商场空气采样技术方案.doc

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1、地下商场IFD云雾室空气采样极早期火灾报警系统技术方案说明Protec Fire Detection Plc亚洲代表处展径贸易（）2012年5月1. 商场云雾室空气采样技术方案1.1 概述近年来，随着我国改革开放的不断深入，许多城市都新建或改建了一批功能多样、装饰豪华的商场，吸引了成千上万的顾客，为繁荣我国市场经济起到了积极的作用。在商场迅速发展的同时，商场火灾也在不断地发生。如天然商厦火灾、隆福大厦火灾、商业城火灾等都造成了巨大的经济损失，有的还造成严重的人员伤亡。因此，加强商场的消防工作，强化商场的防火意识十分重要。针对地下商场易发生火灾及重要区域如美食城（当铺）、仓库、财务室、收银课办公

2、室、金库、洽谈室、配电室、空调主机房、发电机房、弱电井等，我们选用英国Protec Fire Detection Plc 公司所制造之云雾室型空气采样式极早期火灾探测器(以下简称IFD, Incipient Fire Detector)防护这些重要的区域。该产品已依据GB15631-2008特种火灾探测器国家标准,通过国家消防电子产品质量监督检验中心测试合格,并取得国外知名测试机构如UL,FM等的相关认证。IFD 云雾室型空气采样式极早期火灾探测器为目前市面上唯一采用最先进的云雾室型粒子计数探测技术, 能够在烟还没有产生前（物质过热状态）发现隐患，在最早期给予监控人员提醒，消灭火灾隐患与无形之

3、中。IFD能精准的在火灾极早期阶段响应火灾状况, 其特性为能在最高灵敏度运转状况下, 也不产生误报及市面上最经济的整体使用成本。这些特性对于配电房、发电机房、金库、仓库而言, 是最佳的选择。1. 2地下商场易发生火灾及重要区域的火灾防特点商场是人们购物、休闲的商业场所，因其可燃物较多、用电量大、人员集中，火灾的危险性很大。而地下商场由于设置在地下，除有一般商场的火灾特点外，还有地下建筑火灾的特殊性。地下商场的通道窄小，周围密封，空气对流差，一旦发生火灾，浓烟和高温不易散失，火势会迅速蔓延，给人员的逃生和火灾的控制带来了很大的困难。因此，对地下商场的运营提供完善的安全和防火保障是保卫人员的重要职

4、责 。而对于地下商场易发生火灾及重要区域的防护，其火灾具有如下特点：（1）建筑封闭，不通风 地下商场一般都没有自然通风和采光。除通向地面的出入口和人工通风管道外，其他部门都是与地面隔离的，发生火灾时浓烟高温聚集不易散去。在地下商场运营的过程中，财务室、储物仓库具有大量的纸、服饰等物品；配电室、金库、弱电井等具有大量的电线电缆，此类易发生火灾及重要区域均有大量易燃物品，存在着重大火灾隐患，稍有疏忽，短时间即可能酿成不可弥补的损失。因此，如何有效探测此类区域的火灾隐患，在火灾还没有蔓延和造成重大的经济损失前予以消弭，保障商场的正常运营工作。因而选择防火第一线的火灾探测设备，就变得相对重要。（2）安

5、全出口少，一旦发生火灾，人员的疏散过程中很容易造成拥挤。由于地下商场安全出口少，火灾发生时商场的顾客和工作人员都必须通过出入口逃出，很容易造成拥堵。而在逃生过程中由于浓烟不易散去，这就更加增加了逃生的难度。在商场易发生火灾的区域，点式感烟探测器在烟产生之后才能发出报警，此时火灾已经不可控制。火灾产生的烟也会在人逃生的过程中影响人的视觉，并引起窒息。而红外对射探测器、图像火焰报警探测器等设备，由于其受环境影响较大，造价高，发现火灾时机偏晚、调试、维护复杂困难等原因，效果不甚理想, 因而未被大量广泛的采用。因此只有极早发现火灾，极早发现并消除隐患，从而避免火灾的发生，才是地下商场正常运营的关键。（

6、3）地下商场用电量大，电线遍布，火灾发展迅速由于地下商场的照明、制冷、通风等日常工作都需要大量的电，因此变配电系统在整个电力供应系统中是举足轻重的。一旦发生电力故障，如果不能及时控制，火灾会迅速发展，并会产生大量的有毒气体。电力的中断对于地下商场来说，不仅仅在于运营的影响，也会对人员产生恐慌，甚至在逃生过程中发生践踏伤亡的情况。在配电室、发电机房、弱电井等变配电系统中，当电力运行超载、超负荷、线路老化、接线端子松动等情况发生时，都能引起电力事故的发生。在可能出现各种故障和不正常运行状态，常见同时也是危险的故障是发生各种形式的短路。在发生故障时可能产生以下的后果： 1） 当变配电系统长期处于超载

