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 1 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 所以 系统在火灾发生的 早期 由于既没有可见烟 明火 也没有大量的热量产生的阶段 不能提供可靠 的报警 从而错过消灭火灾隐患的最佳时机 2 其次 由于采用类似人眼观察的探测方式 要求系统的双波段摄像机前方无任何 遮挡 才能有效探测 在大多数的应用环境里 为了避免产生探测死角 往往需 要多套系统 并需要和其它报警系统组合使用 而且一些临时安置堆放的物品也 会制造出探测死角 影响报警效果 3 另外 受摄像机分辨能力的影响 系统对保护区域内部距探测摄像机较远的位置 上一些由于火灾而产生微小变化 无法提供可靠的判断 针对大空间 高粉尘 高误报 火灾隐患探测工作困难的特点 以上传统探测设备 普遍存在发现火情晚 灵敏度低 误报率高 维护量大 很难有效发挥火灾探测功效 使得火灾探测及防范工作面临重大难题和隐患 附件附件二二 空气采样探测器的两种探测技术基本分析空气采样探测器的两种探测技术基本分析 空气采样式探测器的问世 为众多火灾探测困难场所提供了一种更加有效的探测方 式 然而 却也有一些负面的声音出现 甚至有地方消防单位直接说明了 不推荐使用 究其原因 就是因为频繁误报带来许多无谓的困扰 难道所有的空气采样式探测器都有 这样的问题吗 以下就目前市面上两种主流的空气采样式探测器从其技术面做说明 市场上主流的空气采样式探测器依探测技术分 可分为散射光探测技术 Scattered Light Principle 及粒子计数技术 Particle Counting Technology 两种 散射光探测技术以光 源种类分为激光 Laser 及高能发光二极管 LED 粒子计数技术则为云雾探测室 Cloud Chamber 散射型空气采样式探测器因具备主动采样 较高灵敏度 不受电磁干扰 价格适中 等几个优点 很快的在世界范围内得到充分采用 极大的推动了空气采样行业的快速发 展 然而 在被大量的使用后才发现 原来高灵敏度的背后 也带来大量的误报产生 若要降低误报率 只好妥协地将灵敏度调降至与传统点式探测器一般的灵敏度 这时使 用者才发现 他们想要的 高灵敏度 原来是一场空 不但如此 还花了更多的金钱来 购买这种所谓的 高灵敏度 烟雾探测器 虽然散射型空气采样式探测器的制造厂家也提出了许多降低误报的对策 却也带来 更大的副作用 例如 增加外置过滤器 此一对策不但不能有效的降低误报率 反而造 成采样系统的抽气阻力 使原先设计的采样管长度无法有足够的吸力来正常抽取空气样 本 造成采样管路末段安全的死角 所以 市场上慢慢的被教育为 只有在 不误报 的基础上只有在 不误报 的基础上 才能期待 高灵敏才能期待 高灵敏 度 度 而云雾室型探测器 IFD 自从 2010 年被引进中国市场 并于 2010 年底取得国家相关 认证后 就慢慢变成市场的主流 因为它具有 运转在高灵敏度的同时它具有 运转在高灵敏度的同时 也不会产生也不会产生 误报 的优势误报 的优势 以下就 IFD云雾室型极早期空气采样式火灾探测器 为何比目前市场使用最普遍的 激光型空气采样式烟雾探测器 更适用于复杂环境的火灾早期探测 综其性能比较如 下表 性能性能 云雾室型火灾探测器云雾室型火灾探测器 激光型烟雾探测器激光型烟雾探测器 具有火灾极早 期探测的能力 具备 能于火灾第一阶段 极早期阶段 烟未产生前 报警 争取最长的反 应时间 将生命及财物损失降到 最低点 此能力也将大幅降低因 火灾产生的烟对物品的污染而造 成材料报废的损失 不具备 因为烟雾探测器的探测标的物是 烟 烟是火灾生命期的第二阶段 因为无法在火灾的第一阶段 亦即 火灾极早期阶段 反应 所以无法 提供早期预警 能争取的反应时间 较短于云雾室型火灾探测器 在烟 出现阶段才能反应 使得烟对电子 设备的污染已无法避免 具有运转在高 灵敏度状态下 不会因灰尘 雾气 或高温 湿度的变化而 产生误报 具备 在一般的环境中 空气中飘浮著 许多粉尘 云雾室型火灾探测器 因不受灰尘 雾气 或高温湿度 的变化影响而造成误报 所以可 以在最高灵敏度下运行 提供最 高等级的保障 因无误报 人员 对发出的警报能持续保持高度的 警觉性 并可以轻易的判定火灾 状况 迅速反应 不具备 激光型烟雾探测器的误报率是恶 名昭彰的 尤其是在多粉尘的环境 里 激光型探测器因采用光遮原 理 不可避免的会造成极高的误报 率 因误报率高 需要更复杂的确认程 序 延迟救灾的时间 因误报率高 会降低人员对警报的警觉性 为降低误报采 取补救措施的 风险 无风险 因为不会有误报问题 风险增加 激光型烟雾探测器为了降低误报 