摘要：随着經濟的發展、大(dà)量樓宇的建成與使用，用于保障人身和财産安全的火(huǒ)災自動報警系統顯得越來越必要。如今火(huǒ)災自動報警系統已被各大(dà)中(zhōng)小(xiǎo)單位廣泛應用，但仍存在一(yī)些問題，如系統誤報、漏報頻(pín)繁，誤噴現象也比較常見，本文從火(huǒ)災探測器的工(gōng)作原理入手，分(fēn)析火(huǒ)災探測器的部分(fēn)及主要幹擾來源，并對此提出一(yī)些改進的方法。關鍵詞：火(huǒ)災探測器幹擾改進

　　一(yī)、火(huǒ)災探測器的工(gōng)作原理

　　火(huǒ)災探測器是建築物(wù)火(huǒ)災自動報警系統的重要組成部分(fēn)，也叫探頭或敏感頭。它的任務是探測火(huǒ)災的發生(shēng)，向報警系統發送火(huǒ)災信号，向人們報警。探測器是怎樣探測到火(huǒ)災呢？火(huǒ)災發生(shēng)時，必然會産生(shēng)煙霧、火(huǒ)焰或高溫，探測器對這些都很敏感，會由于與他們的接觸而改變平時的正常狀态，引起電(diàn)流、電(diàn)壓或機械部分(fēn)發生(shēng)變化或位移，再通過放(fàng)大(dà)、傳輸等過程，向消防中(zhōng)控室發出火(huǒ)災信号，并顯示火(huǒ)災發生(shēng)的地點、部位。根據這種情況我(wǒ)們将火(huǒ)災探測器分(fēn)爲三類：感煙、感溫、光輻射。

　　1、感煙探測器

　　一(yī)種是離(lí)子感煙探測器，一(yī)旦有煙霧竄進外(wài)電(diàn)離(lí)室，幹擾了帶電(diàn)粒子的正常運行，使電(diàn)流、電(diàn)壓有所改變，破壞了内外(wài)電(diàn)離(lí)室之間的平衡，探測器就會對此産生(shēng)感應，發出報警信号；另一(yī)種是光電(diàn)感應探測器，它有一(yī)個發光元件和一(yī)個光敏元件，平常由發光元件發出的光，通過透鏡射到光敏元件上，電(diàn)路維持正常，如有煙霧從中(zhōng)阻隔，到達光敏元件上的光就會顯著減弱，于是光敏元件就把光強的變化轉換成電(diàn)流的變化，通過放(fàng)大(dà)電(diàn)路發出報警信号；還有一(yī)種是管道抽吸式感煙探測器，通過煙霧的反射或散射作用産生(shēng)光感電(diàn)流，主要用在船舶上。這種探測器采用半導體(tǐ)元件，體(tǐ)積小(xiǎo)、價格低、耐震強、壽命長，很有發展前景。

　　2、感溫探測器

　　一(yī)種是運用金屬熱脹冷縮的特性：在正常情況下(xià)，探測器的電(diàn)路處于斷開(kāi)狀态，當環境溫度升到一(yī)定值時，金屬的膨脹、延伸使電(diàn)路接通，發出信号；另一(yī)種是利用易熔金屬的特性，在探測器電(diàn)路中(zhōng)固定一(yī)塊低溶點合金，當溫度上升到它的熔點時，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭接觸，電(diàn)路接通，發出報警信号。還有一(yī)種是溫差型，當升溫的速度超過特定值時，便會感應報警。

　　3、光輻射探測器

　　一(yī)種是紅外(wài)光輻射探測器。物(wù)質在燃燒時，會産生(shēng)閃爍的紅外(wài)光輻射，探測器中(zhōng)的硫化鉛紅外(wài)光敏元件會對此感應，并産生(shēng)電(diàn)信号，經放(fàng)大(dà)後報警；另一(yī)種是紫外(wài)光輻射探測器，它是利用有機化合物(wù)燃燒時産生(shēng)的紫外(wài)光，使紫外(wài)光敏感管的電(diàn)極激發出離(lí)子，通過繼電(diàn)器等，接通電(diàn)路報警

