通信机房火灾早期探测报警方法的研究

摘要：全面分析了通信机房火灾特点和当前普遍使用的火灾感烟探测器的工作局限性，介绍了空气采样式早期烟雾探测报警系统的特点和其在通信行业的适应性，建议加快通信机房火灾报警系统升级改造，推广普及空气采样式早期烟雾探测报警系统。

Abstract： This paper comprehensively analyzes the fire characteristics of communications room and the limitations of the current widespread fire smoke detectors， introduces the characteristics of air sampling type of early smoke detection alarm system and its adaptability in the communications industry， and recommends to speed up the upgrade of fire alarm system in communications room and popularize the air sampling type of early smoke detection alarm system.

关键词： 通信机房；火灾报警；火灾探测；推广普及

Key words： communications room；fire alarm；fire detection；popularizing

中图分类号：TP39；TN91 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0180-02

0 引言

在现代信息社会，通信作为信息产业的重要组成部分，在国民经济和社会信息化建设中发挥着举足轻重的作用，信息化建设涵盖各种应用领域，通信为社会信息化提供了强大的网络基础设施。覆盖面广、通信质量高、服务到位的电信基础网络，保证了信息的传输、交换和共享，成为社会信息化实现的基本物质保障。

通信机房是电信基础网络运行的心脏，不仅通信设备价格昂贵，而且担负着信息的传递与存储。在社会信息化高速发展的今天，社会对现代通信的依存度不断提高，一旦通信机房发生火灾，将造成通信设备瘫痪，通信联络中断，不仅经济损失大、政治影响大，而且恢复通信的难度更大，其后果将不堪设想。近年来，通信企业火灾事故时有发生，其中不乏重特大火灾事故，在社会上造成恶劣影响。火灾是通信行业安全的最大威胁，预防通信机房火灾是通信企业安全生产工作的重中之重，及时发现和处置火情，避免酿成火灾，对通信机房防火至关重要。

1 通信机房火灾特点

通信机房作为通信企业的核心部位，确保其消防安全意义重大。对通信机房消防建设的要求，在国家建筑消防技术规范和邮电建筑防火设计标准中都有明确要求，但从实际工作中来看，通信机房防火还有很多不同于一般建筑防火的独有特点。能够引发通信机房火灾的因素很多，如通信设备故障、强电侵入、明火管理不严、易燃易爆物品管理不善、机房装修不符合防火要求等，但通过对近些年已发生的通信火灾事故调查分析，由于通信机房自身电气特点而引发的电气火灾是造成通信机房火灾发生的主要原因。

1.1 机房内因电气设备选型不当、安装使用不符合规定，导致超负荷或短路引发火灾；

1.2 通信设备长期连续工作，因元器件质量、故障、老化或接触电阻过大引发火灾；

1.3 强弱电共存，若敷设不当或外部线路交越，强电侵入设备引发火灾；

1.4 遭受雷电袭击引发的火灾。虽然通信机房的防雷电都做了良好的屏蔽，但雷电放电时所产生的电效应，能产生高达数万伏，甚至数十万伏的冲击电压，足以烧毁电力线路和设备，引发绝缘击穿，发生短路引发火灾。雷电放电时所产生的热效应，静电感应以及电磁感应都可能引发火灾；

1.5 附属电气设备如空调、照明、电热设备长时间使用或其他人为因素引发的火灾。

由于通信机房在电信网络中承担着重要作用，通信机房火灾又具有其特殊性，因此对于通信机房火灾自动报警系统的选用应当有区别于传统火灾报警系统，应能够充分满足通信设备电气火灾的预警、报警需要。

2 目前通信机房使用的火灾探测设备的局限性

作为通信机房必要的消防安全设施，感烟探测火灾自动报警系统已广泛安装在通信机房中。当前，通信机房火灾报警普遍使用的是被动式点型感烟探测器。经过对大量机房的走访和进行实地检测，被动式点型感烟探测器在通信机房中应用存在以下主要问题：

