谢 根,张 震,冯海宁,高义国
(中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214431)
参照我国国家误报警的标准,当中对误报警的定义为:没有出现危险情况,报警系统却发出报警信号即为误报警。而在西方一些国家关于误报警的定义是:“误报警是指当前的实际情况下,没有出现火灾,并且之前也没有出现过火灾,引发误报警的因素可能是设备误动作、人为、环境影响、或偶发因素。综合来看,不管是报警设备本体的原因,还是设备工作环境影响,也不管是人为因素或其它原因,只要没有出现火灾情况而出现了火灾报警信号,都可以叫为误报警。由于船舶工作环境恶劣,湿度大、温差大、振动大、盐度高等原因,导致故障报警次数频发,特别是随着船舶老龄化,报警频率逐年上升。
某船配备的火灾报警系统,由火灾报警控制器、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、控制模块、监视模块等部件组成。火灾自动报警系统其主电源为交流220 V,另外设有应急备用电源采用蓄电池供电,同时船舶火灾自动报警系统还和自动喷水灭火系统、空调系统、通风系统、防火门等相关设备联动,当自动或手动发出指令,将启动相应的设备动作。
某船配备的火灾报警系统设10个回路火警探测输入,每个回路可接99个采用CLIP协议的探测器,99个采用CLIP协议的模块,回路接线方式为闭环方式,主要报警输出有3路,分别是火警、故障、监管。系统主要的报警功能有:1) 火灾报警:当任一路的某一个火灾探测器(或手动报警按钮)探测到有火警发生时,LCD显示器能直接指示火灾发生的部位,同时总火警灯(红色)被点亮;声报警部件发出变调的火灾报警音响。若火警发生后2分钟内无人应答时,则控制器会自动接通外部声光报警设备,以便及时告知值班人员;2) 故障报警:当任一路火灾探测器回路断线或探测器松动接触不良时或其它故障,LCD显示器能直接指示故障发生的部位,同时系统故障灯(黄色)被点亮;声报警部件发出故障报警音响;3) 电源故障报警:当主电或副电失电的情况下时,系统故障灯(黄色)被点亮作为光报警指示,声报警部件发出故障报警音响。
当任一路火灾探测器回路断线或探测器松动接触不良时或其它故障,LCD显示器能直接指示故障发生的部位,同时系统故障灯(黄色)被点亮;声报警部件发出故障报警音响。有时排除故障占用时间长,给检修工作带来诸多不便,影响船舶安全和船员生活。值班人员在值班过程中,均多次出现线路绝缘不好故障报警,需要组织人员进行抢修。
全船上千个探测器分布各个角落,任何一个探测器出现故障都可能导致报警。感温探测器是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件的,当环境温度上升到设定好的报警温度时,感温部件立即动作,发出报警信号。当探测器内部积灰过多,会导致探测器触点误动作,引发报警。同时卡口损坏,导致探测器与底座松动,造成接触不良,也会引起报警。
手动报警按钮是火灾报警系统中的重要元件,由于船内一些舱室工作温度较高,湿度较大,长时间的使用后导致一些手动报警按钮出现老化,引发报警。
探测器底座是探测器安装的基础,其线路板的信号触点都与底座相连,若是底座老化将导致触点接触不良,引发故障报警。
防火门在火灾报警系统中非常重要,当出现火灾报警后,火灾报警系统会自动释放所有防火门。而在正常情况下防火门是处于开启状态,若非火灾原因关闭,火灾报警系统也会发出报警。而防火门的释放主要靠电磁式的接近开关。因此接近开关若损坏,也会引发报警。
火灾报警系统复示器是火灾报警系统重要装置元件,能够实施对本机电源、各外部线路及各类火警探测器和手动报警按钮状态的自动检测,无任何事件发生时,仅有电源指示灯亮,LCD显示器显示系统正常或图形菜单,可以对各报警信号进行显示、消音、复位、查看、编程等功能,是人机交互的窗口。在船舶值班室和驾驶室都分布有该复示器。复示器由于常年的使用,尤其是消音复位键会损坏失效,导致无法消除报警。
火灾探测器是火灾报警系统中的重要元器件,因此,正确选用火灾探测器类型是控制误报警的关键。在办公室,住舱等可以抽烟的场所用感烟探测器,厨房等容易产生高温场所用感温探测器,容易因为非火灾因素的烟、蒸气、环境温度被探测器误为火灾信号而报警。在没有通风的无人舱室用感温探测器,当受环境温度高影响时,也容易造成误报警。在相对湿度长期大于95%RH,有大量粉尘,平常情况下有烟和蒸汽滞留的厨房、锅炉间、发电机房、茶炉间等场所不宜设置感温火灾探测器。
探测器线路板是探测器的核心元件,其线路板的信号触点与底座相连,表面有蜡进行隔离,由于船舶一些舱室工作温度高,导致蜡融化,流入触点表面,导致触点接触不良,引发故障报警。
火灾报警系统探头分布于各个机房舱室,在一些机房中,由于设备运行,舱内温度较高,同时配备空调系统后,冷热空气相遇,会产生凝水,使探测器发生故障。
综合火灾报警系统在各种工作环境下容易产生的故障及可能产生故障的原因,经过对故障的分析与总结,解决方法可以大致归类为以下9种,如图表1所示。
表1 故障解决分析表
火灾报警系统是船舶重要的安全系统,它能够提供早期的火灾报警,关系船舶安全,是船舶的安全守护神。本文根据报警系统中常见的一些故障案例,基于火灾报警系统的工作原理,分析了故障原因、排查过程及解决办法,保障了火灾报警系统的正常工作和船员的正常生活不受影响。也为同行,尤其是船舶技术人员处理类似控制系统故障问题,提供了几点启示:1)由于船舶长时间航行,海上环境恶劣,对设备的稳定性、安全性是一个挑战,需要对设备进行定期的维护检查保养,尤其是类似报警监控系统等关系到船舶安全的关键设备,需要定期做好可靠性检查;2)为更快地定位故障,需综合考虑设备本体、设备工作环境等因素对故障原因进行综合排查;3)对长时间航行的船舶,故障频发,有时会不止出现一次故障,可以建立对应设备的故障数据库,便于后续的故障排查提供借鉴。