云霧室空氣采樣系統(tǒng)在機房中的應(yīng)用

1、云霧室型空氣采樣極早期火災(zāi)探測系統(tǒng)在機房中的應(yīng)用北京國電信達科技發(fā)展有限公司作者：裴石磊 郵箱： HYPERLINK mailto: 摘要：文章通過對機房及火災(zāi)報警系統(tǒng)的闡述，提出了這兩者之間的關(guān)聯(lián)和發(fā)展，進而詳細 的說明空氣采樣極早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：通信機房、火災(zāi)、空氣采樣、熱分解、極早期、探測報警系統(tǒng)、。隨著計算機技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備系統(tǒng)集成要求越來越高，高度的系統(tǒng)集 成使過去多間機房容納的設(shè)備被濃縮到一個機柜中，這樣，機內(nèi)通風(fēng)及機房環(huán)境的恒溫恒濕 是必不可少的，而機內(nèi)通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備的采用，能起到降低溫度避免溫度過高而且發(fā)生火災(zāi) 的作用，從而對火災(zāi)極早期的不可見煙霧起

2、到了稀釋作用，這樣，初始火災(zāi)產(chǎn)生的煙熱浮力 變小，難以達到天花板，這就大大地推遲了普通被動式點型感煙探測器的響應(yīng)報警時間，甚 至因煙霧嚴(yán)重稀釋或難以擴散以至于普通探測器無用武之地，成為擺設(shè)。通信機房是信息網(wǎng)絡(luò)的心臟，由于通信設(shè)備價格昂貴，一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅造成嚴(yán)重的 經(jīng)濟損失，而且造成設(shè)備癱瘓，將使政府、公司、銀行、商業(yè)、工廠及個人的通信聯(lián)絡(luò)中斷 和數(shù)據(jù)丟失，其損失是無法估計的，更重要的是社會效益難以挽回。因此在通信機房內(nèi)實現(xiàn)火災(zāi)極早期探測有著至關(guān)重要的作用。它能讓你贏得充足的時間 去發(fā)現(xiàn)和處理隱患，避免釀成火災(zāi)；這一點極為關(guān)鍵！機房設(shè)備的電線、電纜的塑料絕緣層，為增加阻燃性，均加入了鹵化物和

3、磷酸鹽之類的 添加劑。這些添加劑減緩了火勢蔓延，但會產(chǎn)生過量的煙霧，這些煙霧導(dǎo)電的隨機性可能引 起電路的誤操作，元件上的煙塵還可能導(dǎo)致運動部件的磨損。煙塵沉積在存儲介質(zhì)如磁盤、 磁帶上時，可能會產(chǎn)生錯誤信息。直徑0.5微米（相當(dāng)于一根頭發(fā)粗細的1/150）的煙塵顆 粒會損傷硬盤驅(qū)動器。另外，起火時除產(chǎn)生熱和煙外，也釋放出腐蝕性氣體和有毒氣體，大 多數(shù)塑料燃燒時產(chǎn)生的是酚性氣體，聚氯乙烯絕緣燃燒時釋放出大量氯化氫氣體，它與水分 子結(jié)合形成鹽酸，鹽酸是一種侵蝕電子元件接線端子和電路板的強腐蝕性試劑，必將危及設(shè) 備的正常運行。那么在形成煙霧之前，極早期報警就會避免這種損失。要做到提前報警，就 需要高

4、靈敏度的探測，也就要求在產(chǎn)生肉眼不可見煙時就能報警。而普通點型感煙探測器必 須被動地等待煙霧聚集到足夠濃度才報警，我們都知道此時為時已晚，這就限制了它在此環(huán) 境中的使用。1301在過去一直是電氣設(shè)備的主要滅火劑，但由于其破壞地球臭氧層而正在逐步被淘 汰。二氧化碳需要高濃度，也是有害的，而且由于它是低溫釋放，可能對運行中的電氣設(shè)備 造成凝霜，帶電設(shè)備上會出現(xiàn)電解腐蝕。目前1301和CO2滅火劑已被FM取代，但所有滅火 系統(tǒng)都要煙霧探測器來啟動，啟動越早，損失越小，要能夠盡早發(fā)現(xiàn)火情，將火災(zāi)撲滅在萌 芽中，避免形成濃煙和不必要的滅火劑噴灑，對機房來說采用極早期火災(zāi)報警系統(tǒng)非常必要。 另外因為通信設(shè)