2.1 灵敏度底，可调节范围小。传统点型感烟探测器报警灵敏度多为3-5%减光率，这样的灵敏度对于通常情况是可以满足的，但是对于通信机房等大空间的应用环境，其灵敏度明显偏低，无法在火灾初期做出有效探测。而且点型感烟探测器灵敏度调节范围偏小，无法适应不同的应用环境。

2.2 被动采集烟雾样品，极易受环境因素影响。点型感烟探测器多安装于被保护区域的天花板上，被动等待烟雾慢慢扩散至其附近才能报警。由于机房空间高度较大，烟雾到达需要一定时间。同时由于通信机房普遍采用机内通风或空调送风制冷，会对燃烧产生的烟雾起到稀释作用，使烟热浮力变小，难以达到天花板，导致推迟探测器的响应报警时间或难以达到报警阀值而无法报警。

2.3 报警时间晚。由于普通感烟探测器工作在火灾的烟雾燃烧阶段，无法在火灾初期发现火情，不能给机房值班工作人员提供足够的预警处理时间，错过将火扑灭在萌芽阶段的最佳时机。当感烟探测器发出报警时，通信设备、电线电缆早已因过热而烧毁，此时火势往往已经不能被迅速控制，损失已经难以避免。

2.4 安装方式单一，无法满足机房特点。点型感烟探测器一般只能安装在天花板和地板下面。在通信机房中，为能更好的保护通信设备，及时发现火情，通信企业希望探测器能够具有更加灵活的安装方式，如直接安装正在通信柜内、机架上方等，以便提供更加直接、快速的保护。

2.5 维护不便。通信机房由于机房机架、设备体积较大，设备24小时不间断运行，对传统被动式点型感烟探测器的安装、日常维护和定期检测带来不便，另外，机房内各种电子设备容易使探测器受电磁干扰引起误报或引发自动灭火系统误喷。

以上问题说明，通信机房的火灾报警如能在火灾初期，在形成烟雾燃烧阶段前进行早期报警，就可及时排查设备故障点或起火点，避免形成火灾造成财产损失和通信中断。而普通点型感烟探测器必须被动等待烟雾聚集到足够浓度才能报警，满足不了通信机房早期报警的需要。

3 空气采样早期火灾报警系统介绍

火灾发展过程大致可以分为初始阶段、可见烟雾燃烧阶段、火焰燃烧阶段和衰减熄灭阶段。在初始阶段，火灾发展很慢，存在着肉眼看不见的微弱烟雾，可长达数小时，不易被人们发现。在此阶段，普通的感烟、感温探测器不能产生告警信号，当普通感烟探测器报警时，已经进入烟雾燃烧阶段，火灾已经不可避免。近几年来，国内外一些通信机房开始采用空气采样式早期烟雾探测报警系统，可以实现在火灾初始阶段（不可见烟阶段）提供有效报警，将火灾遏制在初始阶段。

空气采样式早期烟雾探测报警系统改变了普通感烟探测器等待烟雾扩散的被动探测方式，可实现主动检测。空气采样早期烟雾探测系统是利用伸向被保护区内的管网，由侦测腔内的抽气泵经由空气采样管路不断地主动抽取防护区域内的空气样品进行检测，空气样品经过滤器后进入激光室，采用光散射测量技术对空气中的烟雾量进行分析，通过计算机运算计算出烟雾的浓度大小及比例，如果发现烟雾颗粒，即发出告警。

