火灾自动报警系统！！（1）...

火灾自动报警系统
第一节火灾自动报警系统功能
火灾自动报警系统自问世迄今仅有半个世纪的历史，然而其技术发展和产品更新换代之快令世人瞩目。由于按其用途、探测技术方式、信号处理、系统连线及智能化程度分类又可分为诸多类型。因此，国内外专业界对其分类方法还未统一，存在差异。
笔者拙见分类不宜过细，分类角度不宜单一，细化往往与科学性、合理性有悖。笔者认为还是将现行火灾自动报警系统分为传统火灾自动报警系统和现代火灾自动报警系统两大类。
现代火灾自动报警系统与传统火灾自动报警系统主要性能比较如表1所示：
传统火灾自动报警系统现代火灾自动报警系统
探测器（传感器）开关量模拟量
火灾探测最佳灵敏度不唯一唯一（随外界环境变化而自行调整）
报警阈值单一多态（预警、报警、故障等）
探测器灵敏度漂移无补偿 “零点”自动补偿
信号处理算法简单处理各种火灾算法
自诊断能力无有
误报率高达20:1 例如：45%/只.年（广州市统计） 0.69%/只.年（瑞士主要城市的95年统计）低（至少降低一个数量级甚低至几乎为零）
可靠性低高
传统火灾自动报警系统与现代火灾自动报警系统之间的区别主要在于探测器本身性能。由开关量探测器改为模拟量传感器上一个质的飞跃，将烟浓度、上升速率或其他感受参数以模拟值传给控制器，使系统确定火灾的数据处理能力和智能化程度大为增加，减少了误报警的概率。区别之二在于信号处理方法做了彻底改进，即把探测器中模拟信号不断送到控制器评估或判断，控制器用适当算法辨别虚假或真实火警，判断其发展程度和探测受污染的状态。这一较高质量的信号处理技术，意味着系统具有较高“智能”。
增加系统可靠性是现代火灾探测报警技术的发展方向。智能式火灾探测报警系统按其智能的分配可分为三种系统。
一是探测智能，二是监控智能，三是探测智能和控制智能兼有。后者是智能化程度更高的系统，其可靠性更高，但缺点是成本高。人们对于火灾自动报警系统期望在于：首先要求系统早期发现火灾，其次是消除误报和降低系统的成本费。火灾智能报警系统最终可能发展机器人智能报警系统。
现代火灾自动报警系统迅速发展另一方面是复合探测器和多种新型探测器不断涌现，探测性能越来越完善。多传感器/多判据探测器技术发展，从响应火灾不同现象的多个传感器获得信号，并从这些信号寻出多样的报警和诊断判据。高灵敏吸气式激光粒子计数型火灾报警系统、分布式光纤温度探测报警系统、计算机火灾探测与防盗保安实时监控系统。电力线传输火灾自动报警系统等新技术问世并获得应用。在诸多新技术新产品中，一种将通常用的离子感烟改进为用CO传感器组合的复合探测器，由于空气中的CO含量变化早于烟雾和火焰的生成，因此，它响应速度更高（可测出1-20ppm的变化），发展前景很好。另一种点型激光感烟探测器，其灵敏度高于目前光电感烟探测器50倍，用它代替吸气式感烟报警系统提供甚早期火灾探测，而成本费用低得多，应用前景十分良好。笔者认为这二种新技术及其系统产品是现今火灾自动报警系统发展方向。
近年来红外光束感烟探测、缆式线型定温火灾探测器、可燃气体探测器等在消防工程中的应用日渐增多，并已有相应的产品标准和设计规范。
红外光束线型感烟探测器是应用烟粒子吸收或散射红外光束强度发生变化的原理而工作的。探测器的工作原理与光电感烟探测器类似，只是烟不必进入点型光电感烟探测器的采样室中，在保护空间任何地点上的烟都可能使红外光束衰减。线型光束探测器在一个长达100米的路径上可代替若干个点型感烟探测器，具有保护面积大、安装位置较高、在相对湿度较高和强电场环境中反映速度快等优点，适宜保护较大的室内、外场所，尤其适宜保护难以使用点型探测器甚至根本不可能使用点型探测器的场所。
