空氣采樣早期煙霧探測報警系統(tǒng)在通信機房中的應用
何 沛
摘要:文章通過通信機房及火災報警系統(tǒng)的闡述,提出了這兩者之間的關聯(lián)和發(fā)展,進而詳細了說明空氣采樣早期煙霧探測報警系統(tǒng)。
關鍵詞:空氣采樣 煙霧探測報警系統(tǒng) 通信機房
隨著計算機技術及微電子技術的發(fā)展,通信設備系統(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備被濃縮到一個機柜中,這樣,機內(nèi)通風及機房環(huán)境的恒溫恒濕是必不可少的,而機內(nèi)通風和空調設備的采用,能起到降低溫度避免溫度過高而且發(fā)生火災的作用,從而對火災煙霧起到了稀釋作用,這樣,初始火災產(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報警時間,甚至因煙霧嚴重稀釋或難以擴散至探測器使它無用武之地。 通信機房是信息網(wǎng)絡的心臟,由于通信設備價格昂貴,一旦發(fā)生火災,不僅造成嚴重的經(jīng)濟損失,而且造成設備癱瘓,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。如1995年4月1日,廣東省汕頭市金砂郵電大樓因電線短路引發(fā)火災,燒毀5萬門程控交換機、20萬門全自動傳呼交換機和查詢臺、長途交換機房等,造成國際、國內(nèi)通訊中斷達40余小時,過火及煙熏面積約600平方;2002年2月27日海口市通信機房發(fā)生火災,造成包括省委、省府等四大班子在內(nèi)的6500個接入網(wǎng)用戶通信中斷,52個中國移動通信基站的通信受阻,出入局呼叫、數(shù)據(jù)通信小靈通網(wǎng)絡、部分金融系統(tǒng)網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡亦受到不同程度影響;此起火災系傳輸機房內(nèi)一條48伏電源線短路而造成;因此在通信機房內(nèi)實現(xiàn)火情提早報警會贏得充足的時間去發(fā)現(xiàn)和處理火情,避免釀成火災,這是至關重要的。 機房設備的電線、電纜的塑料絕緣層,為增加阻燃性,均加入了鹵化物和磷酸鹽之類的添加劑。這些添加劑減緩了火勢蔓延,但產(chǎn)生過量的煙霧,這些煙霧導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致運動部件的磨損。煙塵沉積在存儲介質如磁盤、磁帶上時,可能會產(chǎn)生錯誤信息。直徑0.5微米(相當于一根頭發(fā)粗細的1/150)的煙塵顆粒會損傷硬盤驅動器。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,必將危及設備的正常運行。那么在形成煙霧之前,早期報警就會避免這種損失。要提高報警,就需要高的探測靈敏度,也就要求比較微弱的煙時就能報警。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,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備造成凝霜,帶電設備上會出現(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,要能夠提高發(fā)現(xiàn)火情,將火災撲滅在萌芽中,避免形成濃煙和不必要的滅火劑噴灑,對機房來說采用早期煙霧報警系統(tǒng)非常必要。因為通信設備終年運行,不可停頓,而煙霧控測器要求應使維護、檢修量變得最小,應避免爬至吊頂去檢修。一旦有金屬物品掉入機柜,后果將不堪設想。另外,機房內(nèi)有各種設備如交換機、發(fā)射機、高壓電源、電腦等,探測器不能受電磁干擾,否則易引起誤報或引起誤噴灑。 通信機房的火災隱患主要產(chǎn)生于電纜、電線的過電壓或過電流,實踐表明普通感煙探測器報警時,電線、電纜已燒毀,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,必須早報警,要求電纜、電線剛剛出現(xiàn)過熱,發(fā)出焦糊味但還沒有生成可見煙,電線、電纜還沒有變形時就報警,那么早期報警就能避免設備和線纜不受損傷。 另外,機房的數(shù)據(jù)保存、人員的疏散也需要有足夠的時間來處理,這樣,早期報警就成為機房環(huán)境的火災防范必不可少的要求。 通信建筑對火災報警系統(tǒng)的要求歸納如下: 1.火災自動報警系統(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20-40次/小時或更高。 2.為及早發(fā)現(xiàn)火情,有足夠的時間進行人工處理和撲救,火災自動報警系統(tǒng)要在火情初期提早報警。 3.為防止誤報,火災自動報警系統(tǒng)要適合工作在有電磁干擾的環(huán)境中,而且不會因灰塵、潮濕產(chǎn)生誤報。 4.機房設備運行不可中斷,其火災自動報警系統(tǒng)應使維護次數(shù)降到最低,檢修麻煩是不可取的。 5.要盡量避免滅火劑噴灑,火災自動報警系統(tǒng)要早報警,以便有足夠的時間處理火情,避免形成火災。 6.機房中火災生成的煙霧和氣體,具有很強的腐蝕性,火災自動報警系統(tǒng)在火災初期就要報警,不讓煙霧污染設備,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。 7.火災自動報警系統(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。 8.特別是對無人值守或相距分散的機房應具備聯(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)火災都可分為四個階段:初始階段,存在著肉眼看不見的很微弱的煙霧,火災的初始階段發(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,如果火災探測系統(tǒng)能夠在這一階段及早發(fā)現(xiàn)火情并報警,將為控制火勢發(fā)展贏得寶貴的時機;可見煙霧燃燒階段,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;火焰燃燒階段,陰燃聚集的熱量導致物質出現(xiàn)有焰燃燒;劇烈燃燒階段,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,錯過了將火撲滅在萌芽階段的良機,即使啟動了滅火設備,這時已造成了財產(chǎn)和人員不同程度的損傷,更何況通信設備是不允許停頓和中斷的,因此提早報警至關重要。 近幾年來,國內(nèi)電信系統(tǒng)較多機房中采用的空氣采樣式早期煙霧探測報警系統(tǒng)較好地解決了在火災初期實現(xiàn)自動報警的問題,這一系統(tǒng)的代表產(chǎn)品如澳大利亞GO-DEX PTY.LTD公司生產(chǎn)的GO-DEX型空氣采樣式感煙火災探測器、中國山東宏雁消防自控有限公司引進澳大利亞技術生產(chǎn)的VESDA空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)以及香港科藝公司的國外產(chǎn)品。