　　二、火(huǒ)災探測系統的技術現狀與發展

　　1、技術現狀

　　改革開(kāi)放(fàng)以來，伴随着經濟建設和消防事業的迅速發展，我(wǒ)國消防産業進入蓬勃發展時期。中(zhōng)國消防電(diàn)子産業是中(zhōng)國消防産業的一(yī)部分(fēn)，又(yòu)是技術含金量較高的一(yī)部分(fēn)，并且還是發展最快的一(yī)部分(fēn)，國際上一(yī)般性通用型的各消防報警設備都能生(shēng)産。面對高新技術的發展機遇和國内市場國際化的競争挑戰，消防産品向更可靠、智能化、網絡化的早期火(huǒ)災探測報警技術發展。傳統火(huǒ)災自動報警系統與現代火(huǒ)災自動報警系統之間的第一(yī)個區别主要在于探測器本身性能。由開(kāi)關量探測器改爲模拟量傳感器上一(yī)個質的飛躍，将煙濃度、上升速率或其他感受參數以模拟值傳給控制器，使系統确定火(huǒ)災的數據處理能力和智能化程度大(dà)爲增加，減少了誤報警的概率。區别之二在于信号處理方法做了徹底改進，即把探測器中(zhōng)模拟信号不斷送到控制器評估或判斷，控制器用适當算法辨别虛假或真實火(huǒ)警，判斷其發展程度和探測受污染的狀态。這一(yī)較高質量的信号處理技術，意味着系統具有較高“智能”。增加系統可靠性是現代火(huǒ)災探測報警技術的發展方向。智能式火(huǒ)災探測報警系統按其智能的分(fēn)配可分(fēn)爲三種系統一(yī)是探測智能，二是監控智能，三是探測智能和控制智能兼有。後者是智能化程度更高的系統，其可靠性更高，但缺點是成本高。

　　2、發展前景

　　人們對于火(huǒ)災自動報警系統期望在于：首先要求系統早期發現火(huǒ)災，其次是消除誤報和降低系統的成本費(fèi)。火(huǒ)災智能報警系統最終可能發展機器人智能報警系統。現代火(huǒ)災自動報警系統迅速發展另一(yī)方面是複合探測器和多種新型探測器不斷湧現，探測性能越來越完善。在諸多新技術新産品中(zhōng)，一(yī)種将通常用的離(lí)子感煙改進爲用ＣＯ傳感器組合的複合探測器，由于空氣中(zhōng)的ＣＯ含量變化早于煙霧和火(huǒ)焰的生(shēng)成，因此，它響應速度更高，發展前景很好。另一(yī)種點型激光感煙探測器，其靈敏度高于目前光電(diàn)感煙探測器５０倍，用它代替吸氣式感煙報警系統提供甚早期火(huǒ)災探測，而成本費(fèi)用低得多，應用前景十分(fēn)好。

　　近年來紅外(wài)光束感煙探測、纜式線型定溫火(huǒ)災探測器、可燃氣體(tǐ)探測器等在消防工(gōng)程中(zhōng)的應用日漸增多，并已有相應的産品标準和設計規範。該探測器的工(gōng)作原理與光電(diàn)感煙探測器類似，隻是煙不必進入點型光電(diàn)感煙探測器的采樣室中(zhōng)。線型光束探測器在一(yī)個長達１００ｍ的路徑上可代替若幹個點型感煙探測器，具有保護面積大(dà)、安裝位置較高、在相對濕度較高和強電(diàn)場環境中(zhōng)反映速度快等優點，适宜保護較大(dà)的室内、外(wài)場所，尤其适宜保護難以使用點型探測器甚至根本不可能使用點型探測器的場所。

　　智能防火(huǒ)系統作爲樓宇自控系統的一(yī)部分(fēn)，在智能建築中(zhōng)既可與保安系統，其它建築的智能防火(huǒ)系統聯網通信，并向上級管理系統報警和傳遞信息，爲城市消防調度指揮系統、城市防火(huǒ)管理系統與城市綜合信息管理網絡的聯網運行提供火(huǒ)災及樓宇消防系統狀況的有效信息并與城市其他管理中(zhōng)心共享數據和信息。消防自動化系統納入建築設備自動化系統之中(zhōng)的廣度與深度國内外(wài)差異很大(dà)。一(yī)般而言，國内智能建築中(zhōng)消防自動化系統大(dà)多呈獨立狀态，自成體(tǐ)系，這種自成體(tǐ)系的消防系統與樓宇、保安等系統相互獨立，互聯性差，當發生(shēng)全局事件時，不會形成其他系統配合聯動和集中(zhōng)解決事件的功能。

