1、空氣采樣火災探測系統(tǒng)計算機數(shù)據(jù)中心解決方案 廣東金關安保系統(tǒng)工程有限公司 目 錄 一 計算機數(shù)據(jù)中心極早期火災防范的重要性二 計算機數(shù)據(jù)中心極早期火災防范特點三 傳統(tǒng)點式煙霧探測設備的局限性四 IFD云霧室空氣采樣火災探測器的工作原理五 IFD在計算機數(shù)據(jù)中心的應用優(yōu)勢六 IFD網(wǎng)絡結構七 云霧室型與激光型探測器性能比較八 IFD探測器主要技術指標和參數(shù)一計算機數(shù)據(jù)中心極早期火災防范的重要性隨著社會的發(fā)展和進步，以及現(xiàn)代科技及信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，人們對書籍、資料和數(shù)據(jù)（印刷版本、電子版本、電腦數(shù)據(jù)庫等）的興趣和需求越來越強烈，已經(jīng)成為我們?nèi)粘９ぷ骱蜕町斨械闹匾M成部分，為我們提供了知識和樂趣

2、、資料和數(shù)據(jù)以及信息等服務。我們對其的依賴也變得日趨強烈。與過去的情況相比，計算機數(shù)據(jù)中心的設施越來越先進，功能越來越完備，造價也變得越來越昂貴，所以這些場所內(nèi)部設施的一次很小的火災都將造成非常嚴重的災害。其中不但包括建筑物及設施本身的損失，而由此引發(fā)的包括珍貴的文史圖書、資料和數(shù)據(jù)的損毀以及信息服務中斷所帶來的損失將是不可估量的。 因此，計算機數(shù)據(jù)中心的安全，特別是火災防范，已經(jīng)變成保障此類場所中有形及無形資產(chǎn)安全，確保服務正常進行的首要問題。但是，傳統(tǒng)形式的火災報警設備已經(jīng)遠遠不能達到計算機數(shù)據(jù)中心這一類物品價值高、設施精密，有些部門還不能間斷服務的場合的防護需求，為了計算機數(shù)據(jù)中心火災防

3、范問題，必須要有一種比現(xiàn)有設備更加先進，更加靈敏，更加穩(wěn)定無誤報，能夠較好的適應這些場所特殊環(huán)境的新一代極早期火災報警探測系統(tǒng)。2 計算機數(shù)據(jù)中心極早期火災防范特點 相對一般意義的火災防范，計算機數(shù)據(jù)中心有著自身的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1. 易燃物品種類繁多-與過去相比，現(xiàn)代化的計算機數(shù)據(jù)中心內(nèi)安置有大量計算機、電源及功能完備、價格昂貴的儀器設備、電線電纜及各種存儲介質，其中設備內(nèi)部的元器件，電纜絕緣外套多采用石碳酸纖維，聚氯乙烯等易燃材料，極易燃燒造成災難性后果。另外，類似紙張，磁盤，磁帶等各類存儲介質也是構成火災隱患的重要因素。 2. 火災的誘發(fā)機制繁多，產(chǎn)生的危害也多種多樣-計算

4、機數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)庫火災通?？捎卸喾N原因誘發(fā)，其中包括傳統(tǒng)的原因，也包括基于計算機數(shù)據(jù)中心自身特點的多種原因。據(jù)統(tǒng)計在造成火災各類原因當中，32%的火災由電力供應系統(tǒng)（交直流電源、電池、發(fā)電機及供電線路等）引發(fā)，18%的火災由建筑內(nèi)的其他電器設備引發(fā)，其中包括供電系統(tǒng)，電梯，空調(diào)，加熱設備，照明系統(tǒng)等等。10%的火災則直接由設備內(nèi)部的線路引發(fā)。設備一旦發(fā)生火災，不但會對設備造成直接危害，而且由于電器設備當中的特殊材料燃燒所產(chǎn)生的氣體具有較強的腐蝕性，也將對設備及周圍的物品造成長久的危害。3. 對于計算機數(shù)據(jù)中心來說，機房內(nèi)設備昂貴，對火災的敏感性極高，與過去相比，計算機、數(shù)據(jù)庫及其輔助設施日益先

5、進，價格昂貴、價值巨大。一塊卡，一個模塊、一張磁盤的損壞都將造成巨大的損失。隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品集成度越來越高，體積越來越小，由此導致單位空間內(nèi)的火災潛在危險也越來越高。大型計算機或數(shù)據(jù)庫機柜由原來的4米變成了現(xiàn)在的2米左右，原來安置在多個房間內(nèi)的設備也全部集中在一個機房當中，因此，火災對計算機、數(shù)據(jù)庫等設施本身及其運行將造成更為嚴重的影響。另外，由于設備的高度集成化，設備運行對環(huán)境的要求越來越高，任何溫度，濕度的變化，都將造成元器件的升溫直至燃燒。4. 空調(diào)設施完備，對火災探測造成困難-由于計算機數(shù)據(jù)中心（機房、數(shù)據(jù)庫）等場所對環(huán)境舒適度的要求，空調(diào)系統(tǒng)被普遍采用，煙霧的傳播及擴散更加困

