英国豪迈旗下FFE探讨烟感探测新技术：更好地利用现代光束探测

  现代线型光束烟感探测器为探测大型室内区域中的火灾烟雾提供了简单有效的解决方案。部分有效性来自于光束探测器的多功能性，同时值得记住的是，光束探测器的优势不只是可安装在天花板下…… 

    这篇文章将解释光束探测的一些其它用途，特别是当探测器等待烟雾到达天花板这一过程不够有效时，如何使用它们。 

    基础重述 

    在我之前的文章《更好地利用光束探测》1中，我们了解到大型室内空间的烟感探测所面临的挑战 ——有时是由于多个重叠的点式传感器组成的复杂网络造成的——可通过利用线型光束烟感探测系统来更简单地解决。 

    光束探测器专为这种情况而设计，且每个光束探测器的覆盖范围可达1500m2 (BS5839) 或 19800 平方英尺 (NFPA 72)。安装成本低、维护简单以及较小美观，每个光束探测器的大面积覆盖保护，为大型室内区域提供了量身定做的消防保护方案。 

    现代光束探测器装配有安装在操作员视线高度的控制器单元。通过使用控制器单元的显示器，用户可轻易地调整光束设置和查看系统参数；对于某些新的探测器，用户甚至可使用集成的可视校准激光来执行初始光束校准。 

    最近上市的一项新技术使得多个探测器头可在单个控制器单元上运行， 为更大的区域提供了更有效的保护。一个控制器对应多个探测器头意味着接线更少、安装更简单、管理更轻松——特别是可更有效地覆盖不规则或复杂的室内空间。 

    在一场火灾中，烟雾气流随着上升变得密度降低。通常，这意味着天花板越高，探测高度的颗粒密度越低——对点式探测器来讲，颗粒密度在某些点甚至会低于报警阈值。由于这些原因，在某些安装规定中，点式探测器的最高使用高度存在某些限制。与之相反，同样的物理现象却让光束探测器越高越有效：随着烟流上升和扩宽，烟流影响到更大的区域并包含更多光束。在建筑物气流易于驱散天花板周围烟雾的情况下，光束探测器仍然具有这种优势；与点式探测器的微型传感器腔室相比，气流对光束系统又长又宽的探测模式影响较小。 

    安装在天花板上的高灵敏度烟感探测（HSSD）或抽气式探测系统是大型室内空间的另一种选择，它们的缺点是复杂性及其耗时的安装。根据具体情况和要求，使用这些系统就必须设计、安装和维护端盖、抽气管道、支架、弯头和标签网络，这样既昂贵又麻烦。抽气管本身很显眼，隐藏抽气管又需要安装毛细管并钻入天花板。正如点式探测器一样，在安装规定中，抽气式探测器必须限定在较低的高度。 

    另一方面 

    烟感探测器依赖于火灾上升到安装在天花板的探测器的热气和热烟。其原理是，天花板作为火灾产物的罗网，收集受热上升的烟雾和气体，从而激活天花板上的探测器。正如我们之前讨论过的，由于应对烟流膨胀和随高度上升而密度降低的问题，光束探测器的探测范围大大上升，因此，与其它方法相比，光束探测器在越高的地方越有效。通常，光束探测器在某种程度上受益于天花板对烟雾的积聚效果。如果因为种种原因，没有足够的烟雾到达天花板来激活警报会怎样呢？ 

    层面的保护 

    除了传统的在天花板高度的探测外，光束探测器还可以安装在火源（通常指地面）和天花板之间以形成‘辅助’探测层。当光束探测器安装在这类附加层时，光束探测器探测到的物体是烟流本身。与安装在高处相比，在这种配置中，光束探测器之间的间隔会更近且通常设置为较高的敏感度，因为在这个高度烟流本身比较狭窄，且没有天花板的话也就相当于没有烟雾的积聚。如果光束探测器安装得足够低（同时避免建筑物中正常活动的干扰），光束探测器就可以‘看到’火灾的燃烧区域或热烟来激发警报。 

    光束探测器的第三个潜在探测应用就是用于探测‘层化层’中的烟雾。烟雾颗粒比空气重，因此会自然地降落到地面，但是伴随烟雾颗粒的热量和热空气会通过周围较冷的空气使烟雾颗粒上升到烟流中。随着烟流上升，其会吸进一些冷空气从而逐渐使烟流降温。根据火灾和环境特点，当烟流处于在某个高度时，其温度变得比其上方的空气还低并停止上升。 

    在这种情况下，通常发生在高天花板空间，烟雾在一层暖空气层下方扩散，好像烟雾被困在了其自己的‘无形的天花板’下。这明显降低了安装在天花板的探测器（例如，点式探测器和抽气探测器）的有效性，除非烟雾穿过了层化层。安装在墙上的光束探测器可解决这个问题；光束探测器通常安装在天花板下600mm（BS5839）或24英寸（NFPA）的地方，这个高度不太可能比无形的天花板还高。在一些安装规定中，例如NFPA 92B，‘烟雾控制’甚至允许把光束探测器固定在某一角度以使它们不与天花板平行，这样光束探测器就可以穿透层化层。这样也使得光束探测器的安装和维修更简单。当然，如前面我们讨论过的一样，添加辅助光束层可帮助及时地探测报警。 

