1、1火灾探测器的干扰分析及改进摘要：从火灾探测器的工作原理入手，分析火灾探测器的部分及主要干扰来源，并对此提出一些改进的方法。 关键词：火灾探测器；地铁；干扰；改进方法 中图分类号：U231+.3 文献标识码： A 引言 随着经济的发展、大量楼宇设施以及地铁线路的建成与使用，用于保障人身和财产安全的火灾自动报警系统显得越来越必要。但火灾自动报警系统设置后，往往会发觉系统有些不尽如人意的地方。如：火灾探测器经常失效或损坏，维护费用增大；探测器经常误报警，使得消防值班人员饱受困扰。排除了设备质量不过关等情况后，我们发现这些情况往往是由于探测设备受到干扰而造成的。下面将从火灾探测器的工作原理入手，逐步
2、分析探测器的部分和主要干扰来源，并对此提出一些改进的方法。 火灾侦测器的工作原理 火灾侦测器顾名思义就是侦测是否有火灾正在发生的设备，根据火灾的特点及其产生物（例如：烟、热、火焰等）的特性，可分为：感烟探测器、感温探测器及火焰探测器三类。 2光电式感烟探测器 光电式感烟探测器有一个迷宫式烟雾探测室，里面设有一个光源和一个感光元件。由于是迷宫式设计，光源的光线一般不能照射到感光元件上，但是当有烟雾进入后，光线在烟雾中产生散射，从而有部分光线射到感光元件上，烟雾越浓，散射到感光元件上的光线就越多，感光元件再把光信号转换为电信号进行输出。 离子式感烟探测器 离子式感烟探测器由一个放射源、外置的采样室
3、和内置的离子参考样本室组成。当放射源照射空气中的物质时，一部分物质变成带正电的离子，另一部分物质变成带负电的离子。带正电的离子和带负电的离子在电场的作用下形成了一个电场。当烟雾进入采样室后与带电的离子结合，带电离子数量的减少使电场电压产生了变化，烟雾越多越浓电压变化就越大。 定温式温度探测器与变温式温度探测器 温度探测器是利用感温元件把温度值传给控制器或利用双金属片产生一个开关量并传给控制器的。定温式感温探测器就是先检测温度的高低，当温度达到某一设定温度时(如：58)就发出报警信号；而变温式感温探测器则是检测温度上升的斜率达到某一标准而产生报警(如：10 分钟内，温度上升了 6)。 主要的干扰
4、源 由火灾探测器的组成结构及其工作原理，我们很容易就可以判断出火灾探测器的哪些部分容易受到外界干扰，而这些外界干扰因素就是干3扰源。 （1）粉尘 自然环境的破坏、绿地的减少、城市的建设、工厂的乱排乱放、地铁施工过程通风设施的滞后等都造成了空气中的粉尘含量越来越高，而粉尘对火灾探测器(特别是感烟火灾探测器)来说是“头号杀手” 。因为过多的粉尘停留在探测器的光学元件上，会导致探测器的灵敏度下降或造成失效；另一方面，过多的粉尘停留在采样室中会造成光线的大量散射，使感光元件接收太多的光线导致探测器误报警。对于离子式探测器，会因为大量的灰尘进入采样室与带电离子结合而导致探测器误报警。当具有腐蚀性的粉尘停
5、留在探测器的电路板上，就会腐蚀电路板，遇上潮湿的天气情况会变得更严重。 （2）潮气 潮气，特别是南方的梅雨天气下，湿度通常大于 95，这会对探测器的电子板件及探测元件造成很大的影响。首先，会造成电子板件受潮短路而损坏，或是使绝缘性降低而产生系统接地；其次，当潮气进入探测器的探测室时，会对探测元件造成干扰。特别是对感烟探测器，当潮气进入探测室后，大量散射探测器光源发出的光线，从而导致探测器误报警。 （3）电磁场 日光灯的镇流器、高压电机、通讯发射台、地铁列车等设备都会发出电磁干扰，当探测器安装在这些设备附近时，或多或少都会受电磁场干扰。当火灾探测器的电路或通讯线路受干扰时，就可能产生误报警。 4
6、改进方法 要完全解决干扰问题，最好的方法莫过于移除干扰源。但多数情况下，干扰源是无法排除的，甚至某些干扰源还是受保护对象。因此，我们只能从减少干扰影响的角度进行考虑。以下是结合本人工作经验，提出的几点改进方法： 1、合理安装、规范布线 据不完全统计，70的火灾侦测器误报警是由于不合理安装所造成的。因此，正确选定火灾侦测器类型、以及按照有关的技术说明和规范正确安装与布线是减少干扰影响的关键。 （1）正确选定火灾探测器的类型 在选定火灾探测器的类型时应参考国家火灾自动报警系统设计规范。例如：在相对湿度长期大于 95RH，气流速度大于 5m/s，大量粉尘、水雾滞留，可能产生腐蚀性气体的场所不宜设置离
