反射式光束感烟火灾探测器在南京地铁应用中误报及解决对策

摘要：本文从反射式光束感烟火灾探测器工作原理以及工作条件的角度，分析了产生误报火警的原因，并制定了相应整改对策，使火灾报警系统更趋于稳定。

关键词：光束；探测器；误报；钢架结构

Abstract: This article from the point of view of the reflective beam smoke fire detector works as well as working conditions, analyze the reasons for a false alarm of fire, and to develop the appropriate corrective measures, and fire alarm systems tend to be more stable.

Key words: beam; detector; false positives; steel frame structure

中图分类号: U231+.7文献标识码：A文章编号：

反射式光束感烟火灾探测器概述

反射式光束感烟火灾探测器是一种长区间反射式光束感烟探测器，是为开阔区域的防火而设计的，与控制器配套使用。探测器是由一个发射器/接收器组合单元和一个反光镜构成。进入发射器/接收器和反光镜之间区域的烟使到达接收器的信号减弱。当减光率达到预设阈值（可在发射器/接收器组合单元上设定）时，探测器就会产生报警信号。光束全被挡住，会产生故障信号，以防止漏报警。因探测器镜头上积聚的灰尘而导致的减光率的缓慢变化会由微处理器来补偿，该处理器不断地监视信号强度并定期更新报警和故障阈值。当自动补偿达到其极限，探测器就会发出故障信号，表示需要维修。因反射式光束感烟探测器自身的特性，它可以安装在其它点型探测器不能安装的场合。所以那些拥有高层天花板、积满灰尘和恶劣的环境或者高温场合都是安装反射式光束感烟探测器的理想之地。在这些场合，如果安装其它点型探测器，尽管安装方式正确，却容易出现问题。然而对于适应性强、长区间反射式光束感烟探测器来说，安装在这些场合可以避免或减少问题的发生。

在安装光束感烟探测器之前，应对有关安装的一些特殊事项有明确规定，以保证探测器正确运行。光束感烟探测器不可安装在没有温度、凝水和结冰控制设施的环境中。反光镜表面或发射/接收器外围表面有凝水或结冰情况会减弱光束从而导致探测器误报警。如果高层天花板的湿度很大，同时温度可能急剧下降产生凝结现象，即使这种情况可预测到，也不可视为是光束感烟探测器的安装之地。光束感烟探测器也应避免安装在发射器/接收器、反光镜或光束路径裸露在被雨、雪、冰雹淋湿或烟雾笼罩的环境中，因为这样会破坏探测器正常工作。

在南京地铁应用现状

南京地铁在车站，办公用房等场所使用点型烟感、温感探测器，但对于停车列检库、月修库、架定修库这类高10米，长200米，宽50米的大空间场所，根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）：1.无遮挡大空间或有特殊要求的场所，宜选择反射式光束感烟火灾探测器；2.不易安装点型探测器的场所可考虑安装反射式光束感烟火灾探测器。结合南京地铁车库实际情况，最终设计方案采用了反射式光束感烟火灾探测器。