7、、超负荷运行时，电线、电子元器件会过热，进而引起电力火灾的发生。2） 当电力电缆和线路板发生老化时，会引起线路的短路， 短路电流通过非故障元件，会引起电线电缆和配电设置的火灾。3） 当接线端子松动时，由于其接触电阻过大，在此端点由于热量的集聚温度会逐渐升高，当温度达到材料的燃点时，即会引起短路等故障甚至引发火灾。 为了在变配电室、发电机房、弱电井等地方极早发现火情,近来许多配电场所开始采用价格较高的空气采样式高灵敏烟雾探测器,然而,对于配电设备来说，一旦烟产生出来，由于电力火灾发展迅速，此时火灾已经不可控制，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。因而，一款能够在烟产生之前发

8、出预警，即在变配电系统处于非正常工作（过热）等隐患状态下就能给出提示，并消除隐患与无形之中的探测器是至关重要的。(4) 地下商场处于地下，通道狭小，当发生火灾时，灭火难度大，极易造成人员的伤亡。由于地下商场遍布可燃物质，并且出入口通道较小，人员流动量大、环境复杂、易燃物品多，当发生火灾时，如不能及时控制，火势发展迅速，短时间烟火将充满整个地下商场。在扑救地下商场的火灾中，往往需要更多的时间和大量的人力、物力。由于高温、浓烟甚至是断电的情况下，灭火人员不但要佩戴复杂的防护器材，携带照明设备，在这样的环境下救人、灭火都非常困难。因此，只有极早发现火灾，极早消除隐患，从而避免火灾的发生，才是解决地下

9、商场火灾防护问题的关键。 综上所述,地下商场防御火灾的策略,应更着重在预防,因此,做为火灾预防第一线的火灾探测器的选用,实乃整个火灾防御成败的关键。近几年来，由于空气采样式烟雾探测器的引进，解决了许多环境上的难题，但由于探测技术的限制，对于烟雾被稀释及频繁误报的问题，仍无法有效的解决。烟雾被稀释，使得探测器灵敏度大打折扣；而频频的误报，不仅困扰保卫人员，而其后为降低误报的种种权宜手段，更将探测器的灵敏度一再调降(直接设定调降或用环境自动学习功能来自动调降)，最后，一个采样孔的灵敏度(非探测器的灵敏度)几乎与传统点式探测器相似，这样的结果,无法满足商场火灾预防的需求,而投入大笔预算采购高灵敏度探

10、测器,更失去渠应有的意义。因此,地下商场在选择探测器时，必须特别注意的是：(1) 探测器必须具有火灾极早期探测的能力,在烟产生之前发出预警，以达到及早报警的预防的效果；(2) 探测器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,才能使高灵敏度具有实用的意义；(3) 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的效果；(4) 探测器必须具有低长期使用成本的特性,避免造成长期使用成本的负担。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

11、求的。只有采用云雾探测技术的IFD探测器，它具有最快的火灾反应灵敏度，可以在烟产生之前发出预警，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。1. 3 IFD云雾室型极早期报警探测系统技术方案特点地下商场易发生火灾及重要区域选用英国IFD 云雾室型极早期火灾探测器组成的系统，它具有如下特点：(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、外置式精密过滤器,没有重复清洗的问题；(3) 最低廉的整体使用成

12、本(购置成本+维护成本)；(4) 最适合安装在仓库、配电、档案室等环境中；(5) 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；(6) 4阶火灾分段警报, 每阶段警报具10阶可调灵敏度；(7) 满足GB 15631-2008特种火灾探测器要求, 并经国家消防电子产品质量监督检验中心测试合格；(8) 经国外著名测试机构UL、FM等测试认可。1.4 IFD云雾室型空气采样式极早期火灾探测器的工作原理 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。探测器的抽气扇通过空气采样点及管路系统将被保护区的空气样本抽送回

13、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，每一物质于受热达过载时(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

14、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(0.002m；=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(如下图): 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。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

15、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的空气样本送入探测主机

16、，若此区域的空气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20m) (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

17、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

18、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) 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。1.5 IFD云雾室型空气采样式极早期火灾探测器在地下商场的应用优势IFD完全符合了上述地下商场火灾防护的特殊难题,为地下商场最

