应用空气采样式火灾探测系统的分析与思考

   1999年以来，笔者对某市电信局机房安装使用的空气采样式火灾探测系统进行了质量跟踪。从两年多来的运行情况看，该系统在火灾探测方面有着突出的特点，对早期火灾报警能够起到积极的作用。该系统由抽取空气样本管道网络、高效长寿气泵、空气流速控制器、烟粒子激光探测器、信号微处理器、人工神经网络和火灾探测器等组成，是1978年由澳大利亚VISION SYSTEM集团公司研制开发，并在此基础上经过不断改进和完善所形成的火灾报警产品，质量较为稳定。目前，已在美国、日本、加拿大、马来西亚等国家应用，并取得了英国LPCB、美国FM和德国VDS等国家认证机构的质量体系认证证书。从1997年起先后在我国的北京、邯郸、廊坊、安庆、济南等地安装使用，产品经国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格。为充分发挥该系统的作用，规范市场秩序，笔者对应用该系统进行分析和思考。

    一、系统的工作原理
    该系统的核心技术有两点，即激光散射测量和烟粒子计数。其工作原理是系统借助于高效抽气泵，通过防火区管道网络上的抽样孔连续不断地抽取空气样本，采集的空气样本经过滤器进入测量腔，在测量腔内特定的空间位置安装有测量光源及接收器，测量光源发出的光束照射到空气样本上，如样本上有烟粒子存在，光束将产生散射，光接收器接受散射的光信号，根据测得散射光强弱变化或光信号脉冲数，测量出空气样本中的烟粒子量。测量的信号经“人工神经网络”微处理器后，与预先设定的报警阈值比较，如达到某一报警阈值，则在显示器上给出相应的报警信号。实际测试数据表明，在空气中烟粒子浓度达到1000个/m3时，探测器就可发出报警信号。其工作原理图如下。

    二、主要特点
    该系统采用了激光探测技术、人工神经网络和独特的主动式空气采样技术，充分体现了现代神经生物学、信号处理和贮存技术的结晶，并具有以下特点。
    1灵敏度高，探测范围宽。系统按灵敏度分为三个等级，即0.1%obs/m、0.2%obs/m和0.5%obs/m,而普遍使用的感烟火灾探测器的灵敏度为20%obs/m。系统探测范围可达0.005%obs/m～20%obs/m，且各报警级的阈值可根据应用环境进行调节。在抽查某市电信局机房时，该局的管理人员普遍认为系统的灵敏度非常高，若有烟雾即能发出报警。
    2主动、连续采样对特殊情况下的应用范围较为适应。系统采用了高效抽气泵，经由采样管网连续不断地抽取空气样本，对其进行烟雾含量测定，由于是主动采样，采样点的设置较为灵活，可将采样点置于重点防火部位，如采用机械通风和空调机组的机房，也可将采样点置于回风管，便于采样。在特定情况较为适应。
    3具有智能和组网通讯功能。该系统实现了功能模块化，结构积木化。系统内各主机功能模块间用RS485电缆连接组成一个环形网，便于集中监控。从网上的任一点都可与外界进行联网通讯，每个主机都有自学习功能，自动记录和分析现场的各种参数，自动校准和调整自身的运行参数。
    4抗干扰能力强，安装调试简便。系统在现场的探测点是经管道将含有烟雾信息的空气样本传送到主机进行处理，不受电气的干扰和环境因素的影响，抗电磁辐射、抗潮湿能力强，其管网采用PVC管材，与主机无电气联系，维护量小，主机及功能模块间联网后，采用编程器对其进行编程，可对各种参数进行读取或调整，较为方便。