在日常使用过程中，反射式光束感烟火灾探测器表现的并不是特别理想，经常性存在误报情况。经过长时间观察总结发现误报在三种情况下多发：

1.车辆进出车库时；

2.洗车库启动洗车设备时；

3.不明原因误报。

误报原因分析

一般来说，反射式光束感烟火灾探测器需具备以下几个工作条件：1.工作场所中产生灰尘，蒸气或烟的会影响系统；2.反射式光束感烟火灾探测器的接收器应避免太阳光和卤素灯光的直接照射；3.反射式光束感烟火灾探测器的安装，虽然比较方便，但安装条件却很苛刻。一般说来，点型感烟火灾探测器安装完成后，除接触不良外，很少有机械物理原因引起探测器故障的；而反射式光束感烟火灾探测器则不然。倘若事前没有认真对待，安装完后由机械物理原因引起的故障就会频繁发生。接收器和发射器之间理想状态为“对心”照射，实际调整时是用肉眼辅以测量仪器，难以做到理想的“对心”照射。但接收器中心落在光束直径范围内应无问题，否则调整就没有成功。当接收器中心因为种种原因落在光束直径范围外时，因为接收器收不到发射器发射的监视光束导致输出电压下降，探测器即发出故障报警信号。因此要求发射器和接收器应安装在坚固的混凝土墙或砖墙上，不要安装在木墙或钢结构墙上，因为它们没有稳定的安装表面，温度和湿度变化、风或雪的压力，会使墙表面变形，引起光束轴线偏移。大空间建筑，建筑高度高，跨度大，常常采用网架结构。反射式光束感烟火灾探测器此时也只好安装在距顶棚一定距离(0.3m～1.0m)的网架上。网架刚建成时，因为建筑基础的不均匀沉降；网架金属构件应力的缓慢释放；均使网架发生形变，安装条件不好。随着时间的推移，网架形变会逐渐减小，最后达到稳定。因此过早地将反射式光束感烟火灾探测器安装于网架，对稳定工作是不利的。另外，网架材料的热胀冷缩；恶劣环境影响如狂风、暴雨、冰雪等因素，均可使网架变形，引起光束轴线偏离，造成故障发生。反射式光束感烟火灾探测器自身也存在元器件老化，使效率下降，超出自动增益补偿电路补偿范围的故障问题。为了使设计、安装的反射式光束感烟火灾探测器能高效、可靠地工作，给维护人员创造一个随时都能接近探测器的条件十分必要。因为只要能随时到达探测器，所有外界因素造成的故障就可通过简单的调校来解决。遗憾的是许多设计单位只注意反射式光束感烟火灾探测器的设计而没有注意给维护人员创造到达探测器的条件，即没有设计维修平台。如果有了维修平台，安装单位也不需为了利用建筑脚手架过早地将探测器安装于网架。另外维护是日常的工作，日常工作是不能通过临时搭架来实现的(维护及调校工作在梯子上很难进行)。

南京地铁车辆进出库及启动洗车设备时，会产生灰尘及水雾，干扰了探测器光束的接收，与上文第1条探测器应满足的工作条件相违背，因此产生误报情况。对于不明原因的误报，结合车库内的实际情况发现，库内照明设施均加装有灯罩，基本可排除室内灯光照射产生的误报，但在车辆入库时车辆头灯的照射对探测器产生影响，已和入库灰尘造成误报的情况重合，在操作中将得到解决。受第3条探测器工作条件启发，车库内探测器正是安装在钢架结构上，在温差变化较大时，误报频率相应提高，基本确定是安装的地点未达要求引起的误报。同时洗车库内安装环境相对湿度高、温度变化快，镜头结雾遮挡光束也是造成探测器误报的一个原因。

针对误报原因采取的对策

针对反射式光束感烟探测器误报问题，南京地铁深入分析，进行可行性研究，并制定了整改方案。

1.增设探测器检修平台，定期（建议每6个月）对探测器和反射镜进行灰尘检查，若有故障，及时排除故障，以保证探测器处于正常工作状态；

2.针对安装在钢结构上造成的误报，对其中一探头进行试点改造，移位到侧墙安装，如效果显著，再行大面积整改；

3.对于不具备移位条件的探测器，如误报继续高发，考虑更换其他稳定性更高的探测器；

4.今后对于报警信号发生，值班人员必须综合考虑，并到现场查看，有效的处理火灾信号。尤其在车辆进出库时报警，必须现场确认为误报，才可进行复位操作。

五、结语

经过一系列措施的改进，目前南京地铁反射式光束感烟探测器误报情况已大大减少，火灾探测系统更加趋于稳定，保证了重要设备的火灾安全。

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晁伟（1984.5- ），男，江苏南京，2006年毕业于南京工业大学消防工程专业，本科，助理工程师，现从事地铁项目管理工作单位：南京地铁运营分公司邮编：210012