摘要：卷煙生產(chǎn)企業(yè)越來越多地使用高架庫，空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)廣泛地應用其中。本文針對高架庫的消防特點，介紹了空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)的工作原理、優(yōu)點以及應用案例。

　　關鍵詞：高架庫、消防、空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)
 
　　我國大多數(shù)卷煙廠在進行技術改造時，都采用了聯(lián)合生產(chǎn)工房的形式，即把制絲、卷包、膨脹煙絲、薄片、輔料庫、成品庫、摻兌庫、配方庫等高架庫均設置在同一座建筑物內，以達到生產(chǎn)連續(xù)、物料運輸短和集中管理的目的。很多企業(yè)為了做好消防工作，在高架庫中采用了空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)。

　　高架庫消防情況概述

　　根據(jù)GB50016《建筑設計防火規(guī)范》的規(guī)定，煙草儲存的火災危險性定性為丙類中的“可燃固體”，煙草的燃點為220度，其主要的燃燒現(xiàn)象為自燃、陰燃、著火三種形式。

　　以濟南卷煙廠為例，其高架庫貨架高度為22米，消防工作具有如下特點：

　　1.高架庫消防完全依賴自動滅火系統(tǒng)進行滅火保護，人員消防施救或補救措施實施困難。

　　2.高架庫內貨架貨位密集排列，貨位內貨物之間相互遮擋，跨貨位滅火困難。

　　3.高架庫貨位內可供消防設施安裝和運行維護的富余凈空有限，消防空間狹小。

　　4.高架庫內貨位之間不設封閉隔離，貨位空間聯(lián)通，火災時高溫煙霧容易蔓延擴散，波及毗鄰貨位造成熱煙蔓延起火。卷煙燃點較低（煙草燃點175℃，紙箱燃點130℃），200℃高溫熱煙所到之處，即使沒有明火，卷煙也可以被引燃起火。

　　5.高架庫貨架列間縫隙和堆垛機巷道在庫內縱橫貫通，形成氣流豎井，有煙囪效應，火災時成為熱對流通道，加劇燃燒的鏈式反應，幫助火焰快速向上層貨位燃燒，熱煙快速向庫房上層蔓延。在豎井條件下，熱煙垂直向上蔓延的速度可達到4米/秒，速度很快，所以高架庫火災的縱向擴展十分迅速，火勢沿貨架層層蔓延、擴散，撲救難度大、容易失控形成大火。

　　倉庫防火一直是煙草行業(yè)安全管理的重點，高架庫更是如此。鑒于高架庫的上述特點，傳統(tǒng)的火災自動報警系統(tǒng)難以滿足要求，必須選擇更先進、更可靠的消防設施，才能最大限度地減少生命和財產(chǎn)損失。目前，各卷煙廠高架庫均選用空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)。

 
　　空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)的工作原理及特點

　　（一）工作原理

　　空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)包括探測器和采樣網(wǎng)管。探測器由吸氣泵、過濾器、激光探測腔、控制電路、顯示電路等組成。吸氣泵通過PVC管或鋼管所組成的采樣管網(wǎng)，從被保護區(qū)內連續(xù)采集空氣樣品放入探測器。空氣樣品經(jīng)過過濾器組件濾去灰塵顆粒后進入探測腔，探測腔有一個穩(wěn)定的激光光源。煙霧粒子使激光發(fā)生散射，并被陣列式接收器接收，經(jīng)過系統(tǒng)分析，接收器將光信號轉換成電信號后送到探測器的控制電路，信號經(jīng)處理后轉換為一個適宜的輸出信號。根據(jù)預先設定的報警閾值，發(fā)出各級警報，依次為警覺級、行動級、火警1級、火警2級。

　　空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)在探測方式上，完全突破被動感知火災煙氣、溫度和火焰的局面，主動進行空氣采樣，快速、動態(tài)地識別和判斷出空氣中各種聚合物和煙粒子。由于它能探測物質燃燒初期所產(chǎn)生的氣溶膠或煙霧粒子濃度，在火災初期消除火災隱患，使火災的損失降到最小，因此也被稱之為極早期煙霧探測預警系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)火災探測報警技術產(chǎn)生了質的飛躍。

　　（二）系統(tǒng)特點

　　1.探測靈敏度高、誤報率低。空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)具有高精度的激光探測器，探測范圍廣，靈敏度高，對被測粒子的發(fā)生源及大小無要求；先進的激光探測技術，比傳統(tǒng)探測器高1000倍以上，可提早2~4小時報警。

　　2.采樣方式靈活簡便，探測器的采樣管可以布置在天花板下、回風口處、地板下、機柜內，也可以采取復合式采樣。

　　3.由于空氣采樣采用無源的傳輸方式，且采樣管網(wǎng)通常使用PVC材料，所以保護區(qū)域無電源線和信號線，可防爆并抗強電磁的干擾。

　　4.采用模塊化及網(wǎng)絡化的結構，多臺機器既可近距離組網(wǎng)也可遠距離組網(wǎng)，大大節(jié)約了費用并便于集中管理。另外，其超強的網(wǎng)絡功能，可實現(xiàn)集中式網(wǎng)絡化管理。