率可采取的措施及其风险如下 1 调降灵敏度 通常在运行时将灵 敏度调低至几乎与点式探测器 一般 失去了高价投资高灵敏度 探测器的意义 也提高了火灾的 风险 2 环境自动学习功能 事实上 也就 是调降灵敏度的方式 失去了高 价投资高灵敏度探测器的意义 也提高了火灾的风险 3 设定警报时间延迟 将造成无法 满足120秒传输时间限制的国家 标准 4 加装外置过滤器 不但效果不显 着 更让采样系统造成额外的压 损负担 使得原先设计安装的采 样管长因吸气压力不足而失效 对火灾的探测 形同弃守 可以安装在高 度12米以上的 位置 而探测 标的物能顺利 的到达采样孔 可以 因云雾室型火灾探测器的探测标 的物为在火灾第一阶段 极早期阶 段 所产生的热释微粒子 其体积 小 直径约为0 002微米 质量轻 故很容易被早期热流带到接近天 花板高层位置 加上采样系统的 吸力 使得热释微粒子很容易被 采样管捕捉到 应该可以 因为烟雾探测器的探测标的物是 烟 其体积比热释微粒子大 直径约 为0 01 1微米 质量较重 故会产 生烟的分层现象 较不容易被热 流带到接近天花板高层位置 因此 较不易被烟雾探测器的采样系统 捕捉到 安装在12米以 上高度的位 置 必须能易 于尽行平常的 维护工作 具备 安装在 12 米以上高度的采样管为 PVC 或 ABS 材质 不含任何探测 电子组件 因此只要定期使用空 压机反方向吹扫管内的积尘即 可 而探测主机则可安装在一般 人站立可实施维护的高度 因此 不受 12 米以上高度的影响 由于对误报的免疫 IFD的维护工 作相对于激光型要来的少 不具备 虽然其采样管为PVC或ABS材质 不含任何探测电子组件 但因采样 管24小时持续采样的结果 造成管 内积灰尘 稍有碰撞 即让探测器 产生误报 因此必须在短周期内 即需做管路的清洁工作 对维护 人员带来极大的工作量 此外 因 误报带来的额外工作 也使得维护 人员在精神上及时间上不胜其扰 在因高气流变 化的环境造成 探测标的物被 稀释的影响 下 仍能维持 高灵敏反应的 能力 具备 在高大空间高气流变化的环境 下 当烟被稀释得无法被探测时 火灾极早期阶段的不可见次微米 粒子因数量庞大 稀释不易 故 能被快速的探测出来 不具备 在高大空间高气流变化的环境下 烟很容易被稀释得无法探测 再加 上平常探测器因频繁误报而被调 降到低灵敏度位阶 使得其对烟雾 的探测效果雪上加霜 提高延迟报 警的风险 长期使用成本 低廉 长期使用成本因不需使用高效过 滤器 及更换昂贵的激光腔 长期 使用成本 购置成本 维护成本 仅 约为激光型的70 80 昂贵 长期使用成本因需频繁更换过滤 器 在粉尘多的环境里更为频繁 且激光自然衰减后的更换价格昂 贵 整体使用成本比云雾室型高得 多 这还不包括因误报的问题带来 的额外采样管清洁工作量及排除 警报的查找人工时间 供电 变配电 区域的探测 对电力设备的极早期阶段 热崩 溃温度点之后 火灾热释粒子探 测更加有效 因而避免了造成供 电中断和设备的损毁 在电力设备到达燃烧点后产生烟 阶段的探测 部分电力设备已经损 坏 供电 配电系统的中断对供电 区域的影响重大 附件附件三三 IFD 空气采样式极早期火灾探测器主要技术指标和参数空气采样式极早期火灾探测器主要技术指标和参数 附件附件四四 IFD 系统系统设计方案设计方案 1 一般规定 根据现场勘测的数据或整体设计 要求 考虑保护区域大小 如房间长 宽 高 吊顶 活动地板的尺寸 保 护区域的环境状况 如空调的通风口 回风口位置 空气流动路径及可能产 生发热生烟的部位 保护对象的位置 如设备距离墙 天花板的距离 及 保护程度的等级 划分探测区域 选择探测设备 进行管网设计 按照点型 感烟探测器的设置要求 安排采样管走向及采样孔的位置 利用计算机辅助 仿真软件设计和验证采样管网的有关数据 将满意数据标到设计图上形成施 工图 并将计算结果打印出文件 2 设备功能 空气采样烟雾探测系统为模块化设计 包括探测器 显示器 编程器 网络插座及网络接口等部件 探测器为积木式结构 根据现场情况及用户要 求 可以单独使用 也可以与显示器或编程器等组合使用 单独使用时 显 示器或编程器可以放在监控室集中管理 3 采样管网设计 采样管网与探测器 的抽气机连在一起 将空 气经各采样点抽到探测 器中 进行空气样本的分 析 管网可以水平或者垂 直方向安装 当屋梁突出顶棚的高度超过 600mm 时 应采用带弯头的立管采 样 手杖式 对于机柜内部或者豪华装饰建筑可采用隐蔽式管网结构 每台 探测器带有一至四根采样管 其总长度 四根管的组合长度 不超过 200m 覆 盖的保护面积最大为 2 000m2 采样方式分为扫瞄型和非扫瞄型两种 非扫瞄 型为多根采样管同时抽气 在探测器中不分辨