19、适用的火灾探测器。IFD相对于其它探测器应用于地下商场所具有的优势为：(1) 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 35obs/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，在地下商场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,从而避免了仓库储藏物资的损失、变配电系统的故障。所以，IFD能提供的的火灾极早期探测的能力,对于

20、地下商场的仓库、变配电室、财务室等场所的火灾防御策略有着非常重要的意义。IFD是目前市面上唯一能探测火灾极早期现象的探测器,即IFD是最灵敏的探测器。(2) 不受环境(如粉尘)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因空气中悬浮粉尘造成的背景值数量,故IFD不会受环境灰尘的影响而产生误报。IFD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) 适用于变配电室、仓库、财务室、当铺等商场易发生火灾及重要区域由于在变配电室、仓库等环境中，存在着大量的易燃

21、烧物质。当电线电缆、变配电设备过热或则仓库中的纤维织物、当铺、财务室中的纸处于阴燃状态时，这些材料会产生大量的不可见的热释微粒子(直径约为0.002微米)，此时激光型早期烟雾探测器由于技术限制没有办法探测到热释微粒子，不能捕捉到这种隐患状态。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大量不可见的次微米粒子(直径约为0.002微米)具独特的探测能力。 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

22、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仓库的物品堆放位置火灾配电柜的气流走向来安装,以更能接近保护标的物的特点,来防火物质资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。IFD是目前市面上最适合安装在仓库、变配电室、财务室、当铺等空间的探测器。(4) 受高气流稀释变化影响微小在地下商场的气流变化的环境下，如变配电室，由于空调的作用，

23、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。IFD是目前市面上最不受气流稀释影响的探测器。(5) 最经济省时的维护成本就空气采样式探测器而言, 常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, 长期使用的结果因灰尘的累积,

24、而需更换过滤器(在仓库尤为频繁),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6070%)。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,且因云雾室将粒子用水滴包覆放大的功能,IFD也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

25、得采样管24小时持续采样的结果,造成管积灰尘, 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。而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。IFD为目前市面上在长期使用上最经济的探测器。(6) 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

26、组网方式,抑或是TCP/IP组网方式，可以轻松实现，非常适合地下商场等复杂场所，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

27、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繁琐工作。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。IFD具有目前市面上操作最友善、功能最完整的监控系统。(8) 移动探测器协助寻找火灾源头因在火灾极早期状态下，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，将火灾隐患查找围缩小至一定的围，英国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，可根据商场保

28、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。IFD为目前市面上辅助配备最齐全的探测器。综上所述， IFD系统是一套能够提供地下商场火灾极早期防御策略最有效的工具,且对变配电区域、仓库、财务室等场所面临的火灾探测难题提供完整的解决方案。综上所述，针对地下商场易发生火灾及重要区域如美食城（当铺）、仓库、财务室、收银课办公室、金库、洽谈室、配电室、空调主机房、发电机房、弱电井等场所，IFD能把火灾隐患消弭于无形之中，是最适合防护此类场所的探测器。 2 目前常用的火灾探测设备的局限性2.1 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

29、测方式。实际应用证明其不适合在仓库、变配电等重要区域应用。其主要弱点有：1) 灵敏度偏低且调节围很小：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。但在易燃物品应用环境中，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部，才能反应报警，而地下商场的通风、空调系统将会对烟雾探测产生稀释及气流动

30、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，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围蔓延的作用。4) 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，而在仓库中，为了对仓库和储藏物提供更直接的保护，往往要求报警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部、空调回风口附近等等，以便能够更加明确的对仓库的各个区

31、域或则配电柜提供重点保护。2.2 红外对射式感烟探测器针对传统点式设备对变配电系统和仓库的无法形成有效保护的情况，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，报警器以此判断烟雾的存在，并会发出报警信号。红外对射烟雾报警设备在实际应用中，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。这就要求仓库、金库、变配电室、储藏物品均不得安装或移动

32、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。这在仓库频繁作业时，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

33、护和检修。2.3 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，对保护区域的图像，温度进行监视，并将现场情况通过与主机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

34、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。在仓库，配电等应用环境里，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。针对地下商场易发生火灾及重要区域火灾隐患探测工作困难的特点，以

35、上传统探测设备普遍存在发现火情晚、灵敏度低、易受腐蚀、误报率高、维护量大，很难有效发挥火灾探测功效。火灾探测及防工作面临重大难题和隐患。所以，做到早发现、早处理、早解决是能够将隐患扼杀在摇篮里最好的方法，火灾极早期探测和防就是不错的选择。3 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