　　5.探測器所帶的繼電器可實現(xiàn)與其相關的火災報警設備、故障報警設備、滅火設施等聯(lián)動控制，也可通過接口設備與其他傳統(tǒng)報警系統(tǒng)相連接，所以空氣采樣具有方便的兼容能力，能與傳統(tǒng)的火災探測報警控制設備兼容。

　　6.空氣采樣采用獨特的探測方式，主動通過PVC管從保護區(qū)取樣探測，還可直接從設備里取樣、安裝、調試，較為方便。

　　7.空氣采樣特設黑匣子功能，能記錄通電、斷電、火災時間、煙霧曲線和系統(tǒng)故障等歷史數(shù)據(jù)，并能通過微機查看或打印，為分清火災事故責任提供依據(jù)。

　　空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)在高架庫中的應用

　　濟南卷煙廠聯(lián)合工房共有成品庫、輔料庫、摻兌庫、配方庫等4個高架庫，均安裝了VESDA空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)，共設56臺探測設備，保護面積約6萬平方米。該系統(tǒng)自2007年底驗收到現(xiàn)在，始終正常有效運行。

　　通常情況下，在火災發(fā)展的初始階段，往往因為高架庫中的一些設備或線纜過電壓、過電流而揮發(fā)出微量的煙霧粒子，人們雖然看不到它，但能嗅到煙霧中的異味。這說明空氣中已出現(xiàn)了煙霧，只不過煙霧的濃度低于人眼的視覺閾值，也低于普通報警探測器的報警閾值。即使產(chǎn)生了很濃的煙霧，由于空調及通風設備在高架庫內的大量采用，使煙霧變得很稀薄，普通感煙探測器也難以察覺。

　　而空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)的工作原理是光散射測量技術，當激光照射到空氣樣品上時，不同直徑的煙粒子發(fā)生的散射現(xiàn)象是不一致的。普通感煙探測器都只對某些物質材料燃燒產(chǎn)生的煙霧響應好，而對另外一些材料產(chǎn)生的煙霧響應差，如光電感煙探測器對合成材料產(chǎn)生的煙霧敏感，離子感煙探測器對天然材料產(chǎn)生的煙霧比較敏感，而空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)對各種材料產(chǎn)生的煙霧都敏感，對任何大小的煙霧粒子均有很好的響應。這種激光散射的測量方法精確，測量范圍寬，靈敏度高，因此對微量的煙霧也能探測報警。

　　VESDA空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)采用PVC采樣管，管內無任何電子器件，因此不會受到高架庫內電磁環(huán)境的干擾，所以空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)也可用于防爆環(huán)境。其多級過濾方式一方面將大的灰塵、臟物過濾掉，另一方面又將精細過濾后的潔凈空氣送回探測腔，時時刻刻清洗腔內的光學元件，而且空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)還采用了結合激光技術的灰塵處理和識別分離（LDDTM）功能，因此這種設備可以較長時間不用清洗和校正，不僅降低了誤報率，而且延長了系統(tǒng)的使用壽命，滿足了高架庫的不間斷火情監(jiān)測的需要。

　　一般的感煙探測器必須每年或每兩年清洗和校正一次，在清洗和校正期間，火災自動報警系統(tǒng)無法對高架庫實施火情監(jiān)測，從而使監(jiān)視對象較長時間處于無監(jiān)測狀態(tài)，而且探測器的清洗和校正所需費用較高，從而增加了運行費用。VESDA空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)靈敏度高，得益于其所具有的自動環(huán)境學習功能（classfire），可以根據(jù)周圍的環(huán)境自行進行學習，然后根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)設定靈敏度，以達到任何環(huán)境下都能精確探測的效果；該系統(tǒng)還具有可以鑒別出灰塵、潮氣和煙霧存在的功能和自動比較功能，并可設置警報的延時輸出。經(jīng)過一段時間的比較，系統(tǒng)可以確定煙霧的穩(wěn)定變化情況后再發(fā)出警報，從而避免由于環(huán)境的異常變化造成的誤報，提高了報警的可靠性。

　　濟南卷煙廠使用的VESDA空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)還能與西門子火災自動報警系統(tǒng)控制器相連，實現(xiàn)雙路報警，并通過西門子火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動全廠其他相關消防設備。

　　濟南卷煙廠高架庫為無人值守方式，因此高架庫的遠距離集中監(jiān)控就變得非常必要。VESDA空氣采樣感煙探測報警系統(tǒng)對有局域網(wǎng)的場合采用開放協(xié)議高級接口，其設備不但與局域網(wǎng)相連，還采用網(wǎng)絡終端機進行聯(lián)網(wǎng)，以自動撥號的方式通過市話網(wǎng)直接傳到該產(chǎn)品供應商的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心運行專門的監(jiān)控軟件，可讀取各高架庫中空氣采樣感煙探測系統(tǒng)所獲得的信息，從而進行遠程編程和維護。