    光束较不为人知的另一项应用就是其在敏感电子设备室中的应用。某些运用标准明确地将光束纳入适合该类环境的潜在探测器类型。 

    探测器的选择和配置最终取决于环境：建筑物的几何学、环境的性质、基于风险评估所需要的探测速度以及可燃物的性质和可能引发的烟雾能量和密度。由于相对不受探测区域和安装位置的限制，光束探测器一个主要的优势就是其固有的多功能性。 

    顶级配置 

    不断的创新、发展和改良意味着光束探测器装备精良且不再只是基本的烟感探测。 

    我们的技术能力 

    我们在实际探测方面取得的其中一个较大的进步就是某些最新的探测器在识别烟雾与其它干扰源的不同之处方面的能力得到了加强，降低了潜在的误报警的可能并避免了可能降低消防效能的事物的干扰。 

    例如，随着时间的推移，灰尘或尘土会积聚在光束探测器的有效表面（镜头和反射棱镜），导致信号接收明显降低。这是一个非常缓慢的过程但却可以预测，所以智能光束探测器可识别这个过程并调整光束探测器的增益（本质上是扩大）以自动补偿逐渐降低的接收信号，保持安全探测的最佳水平。目前，可在低位控制器上查看自动增益补偿（AGC）值以进行可能必要的维护。 

    从长期转向短期、突发且极高的光束遮蔽通常是由于固体物阻塞了光束路径。现代光束探测器经过设定考虑到了这个因素，知道这不是烟雾的特点，所以不会触发即时报警。如果遮蔽现象超过设定时间，智能光束探测器将显示这是一次故障，提醒用户采取适当的补救行动以恢复完全的探测能力。 

    现在有些光束探测器甚至在外壳中内置电机特征以轻松调节镜头位置和光束方向。在电动光束探测器中，用户受益于快速、自动、可靠地校准系统，让软件和硬件来负担准确校准的任务。除了前面提到的灰尘和尘土积聚的补偿外，这项技术还意味着电动光束探测器可补偿建筑物位移造成的未对准现象。通过使用数据，光束探测器可自动调整其方向和灵敏度以保持光束准确对准反射棱镜并保持最佳的信号。如果光束探测器不慎失准，自动自我修正功能甚至也可起到作用。这对例如体育馆等‘拥挤’的区域比较有用，甚至可将探测器封装在铁丝保护罩附件中来实现更大的保护。 

    这些特点使得现代光束探测器免受误报警的影响，更准确执行光束对准，并保持长期的探测效率,最重要的是，减少了人工维护。与其它复杂、昂贵和高度敏感的备选方案相比，光束探测器在大多数大型室内区域中具有领先的优势。

    结论 

    这篇文章说明了光束探测器某些得天独厚的用处，特别是除了安装在明显的天花板以外的用处。同时，这篇文章也详述了现代智能光束探测器令人印象深刻的特点，以及现在的科技进步是如何让光束探测器比以往任何时候都更有用、更万能的。如果安装和使用正确，合适的光束系统在不同的项目中会发挥更大的用处。根据成本、接线和空间的不同，光束探测器可提供各种不同的探测方案。 

    总之，光束探测器几乎是所有大面积烟感探测的一个有效和简单的选择，与点式烟感探测器相比，其覆盖面积更大；与点式或烟雾抽气系统相比，其只需最小的安装、接线和维护要求。牢记这一点，用户会更好地利用现代光束探测。 

    最后一点 

    由于特殊环境和法规，本文章中的信息可能仅适用于某些装置。例如EN54-12和UL268等标准规定了线型光束烟感探测器的设计和结构。尽管制造商的设计以及各个光束探测器产品取得的认证决定了光束探测器的工作范围（直线距离），但是，有必要注意的是光束探测器受相关国家实施规程的管理。关于光束覆盖范围的规定宽度、距天花板的规定高度以及辅助探测器的定位，不同地区的规定可能不同。 

    作者 

    Jon Ben，英国FFE公司的技术总监，负责专业消防探测领域的创新、产品开发、技术支持和产品培训。Jon具有25年高度管制制造业的从业经验，并成功将多个世界级产品推向国防、工业、医疗和消防领域等市场。 

    关于FFE和豪迈(HALMA):
英国Fire Fighting Enterprises Ltd是全球最大的红外光束烟感火灾探测器制造商，FFE安装的探测器已经超过了50万个，包括许多世界知名建筑：白金汉宫、俄罗斯冬宫、香港机场和拉斯维加斯米高美大酒店等。我们的产品遵循严格的标准进行设计、加工和制造，已经在欧洲（EN54， CPD，VdS）、美国（UL）、中国（CNTC）、法国（NF）、俄罗斯（VNIIPO）及其他许多国家和地区通过了产品型式认证。提供的产品包括端到端式、反光式以及防爆式光束烟感火灾探测器, 并提供全面的保修服务。FFE 公司是英国豪迈（HALMA p.l.c.– www.halma.cn）的子公司。 

    创立于1894年的豪迈是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，为伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有4500多名员工，40多家子公司。豪迈目前在上海、北京、广州、成都和沈阳设有代表处，并且在中国开设多家工厂和生产基地。 

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