5、備終年運行，不可停頓，而煙感類探測器按要求應(yīng)定期維護、檢修，而檢修 時需動用大型設(shè)備爬至吊頂去檢修，一旦有金屬物品掉入機柜，后果將不堪設(shè)想。另外，機 房內(nèi)有各種設(shè)備如交換機、發(fā)射機、高壓電源、電腦等，傳統(tǒng)的探測器會受到這些設(shè)備的電 磁干擾，容易誤報，或漏報。造成不必要的損失。通信機房的火災(zāi)隱患主要產(chǎn)生于電纜、電線的過壓或過流，實踐表明普通感煙探測器報 警時，電線、電纜已經(jīng)燒毀，無法再使用。這樣，即使是普通的感煙探測系統(tǒng)報了警時也無 濟于事，必須實現(xiàn)極早期報警，要求電纜、電線剛剛出現(xiàn)過熱，但還沒有生成可見煙，電線、 電纜還沒有變形時就報警，那么極早期報警就能避免設(shè)備和線纜不受損傷。另外，機房的數(shù)

6、據(jù)保存、人員的疏散也需要有足夠的時間來處理，這樣，極早期報警就 成為機房環(huán)境的火災(zāi)防范必不可少的要求。機房建筑對火災(zāi)報警系統(tǒng)的要求歸納如下：火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要適合工作在有較強空氣流動的環(huán)境中，一般空氣更換率在20 一 40次/小時或更高。為極早發(fā)現(xiàn)火情，有足夠的時間進行人工處理和撲救，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要在火災(zāi)還 沒有形成可見煙時提前報警。為防止誤報，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要適合工作在有電磁干擾的環(huán)境中，而且不會因灰塵、 潮濕等產(chǎn)生誤報。機房設(shè)備運行不可中斷，其火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)使維護次數(shù)降到最低，檢修麻煩是不 可取的。要盡量避免滅火劑噴灑，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要極早報警，以便有足夠的時間處理火情， 避免

7、形成火災(zāi)。機房中火災(zāi)生成的煙霧和氣體，具有很強的腐蝕性，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在火災(zāi)初期就 要報警，不讓煙霧污染設(shè)備，這就要求具有很高的靈敏度，并且對各種材料燃燒產(chǎn)生的煙霧 均有一致且靈敏的反應(yīng)?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)必須是高可靠性、高穩(wěn)定性、高靈敏度及便于維護，以降低其運行 成本。特別是對無人值守或相距分散的機房應(yīng)具備聯(lián)網(wǎng)功能，要做到遠距離集中監(jiān)控，統(tǒng)一 管理，而且擴容升級方便。試驗及經(jīng)驗表明，絕大多數(shù)火災(zāi)都可分為四個階段：一：極早期階段，存在著肉眼看不 見的很微弱的煙霧，火災(zāi)的初始階段發(fā)展很慢，可長達數(shù)小時，且不易被人們發(fā)現(xiàn)。而普通 的感煙探測器在這個階段還沒有反應(yīng)，如果火災(zāi)探測系統(tǒng)能夠在這一階段及早

8、發(fā)現(xiàn)火情并報 警，將為控制火勢發(fā)展贏得寶貴的時機；等到了第二個階段：可見煙霧產(chǎn)生階段，可以看到 煙霧的明顯存在，這也是離子、光電感煙探測器工作的階段，這個階段離明火的出現(xiàn)僅有數(shù) 分鐘；三：火焰釋放階段，陰燃聚集的熱量導(dǎo)致物質(zhì)出現(xiàn)有焰燃燒；四：劇烈燃燒階段，此 階段環(huán)境溫度上升數(shù)十度至幾百度，這是感溫探測器、水噴淋的動作溫度區(qū)。由于傳統(tǒng)的探 測器一般都在火災(zāi)發(fā)展到后三個階段時發(fā)出報警，而這三個階段時是相對較短，約幾秒鐘到 十幾分鐘，所以即使發(fā)現(xiàn)火警也為時過晚。普通的感煙探測器工作在第二個階段，從實驗得知，它發(fā)出報警時，在被保護區(qū)內(nèi)已是 煙霧彌漫，雖然報了警，但機房工作人員沒有足夠的時間去處理，錯