7、子式火灾探测器；在可能产生黑烟，大量积聚粉尘，平常情况下有烟滞留，存在高频电磁干扰的场所不宜设置光电式火灾探测器；在相对湿度长期大于 95RH，有大量粉尘、平常情况下有烟和蒸汽滞留，厨房、锅炉间、发电机房、茶炉间、汽车库等场所不宜设置感温火灾探测器等等。 在实际的应用中，我们也不难发现一些错误的例子，如：把感烟探测器安装在电热水器上方或是安装在风道、风室内。这些情况所造成的误报率是很高的，因此根据实际地点的情况正确选择火灾探测器是十分重要的。 5（2）安装位置的确定 在国家火灾自动报警系统设计规范中，有很多关于正确设置火灾探测器的条文。例如：探测器至墙壁梁边的水平距离不应小于 0.5m；探测器
8、周围 0.5m 内不应有遮挡物；探测器至空调送风口边的水平距离不应小于 1.5m，至多孔送风顶棚孔口的水平距离不应小于 0.5m 等等。这些条文不但确保探测器能有效、迅速地探测到火灾的发生，而且也是避免干扰的有效途径。 当探测器必须安装在送风口附近时，就必须保持一定的距离。 （3）合理规范布线 合理规范布线是防止电磁干扰的有效方法。布线规范在国家火灾自动报警系统设计规范中和有关的电气设计规范中都有相关的条文。 例如：消防控制、通讯和报警线路应采取穿金属管保护，并宜暗敷在非燃烧体结构内；不同系统、不同电压、不同电流类别的线路不应穿于同一根管内或线槽的同一槽孔内等等。 合理规范的布线能有效减少强电
9、对弱电系统的干扰。而采取穿金属线管保护或采用有屏蔽层的线材都要求金属线管或线材屏蔽层必须连续而且单端接地，接地电阻一般要求少于 1，甚至少于 0.5，这样做能有效地防止电磁干扰对通讯线路的影响。 总的来说，合理地安装设备及规范布线能有效地减少电磁干扰、高速气流干扰等影响。 2、优化火灾自动报警控制器的计算方法以降低误报警 目前较先进的火灾自动报警控制器均对火灾侦测器从现场采集回来6的数据进行计算分析，从而判定是否有火灾发生。实践证明，通过优化为灾自动报警控制器的计算方法能有效地减少干扰的影响。 （1）变化阈值法 变化阈值法主要是针对感烟探测器所使用的，其方法是：将感烟探测器传送到自动报警控制器
10、的数值进行存储、计算，并得出实时值、平均值（最近一小时实时值的平均值） 、报警阈值（报警阈值设定阈值平均值） 。将实时值与报警阈值进行比较，当实时值大于等于报警阈值时系统产生火灾报警。 虽然探测器的平均值能消除粉尘积聚的影响，但也不能无限地增大。平均值也有一个极限，当超过这个极限时，火灾自动报警控制器就会产生故障报警，显示探测器太脏了，需要进行清洗。 （2）延时法 广州地铁一号线曾用这方法解决了一例由于高速气流而造成感烟探测器误报的实例。具体情况是：在广州地铁一号线，由于轨行区与站台候车区之间没有挡隔装置，因此当列车驶入或驶出站台时，都会产生高速的气流，造成了安装在站台靠近隧道口的感烟探测器经
11、常误报警，使值班人员非常困扰。采用了延时法后，有效地减少了大部分的误报警。具体方法是：当火灾探测器实时值大于等于报警阈值时，自动报警控制器先不产生火警报警，而是把探测器当前状态进行存储记录，然后对探测器进行复位、延时，在下一个巡检周期（一般是 4s6s）后，再读取探测器的状态。如此重复 5 次10 次，如果探测器的实时值仍大于等于报警阈值，这说明发生火灾的 可能性较高，自动报警控制器产生火警报7警。反之，探测器的实时值恢复正常状态，说明是误报警，该探测器的核实分数加 1。如果核实分数大于 10 就会产生一个故障报警，说明该探测器经常误报警，需引起注意。 （3）类比分析法 类比分析法是把一个时间
12、段内接收到的探测器实时值与火灾自动报警控制器的数据库内的物质燃烧数据模型进行比较，以确定是否发生了火灾。由于不同的物质燃烧时，会产生不同的烟雾或热量曲线，把烟雾或热量曲线进行分析、处理后，就可建立该物质燃烧时的烟雾或热量数据模型。 3、增加防护装置 为探测器加装一些额外的防护装置，也可以起到一定的减少干扰影响的作用。例如，为探测器的探测电路加装屏蔽层以减少电磁干扰的影响；为探测器的接线盒或盖盒加装防潮胶垫以减少潮气对电路的影响；为探测器加装合适孔径的滤网以阻挡较大的粉尘颗粒和小动物等等。 结论 以上所介绍的几种方法，都可以在一定程度上减少干扰对火灾探测器的影响。虽说这些方法不一定是最好、最完善的。但可以肯定的是，随着科技技术的日益发展，抗干扰的方法和技术必然是越来越完善，我们也需要在今后的楼宇工程以及地铁工程中加以应用。 参考文献 1 Guide for Proper Use of System DetectorsM. 美国新普利8斯公司（ SIMPLEX TIME RECORDER CO. ）设备安装指南 2 Peripheral EquipmentM. 美国新普利斯公司（ SIMPLEX TIME RECORDER CO. ）设备安装指南 3 国家火灾自动报警系统设计规范
