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本文分析火灾探测器的工作原理，分析火灾探测器的部分及主要干扰来源，并对此提出一些应对的方法。  一、火灾探测器的工作原理 火灾探测器顾名思义就是探测是否有火灾正在发生的设备，根据火灾的特点及其产生物(例如：烟、热、火焰等)的特性，可分为：感烟探测器、感温探测器及火焰探测器三类。 火灾探测器的一般工作原理：传感元件检测火灾产生物或火灾发生时的特性值，变送电路将探测元件传来的原始信号转换为电流/电压信号，或是脉冲、开关量，送入火灾自动报警控制器中，控制器对接收到的信号加以计算分析，并判定是否有火灾正在发生，是则发出报警信号。有些系统为减轻火灾自动报警控制器的负担，在火灾侦测器内安装了CPU，承担了控制器大部分的数据计算和分析任务。现在，简单介绍三种探测器的工作原理。 1、光电式感烟探测器 光电式感烟探测器有一个迷宫式烟雾探测室，里面设有一个光源和一个感光元件。由于是迷宫式设计，光源的光线一般不能照射到感光元件上，但是当有烟雾进入后，光线在烟雾中产生散射，从而有部分光线射到感光元件上，烟雾越浓，散射到感光元件上的光线就越多，感光元件再把光信号转换为电信号进行输出。 2、离子式感烟探测器 离子式感烟探测器由一个放射源(如Am241)、外置的采样室和内置的离子参考样本室组成。当放射源照射空气中的物质时，一部分物质变成带正电的离子，另一部分物质变成带负电的离子。带正电的离子和带负电的离子在电场的作用下形成了一个电场。当烟雾进入采样室后与带电的离子结合，带电离子数量的减少使电场电压产生了变化，烟雾越多越浓电压变化就越大。 3、定温式温度探测器与变温式温度探测器 温度探测器是利用感温元件把温度值传给控制器或利用双金属片产生一个开关量并传给控制器的。定温式感温探测器就是先检测温度的高低，当温度达到某一设定温度时(如：58℃)就发出报警信号;而变温式感温探测器则是检测温度上升的斜率达到某一标准而产生报警(如：10分钟内，温度上升了6℃)。 二、主要的干扰源 由火灾探测器的组成结构及其工作原理，我们很容易就可以判断出火灾探测器的哪些部分容易受到外界干扰，而这些外界干扰因素就是干扰源。 我们认为火灾探测器最容易受到干扰的是以下几个部分： (1)传感元件 传感元件是火灾探测器的“眼睛”，但它的“视力”有限。例如：当与烟雾某方面特性相似的物质(如：粉尘、水雾)被它“看见”后，就会认为是烟雾，从而产生误报警。另外一方面，由于传感元件一般是暴露在外界，比较容易受外界的粉尘、潮气影响而导致灵敏度降低。 (2)探测电路 探测电路是包括传感元件在内的一组电路，主要的功能是把传感元件传送过来的“信息”转换为我们所需要的电压或电流信号。当受到外界电磁干扰时，它就会产生误报警或者是不报警，甚至会损坏设备。 (3)通讯电路和通讯线路 通讯电路和通讯线路负责把探测到的“信息”传送到火灾报警控制器，但在这个过程中很可能会因受到干扰而产生误报警。例如：探测电路传送过来的信息经过A/D转换变为数字信号，然后再经过通讯电路和通讯线路送到火灾报警控制器，但可能因受到干扰而把“0”信号变为“1”信号或是把低电平变为高电平，从而使火灾报警控制器接收到假信息并产生误报警。 因此，干扰火灾探测器正常工作的干扰因素，我们认为主要有以下几种： (1)粉尘 自然环境的破坏、绿地的减少、城市的建设、工厂的乱排乱放等都造成了空气中的粉尘含量越来越高，而粉尘对火灾探测器(特别是感烟火灾探测器)来说是“头号杀手”。因为过多的粉尘停留在探测器的光学元件上，会导致探测器的灵敏度下降或造成失效;另一方面，过多的粉尘停留在采样室中会造成光线的大量散射，使感光元件接收太多的光线导致探测器误报警。对于离子式探测器，会因为大量的灰尘进入采样室与带电离子结合而导致探测器误报警。当具有腐蚀性的粉尘停留在探测器的电路板上，就会腐蚀电路板，遇上潮湿的天气情况会变得更严重。 (2)潮气 潮气，特别是南方的梅雨天气下，湿度通常大于95%，这会对探测器的电子板件及探测元件造成很大的影响。首先，会造成电子板件受潮短路而损坏，或是使绝缘性降低而产生系统接地;其次，当潮气进入探测器的探测室时，会对探测元件造成干扰。特别是对感烟探测器，当潮气进入探测室后，大量散射探测器光源发出的光线，从而导致探测器误报警。 (3)电磁场 日光灯的镇流器、高压电机、通讯发射台等设备都会发出电磁干扰，当探测器安装在这些设备附近时，或多或少都会受电磁场干扰。当火灾探测器的电路或通讯线路受干扰时，就可能产生误报警。 (4)高速气流 当火灾探测器安装在有高速气流的位置时，如通风空调的送风口附近、风室、风道等，高速气流会将烟雾吹离探测器使探测器报警缓慢，另一方面高速气流进入感烟探测器的采样室后，会形成气流旋，使停留在采样室的粉尘扬起造成误报警。 三、几种改进方法 要完全解决干扰问题，最好的方法莫过于移除干扰源。但多数情况下，干扰源是无法排除的，甚至某些干扰源还是受保护对象。因此，我们只能从减少干扰影响的角度进行考虑。以下是结合小编工作经验，提出的几点改进方法： 1、合理安装、规范布线 据不完全统计，70%的火灾侦测器误报警是由于不合理安装所造成的。因此，正确选定火灾侦测器类型、以及按照有关的技术说明和规范正确安装与布线是减少干扰影响的关键。 (1)正确选定火灾探测器的类型 (2)安装位置的确定 (3)合理规范布线 2、优化火灾自动报警控制器的计算方法以降低误报警 目前较先进的火灾自动报警控制器均对火灾侦测器从现场采集回来的数据进行计算分析，从而判定是否有火灾发生。实践证明，通过优化火灾自动报警控制器的计算方法能有效地减少干扰的影响。 3、增加防护装置 为探测器加装一些额外的防护装置，也可以起到一定的减少干扰影响的作用。 4、采用新技术 随着科技不断进步、人们在抗干扰问题上的不断探索与研究，近代出现了一些具有较高抗干扰性的新技术、新产品。其中空气采样分析系统和线性光纤感温探测系统都是具有较高抗干扰性的新技术产品。这些新技术能有效地抗粉尘、抗电磁、抗高速气流干扰。 |
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