36、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，很快的在世界围得到充分采用，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

37、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,才能期待高灵敏度。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,也不会产生误报的优

38、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地下商场仓库、配电间、财务室等区域，综其性能比较如下表：性能云雾室型极早期火灾探测器激光型极早期火灾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

39、才能反应，使得烟对仓储物、配电设施的污染已无法避免。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地下商场人员流动大，但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。人员流动造成灰尘的扬起或则打扫卫生，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

40、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

41、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0.011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。粒子感应度 0.002m以上运用微粒子计数器的技术将不可见的次微米粒子以物理方式放大使火灾极早期的不可见的次微米粒子(约0.002m放大至肉眼可见的粒子大小，再以光电

42、设备侦测其数量的多寡，不受光源波长的限制。 0.2m以上直径小于激光(Laser)波长的微粒子 无法被侦测出来；但对直径大于约 0.50.6m(激光的波长)的可见及不 粒子具极高的侦测灵敏度 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变配电室、空调系统等高气流变化的商场环境下，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

43、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7080%。昂贵长期使用成本因需频繁更换过滤器(在仓库中更为频繁),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，因而避免了因配电系统因出现故障，而造成地下商场运营的停止及人员的恐慌。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、配电系统的中断对地下商场运营影响重大，甚至因为恐慌而造成践踏等事故。4

44、IFD空气采样式极早期火灾探测器主要技术指标和参数5. IFD云雾室型空气采样式极早期火灾探测器的技术优势：(1) 产品质量及主要技术指标方面： 制造原厂英国Protec Fire Detection Plc 为英国最大的私有火灾警报制造商,为经英国LPCB及BSI认证的ISO9001制造厂。 IFD云雾室型空气采样式极早期火灾探测器经美国UL及FM认可,并通过国家标准GB15631-2008特种火灾探测器的要求，检验合格 市面上唯一采用最精准的火灾探测技术-云雾室型粒子计数技术, 唯一能在火灾极早期阶段(烟雾产生阶段之前)即能反应, 且保证不会因大量灰尘影响而造成误报的探测器。 属最高阶的极

45、早期火灾探测器；而一般激光型或高能LED型高灵敏度烟雾探测器属于火灾第二阶的探测器。(2) 产品结构最合理、维护量最小、维护最方便快捷方面： 产品设计分为三大部分(抽气、分析、信号处理), 五个模块(抽气风扇模块、云雾室探测模块、系统控制及监视模块、信号显示模块、信号传输模块)及调适监控软件； 产品设计结构简单, 模块化设计使得维修工作最方便； 系统控制及监视模块有系统自我监视功能,任何一个模块有运行不正常状况, 自我监视功能将透过监控软件将故障信号发送到信号显示模块及信号传输模块,工作人员即可从探测器或远程的监视主机上清楚的知道那一个模块出现问题,并立即通知维修人员更换有问题的模块,让系统停

46、机的机率降到最低点； 全国各地的经销商皆备有配件库存,能在最短的时间修复故障的设备； 每一台探测器皆具有4阶段火灾警报及系统故障显示功能,和4阶段火灾警报及故障输出继电器(干接点)，电源状态指示灯和复位、静音的功能按键； 调适监控软件完全中文化,操作界面友善,容易上手； 云雾室型粒子计数技术,使IFD探测器不误报的功能,将节省下列维护成本:A. 置换过滤器的材料及人工成本；B. 频繁做空气采样管路清洁,以防管路积尘掉落造成误报的人工成本；C. 频繁确认是否为真正火灾或误报的人工成本；D. 加装外置过滤器造成空气采样管路必须截短后, 加装探测器的材料及人工成本；E. 调降灵敏度的风险成本；(3)

47、 主要部件全部采用最优产品方面： 整机由英国制造, 从每一片电路板的设计, 镀焊, 装配, 测试等皆在英国原厂制作完成,质量100%符合产品设计要求。6 IFD（空气采样报警系统）技术方案的网络组网方案IFD有三种网络组网方案可供选择,三种组网方案的概述与比较如下：(1) IFD探测器网络RS485手拉手方式。如下图：此种组网方式为最基本的联网系统。只要任何一台在网络架构上具有编程器的探测器(CP200D、CP200DSC)或编程显示器,即可对网络上任何一台 IFD进行编程,并且可以调取任何一台探测器的设定参数,及实时显示其运转状况。本网络方式可实现32台IFD探测器的联网。(2) 光纤网络方式：这种