缆式线型定温火灾探测器适宜保护电缆隧道等工业建筑或特殊的应用场所。它又分为模拟式和数字式两大类，目前主要发展和应用的是数字式。探测器实际上是条热敏电缆，它由两根弹性钢丝、热敏绝缘材料、塑料包带及塑料外护套组成。在正常监视状态下，两根钢丝间呈绝缘状态。在每一热敏电缆中有一极微小的电流流动，当热敏电缆线路上任何一点（部位）的温度（可以是“电缆”周围空气或它所接触物品的表面温度），上升达到其额定动作温度时，其绝缘材料熔化，两根钢丝互相接触，此时报警回路电流骤然增大，报警控制器发出声、光报警；同时数码器或液晶显示火灾报警的回路号和火警的距离（即热敏电缆动作部分的米数）。经人工处理后，热敏电缆可重复使用。
可燃气体火灾探测器适宜保护可燃气体容易泄漏处的附近、泄漏出来的气体容易流经或容易滞留的场所。可燃气体探测器按其被测气体的特性又有很多种类与品种，但主要手段大多采用“点型可燃气体探测器”，该类探测器在实际应用中存在寿命短、易中毒、探测器面积小等缺陷，因此目前现场应用一般只限于在重点位置安放。一种基于气体的光谱本征吸收原理的大面积可燃气体探测器在90年代初期由英国西格公司首创，沈阳消防科研所填补了我国在此项技术领域的空白，自行研制开发了“线型红外可燃气体探测器”，采用双波段实现对可燃气体的探测，一对探测器的最远探测距离可达80M，探测灵敏度高、响应速度快，不会因某种气体中毒而损坏器件，也不会因可燃气体浓度过高而降低性能。由于该系统采用了双波段互补技术、信号窄脉冲同步分离技术、探测器工作点自动调整技术，最大限度地消除了灰尘、雨、雪、雾等自然环境对系统工作的影响，较好地解决了系统在较恶劣环境下长期稳定运行问题。其探测效率、寿命、性能稳定都远优于目前应用的“点型可燃气体探测器”。
空气采样感烟探测技术自70年代中期由澳大利亚首创后，在国外已得到广泛应用，并逐步进入我国消防市场。该技术在探测方式上，完全突破被动式感知火灾烟气、温度和火焰等参数特性的局面，跳跃到主动进行空气采样，快速、动态地识别和判断可燃物质受热分解或燃烧释放到空气中的各种聚合物分子和烟粒子。国际上将空气采样式感烟火灾探测器定义为：通过管道抽取被保护空间的空气样本到中心检测室，以监视被保护空间内烟雾存在与否的火灾探测器。该探测器能够通过测试空气样本了解烟雾的浓度，并根据预先确定的响应阈值给出响应的报警信号。普通的空气采样式感烟火灾探测系统，一般是在吸气管道中加装普通点型感烟火灾探测器或采用相似的传感器作为烟粒子探测器，其烟雾探测原理与普通点型感烟探测器大体相同。目前先进的高灵敏度空气采样式感烟火灾探测报警系统。High Sensitivity Artificial-intelligence Smoke Detection Systemm,以下简称HSASD，按其探测原理可分为浓度计数式激光计数式两种。如澳大利亚GODEX极早期火灾智能预警系统主要由用于抽取空气样本的管道网络、高效长寿的气泵、空气流速控制器、烟粒子激光探测器、信号处理电路、“人工神经网络”微处理器和报警信号显示电路等组成。它采用了分布智能和神经网络算法以及专用的集成电路，在探测器内补偿了灰尘等污染和温度等对激光器的影响，并对信号进行数字滤波，用神经网络对烟等信号的幅度、动态范围和持续时间等特征进行处理后，输出四种级别的报警信号。
另一种点型激光感烟探测器，其灵敏度高于目前光电感烟探测器50倍，其成本费用又比吸气式感烟报警系统低得多，应用前景十分良好。美国Notifier公司研制出革新型即甚早期智能报警系统，发射强光激光二极管结合特定的透镜和反光镜光学系统，使其信噪比远远高于传统的光电感烟探测器，采用“高级可寻址燃烧探测报警”（AWACS）软件和漂移补偿及平滑算法，使得激光探测器能辨别灰尘和烟粒子，而且能抑制较大的悬浮粒子（例如灰尘、纤维屑和小昆虫）引起的误报信号。多探测器协同探测是该系统的独特性能，每一只探测器在进行其模拟量报警判定时，要参照其相邻探测器的读数，可用于抑制某些误报现象，并对真实的火灾作出较快的响应。