　　三、火(huǒ)災探測器受幹擾的原因及改進方法

　　1、幾種火(huǒ)災探測器工(gōng)作原理

　　随着經濟的發展、大(dà)量樓宇的建成與使用，用于保障人身和财産安全的火(huǒ)災自動報警系統顯得越來越必要。但火(huǒ)災自動報警系統設置後，往往會發覺系統有些不盡如人意的地方。如：火(huǒ)災探測器經常失效或損壞，維護費(fèi)用增大(dà)；探測器經常誤報警，使得消防值班人員(yuán)飽受困擾。排除了設備質量不過關等情況後，我(wǒ)們發現這些情況往往是由于探測設備受到幹擾而造成的。下(xià)面将從火(huǒ)災探測器的工(gōng)作原理入手，逐步分(fēn)析探測器的部分(fēn)和主要幹擾來源，并對此提出一(yī)些改進的方法。

　　火(huǒ)災探測器的一(yī)般工(gōng)作原理如圖1所示：傳感元件檢測火(huǒ)災産生(shēng)物(wù)或火(huǒ)災發生(shēng)時的特性值，變送電(diàn)路将探測元件傳來的原始信号轉換爲電(diàn)流/電(diàn)壓信号，或是脈沖、開(kāi)關量，送入火(huǒ)災自動報警控制器中(zhōng)，控制器對接收到的信号加以計算分(fēn)析，并判定是否有火(huǒ)災正在發生(shēng)，是則發出報警信号。有些系統爲減輕火(huǒ)災自動報警控制器的負擔，在火(huǒ)災探測器内安裝了CPU，承擔了控制器的數據分(fēn)析任務。

　　現在，我(wǒ)簡單介紹兩種探測器的工(gōng)作原理：

　　A光電(diàn)式感煙探測器

　　光電(diàn)式感煙探測器有一(yī)個迷宮式煙霧探測室，裏面設有一(yī)個光源和一(yī)個感光元件。由于是迷宮式設計，光源的光線一(yī)般不能照射到感光元件上，但是當有煙霧進入後，光線在煙霧中(zhōng)産生(shēng)散射，從而有部分(fēn)光線射到感光元件上，煙霧越濃，散射到感光元件上的光線就越多，感光元件再把光信号轉換爲電(diàn)信号進行輸出。

　　B離(lí)子式感煙探測器

　　離(lí)子式感煙探測器由一(yī)個放(fàng)射源、外(wài)置的采樣室和内置的離(lí)子參考樣本室組成。當放(fàng)射源照射空氣中(zhōng)的物(wù)質時，一(yī)部分(fēn)物(wù)質變成帶正電(diàn)的離(lí)子，另一(yī)部分(fēn)物(wù)質變成帶負電(diàn)的離(lí)子。帶正電(diàn)的離(lí)子和帶負電(diàn)的離(lí)子在電(diàn)場的作用下(xià)形成了一(yī)個電(diàn)場。當煙霧進入采樣室後與帶電(diàn)的離(lí)子結合，帶電(diàn)離(lí)子數量的減少使電(diàn)場電(diàn)壓産生(shēng)了變化，煙霧越多越濃電(diàn)壓變化就越大(dà)。

　　2、主要的幹擾源

　　由火(huǒ)災探測器的組成結構及其工(gōng)作原理，我(wǒ)們很容易就可以判斷出火(huǒ)災探測器的哪些部分(fēn)容易受到外(wài)界幹擾，而這些外(wài)界幹擾因素就是幹擾源。我(wǒ)們認爲火(huǒ)災探測器最容易受到幹擾的是以下(xià)幾個部分(fēn)：

　　A傳感元件

　　傳感元件是火(huǒ)災探測器的“眼睛”，但它的“視力”有限。例如：當與煙霧某方面特性相似的物(wù)質(如：粉塵、水霧)被它“看見”後，就會認爲是煙霧，從而産生(shēng)誤報警。另外(wài)一(yī)方面，由于傳感元件一(yī)般是暴露在外(wài)界，比較容易受外(wài)界的粉塵、潮氣影響而導緻靈敏度降低。