9、過了將火撲滅在萌芽階 段的良機，即使啟動了滅火設(shè)備，這時已造成了財產(chǎn)和人員不同程度的損傷，更何況通信設(shè) 備是不允許停頓和中斷的，因此對這些地方的極早報警就更加迫在眉睫。近幾年來，在國內(nèi)通信系統(tǒng)的機房中大量采用了空氣采樣式極早期火災(zāi)探測報警系統(tǒng)， 完美地解決了在火災(zāi)極早期階段實現(xiàn)自動報警的問題，這一系統(tǒng)的代表產(chǎn)品如英國Protec 公司生產(chǎn)的IFD云霧室型極早期火災(zāi)探測系統(tǒng)、以及其他品牌的激光型空氣采樣煙霧探測系 統(tǒng)?？諝獠蓸有问饺缦拢嚎諝獠蓸訕O早期火災(zāi)探測系統(tǒng)是利用伸向被保護區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)，由探測器內(nèi)的抽氣泵經(jīng)由空 氣采樣管路不斷地抽取防護區(qū)域內(nèi)的空氣樣品進行檢測，而不是被動地等待煙霧的擴散，當(dāng)

10、材質(zhì)過熱以后由于熱分解的作用必然會引起周圍空氣中顆粒數(shù)量和成分發(fā)生變化，IFD極早 期火災(zāi)探測器就是在最短的時間內(nèi)將這些空氣吸進探測腔內(nèi)，然后經(jīng)云霧室增濕、降壓后分 析空氣中的顆粒數(shù)量變化，來達到火災(zāi)極早期報警目的，一旦物質(zhì)被過度加熱，便會釋放出 大量不可見微米顆粒，小至0.002pm（化學(xué)變化）。短時間其數(shù)量即可達到500,000顆/ cc以 上。（詳細說明見：NFPA Fire Technology）當(dāng)有火災(zāi)極早期現(xiàn)象發(fā)生時，由于火災(zāi)極早期 的單位空氣顆粒數(shù)量500，000顆遠大于正?？諝庵械念w粒數(shù)量20000顆，通過設(shè)定空氣當(dāng) 中的顆粒數(shù)量值來設(shè)定報警的閥值，可達到極早期報警的目的；同時

11、由于報警閥值設(shè)定在普 通環(huán)境所無法達到的數(shù)值，因此不會因為任何環(huán)境因素的影響而誤報。有效的解決的火災(zāi)對 人類造成的威脅。其工作原理見下圖：不可見之 微米粒子灰塵 熱釋微米粒子可見之水凝粒子空氣采樣極早期火災(zāi)探測系統(tǒng)的取樣管路的設(shè)置具有極大的靈活性，系統(tǒng)可用在許多傳 統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)無法發(fā)揮功效的場所，并且使日后的維護工作變得簡單易行。采樣管網(wǎng)采用 pvc阻燃管，采樣孔就打在pvc上，管路安裝形式多樣，采樣網(wǎng)管中的支管和毛細管可以水 平或垂直方向布置在任何地方，如封閉機柜內(nèi)、活動地板下或吊頂內(nèi)，設(shè)備內(nèi)部過流、過壓 產(chǎn)生的任何微小變化可以直接探測到;在空氣流速較大的通信建筑環(huán)境中采樣管還可以直接引導(dǎo)

12、防火新潮流，開創(chuàng)安全新希望！ 敷設(shè)在交換機上方或空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備的回風(fēng)口處，因機房內(nèi)任何部位產(chǎn)生的煙霧在空調(diào)、通 風(fēng)設(shè)備的作用下均由回風(fēng)口返回，采樣管網(wǎng)布置在回風(fēng)口，可及時探測到整個機房環(huán)境內(nèi)的 煙霧變化，而普通感煙探測器卻是不允許安裝在通風(fēng)空調(diào)的回風(fēng)口。采樣管網(wǎng)安裝極其簡便， 避免了繁瑣的連線、調(diào)試工作。在火災(zāi)發(fā)展的初始階段，通信機房中往往是因為一些設(shè)備或線纜過電壓、過電流而揮發(fā) 出微量的煙霧粒子，人們看不到它，但能嗅到煙霧中的異味。這說明空氣中已出現(xiàn)了煙霧， 只不過煙霧的濃度低于人眼的視覺閾值，當(dāng)然更低于普通報警探測器的報警閾值。即使產(chǎn)生 了很濃的煙霧，由于空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備的大量采用，煙霧變得很稀薄，使普通感煙探測器無能 為力；如光電感煙探測器對合成材料產(chǎn)生的煙霧敏感，而離子感煙探測器對天然材料產(chǎn)生的 煙霧比較敏感，而空氣采樣極早期探測系統(tǒng)對各種材料產(chǎn)生的煙霧都敏感，對任何大小的煙 霧粒子均有很好地響應(yīng)。這種云霧室的測量方法計算精確，測量范圍寬，靈敏度高，因此對 微量的煙也能探測報警。其pvc采樣管內(nèi)無任何電子器件，因此不會受到機房內(nèi)電磁環(huán)境的 干擾，甚至可用于防