空气采样式早期烟雾探测报警系统具有以下特点：

①灵敏度高。在火灾发展的初始阶段，通信机房中往往是因为一些设备或线缆过电压、过电流而挥发出微量的烟雾粒子，远低于普通探测器的报警阈值。空气采样早期烟雾探测系统对各种材料产生的烟雾都非常敏感，对任何大小的烟雾粒子均有很好地响应，光散射测量方法精确，灵敏度高，而且其灵敏度连续可调，探测范围广，对火灾极早期产生的微量烟雾也能及时探测并报警，使火情报警时间大为提前。②安装方便灵活。空气采样早期烟雾探测系统的取样管路设置具有极大的弹性，系统可用在许多传统火灾报警系统无法发挥功效的场所。采样管网采用pvc阻燃管，采样孔打在pvc管路上，每个采样孔的保护面积相当于一只感烟探测器。管路安装形式多样，采样网管中的支管和毛细管可以水平或垂直方向布置在任何地方，如封闭机柜内、活动地板下或吊顶内；在空气流速较大的通信机房环境中，采样管还可以直接敷设在交换机上方或空调、通风设备的回风口处，可及时探测到整个机房环境内的烟雾变化。采样管网安装极其简便，避免了繁琐的连线、安装调试工作。③抗干扰，低成本。空气采样早期烟雾探测系统pvc采样管内无任何电子器件，因此不会受到机房内电磁环境的干扰，甚至可用于防爆环境。系统还采用灰尘处理和识别分离功能，可以较长时间不用清洗和校正，不仅降低了误报率，而且延长了系统的使用寿命，降低了运行维护成本费用。④适应性强。空气采样早期烟雾探测系统具有自动环境学习功能，可以对周围环境进行学习，然后根据所积累的数据设定灵敏度，以达到任何环境都能精确探测的效果。该功能可以鉴别出灰尘、潮气和烟雾的存在，系统的自动比较功能可以设置警报的延时输出，经过一段时间的比较，系统可以确定烟雾的稳定变化再发出警报，从而避免由于环境的异常变化造成的误报，提高了报警的可靠性。⑤具有扩展功能。空气采样早期烟雾探测系统能与普通火灾报警控制器相连，实现双路报警。也可通过协议接口与通信机房环境动力监控系统联网，实现远程集中监控。

4 通信机房应加快推广普及空气采样式早期烟雾探测报警系统

根据通信机房火灾特点，如果不能在火灾初始阶段发现并及时中断火灾进程，当进入烟雾燃烧（阴燃）时，通信设备便以损毁，通信已经中断。因此，传统的探测方式发现火情晚，灵敏度低，在通信机房防范火灾中难以充分发挥功效。

空气采样式早期烟雾探测报警系统的主动检测功能，通过其遍布保护区域的空气取样管网，能够及时捕捉到烟雾粒子，能够在非常早的阶段发现火灾前兆。根据有关测试资料，空气采样式早期烟雾探测报警系统与普通感烟探测器相比，在同等火灾条件下，可比普通感烟探测器提前4-11小时发出火灾报警，能够更及早的发现火情，为及时采取措施赢得时间。

空气采样式早期烟雾探测报警系统还能够在有较强空气流动的环境中正常工作，能够满足通信机房制冷送风降温的工作环境，安装位置灵活，维护简便易行，不会因电磁干扰、灰尘、潮湿等因素产生误报，并通过其自动环境学习功能，使误报的可能性降低至几乎为零。空气采样式早期烟雾探测报警系统所具有的高可靠性、高稳定性、高灵敏度以及维护成本低、易于维护的特点，使其在通信机房火灾探测报警中具有无可比拟的优势，是当前火灾探测器中最适用于通信机房的一种。

随着通信业务的快速发展，近几年来，通信机房的规模不断扩大、数量不断增加，无人值守机房越来越多，做好通信机房安全防火工作压力巨大。同时通信企业经过多年发展，在网逾龄设备不断增加，设备超期服役现象普遍存在，对通信机房安全防火构成较大隐患，安全防火形势严峻。因此，加快通信机房早期消防报警设施改造，提高机房火灾预防能力是当前一段时期消防工作的一项重要任务。各级通信企业应当高度重视通信机房消防安全设施升级改造，统筹规划，按照轻重缓急，分级分批组织实施，尽快解决重要通信枢纽、中心机房的火灾早期报警问题，切实提高通信机房火灾的防控能力，确保全网畅通、确保通信安全。

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