　　B探測電(diàn)路

　　探測電(diàn)路是包括傳感元件在内的一(yī)組電(diàn)路，主要的功能是把傳感元件傳送過來的“信息”轉換爲我(wǒ)們所需要的電(diàn)壓或電(diàn)流信号。當受到外(wài)界電(diàn)磁幹擾時，它就會産生(shēng)誤報警或者是不報警，甚至會損壞設備。

　　C通訊電(diàn)路和通訊線路

　　通訊電(diàn)路和通訊線路負責把探測到的“信息”傳送到火(huǒ)災報警控制器，但在這個過程中(zhōng)很可能會因受到幹擾而産生(shēng)誤報警。例如：探測電(diàn)路傳送過來的信息經過A/D轉換變爲數字信号，然後再經過通訊電(diàn)路和通訊線路送到火(huǒ)災報警控制器，但可能因受到幹擾而把“0”信号變爲“1”信号或是把低電(diàn)平變爲高電(diàn)平，從而使火(huǒ)災報警控制器接收到假信息并産生(shēng)誤報警。

　　3、幹擾火(huǒ)災探測器正常工(gōng)作的幹擾因素，我(wǒ)們認爲主要有以下(xià)幾種：

　　A粉塵

　　自然環境的破壞、、工(gōng)廠的亂排亂放(fàng)等都造成了空氣中(zhōng)的粉塵含量越來越高，而粉塵對火(huǒ)災探測器(特别是感煙火(huǒ)災探測器)來說是“頭号殺手”。過多的粉塵停留在采樣室中(zhōng)會造成光線的大(dà)量散射，使感光元件接收太多的光線導緻探測器誤報警。

　　B潮氣

　　潮氣，特别是南(nán)方的梅雨天氣下(xià)，濕度通常大(dà)于95％，這會對探測器的電(diàn)子闆件及探測元件造成很大(dà)的影響。首先，會造成電(diàn)子闆件受潮短路而損壞，其次，當潮氣進入探測器的探測室時，會對探測元件造成幹擾。特别是對感煙探測器，當潮氣進入探測室後，大(dà)量散射探測器光源發出的光線，從而導緻探測器誤報警。

　　C電(diàn)磁場

　　日光燈的鎮流器、高壓電(diàn)機、通訊發射台等設備都會發出電(diàn)磁幹擾，當探測器安裝在這些設備附近時，或多或少都會受電(diàn)磁場幹擾。

　　D高速氣流

　　當火(huǒ)災探測器安裝在有高速氣流的位置時，如通風空調的送風口附近、風室、風道等，高速氣流會将煙霧吹離(lí)探測器使探測器報警緩慢(màn)。

　　4、改進方法

　　在大(dà)多數情況下(xià)，幹擾源是無法排除的，因此，我(wǒ)們隻能從減少幹擾影響的角度進行考慮。

　　A合理安裝、規範布線

　　據不完全統計，70％的火(huǒ)災偵測器誤報警是由于不合理安裝所造成的。因此，正确選定火(huǒ)災偵測器類型、以及按照有關的技術說明和規範正确安裝與布線是減少幹擾影響的關鍵。例如在相對濕度長期大(dà)于95％RH，有大(dà)量粉塵、平常情況下(xià)有煙和蒸汽滞留，廚房、鍋爐間、發電(diàn)機房、茶爐間、汽車(chē)庫等場所不宜設置感溫火(huǒ)災探測器等。在實際的應用中(zhōng)，我(wǒ)們也不難發現一(yī)些錯誤的例子，如：把感煙探測器安裝在電(diàn)熱水器上方或是安裝在風道、風室内。這些情況所造成的誤報率是很高的，因此根據實際地點的情況正确選擇火(huǒ)災探測器是十分(fēn)重要的。

　　再有就是安裝位置的确定。例如：探測器至牆壁梁邊的水平距離(lí)不應小(xiǎo)于0.5m；探測器周圍0.5m内不應有遮擋物(wù)等等。如果探測器安裝在具有送風和回風管路的房間時，探測器應該安裝在流向回風口的氣流流經的路徑上。進行放(fàng)煙測試将有助于确定探測器的正确安裝位置，需要特别注意煙霧的流向及途經的路徑。當探測器必須安裝在送風口附近時，就必須保持一(yī)定的距離(lí)。這些條文不但确保探測器能有效、迅速地探測到火(huǒ)災的發生(shēng)，而且也是避免幹擾的有效途徑。