6、難，空調(diào)系統(tǒng)的常規(guī)換氣率通常為每小時15至60次，這將對煙霧探測工作造成負面影響。一方面煙霧被大幅度稀釋，難以到達傳統(tǒng)煙霧探測設備的報警閾值。另一方面，空調(diào)氣流將使煙霧難以達到探測器。造成報警延誤或漏報。一般認為，傳統(tǒng)點式煙霧探測器可以清楚地定位火源位置，但實踐證明，由于空調(diào)系統(tǒng)，設備安放，房間結構等多方面的影響，點式感煙探測器往往在火災已經(jīng)發(fā)生到一定規(guī)模以后才能發(fā)出報警且無法報告火源準確位置。5. 火災發(fā)生后的滅火措施不夠理想-計算機機房火災發(fā)生后，滅火設施將對機房設備及人員造成許多危害，其中水噴淋系統(tǒng)不但對電子設備和數(shù)據(jù)庫及其內(nèi)存儲的高價值的數(shù)據(jù)信息將造成直接的損害，而且在其啟動溫度（70

7、攝氏度左右）達到時，火災已經(jīng)達到相當?shù)囊?guī)模，高溫及腐蝕性氣體將會對設備造成了巨大的損害。二氧化碳氣體滅火系統(tǒng)雖然不具備腐蝕性，在密閉空間內(nèi)也有很好的防護效果，并且現(xiàn)在已應用于電子設備的防護，然而，它要求保持具有毒性的高濃度，并在低溫下釋放，這對于電子設備和工作人員也將產(chǎn)生較嚴重的危害。而其他氣體滅火系統(tǒng)，如FM200、IG541、煙絡盡等氣體滅火裝置，一旦誤啟動，將造成滅火劑巨大的浪費，即使在正常情況下，也將對環(huán)境、物品和設備造成或多或少的不良影響。由以上滅火設施的特點可以看出，現(xiàn)有消防手段，普遍存在啟動時機偏晚，啟動后對設備，人員造成危害，安置及使用費用昂貴等缺點。3 傳統(tǒng)點式煙霧探測設備的

8、局限性從計算機數(shù)據(jù)中心的特點可以看出，傳統(tǒng)點式煙霧探測設備已不能滿足現(xiàn)代化計算機數(shù)據(jù)中心的安全需要，使用當中有很大的局限性。1. 靈敏度偏低且調(diào)節(jié)范圍很?。簜鹘y(tǒng)點式煙霧探測器報警靈敏度大多為3-5%，這樣的探測靈敏度對于通常的環(huán)境是可以接受的，比如賓館，飯店，辦公大樓等等。一件家具燃燒產(chǎn)生的煙霧就可以觸發(fā)報警，且若能及早發(fā)現(xiàn)則損失有限，然而如果火災發(fā)生在計算機數(shù)據(jù)中心，發(fā)生在正在工作中的計算機設施上，要達到3-5%濃度的煙霧，書籍、資料或設備往往已經(jīng)遭受到了巨大的損害，而由此造成的物品本身及由于中斷服務所造成的損失必定是無法估量的。另外調(diào)節(jié)范圍偏小，無法適應不同的應用環(huán)境也是傳統(tǒng)點式煙霧探測器

9、一大缺陷，因為在此類場所中，環(huán)境要求較高，一切煙霧，無論大小，均屬異常。在這種潔凈的環(huán)境下，完全可以將煙霧探測器的靈敏度提高到一個與環(huán)境相適應的水平，盡可能早地發(fā)現(xiàn)任何一點險情，將損失控制到最小限度。2. 被動等待煙霧樣品，極易受空調(diào)及其它因素影響：點式感煙探測器多數(shù)安置在被保護房間的天花板上或機房防靜電地板下被動地等待煙霧慢慢擴散到其附近，才能報警，而計算機數(shù)據(jù)中心的特殊環(huán)境將會對煙霧探測產(chǎn)生多種不利的影響，致使延誤甚至漏報。由于當今電子設備具有體積小能量密度高的特點，設備往往是安裝在密閉的機房內(nèi)，并通過空調(diào)系統(tǒng)維持通訊設備運行所必需的環(huán)境；計算機設備、數(shù)據(jù)庫同樣也是要依靠空調(diào)系統(tǒng)來保證存儲

10、設備完好保存的環(huán)境。前面已經(jīng)提到，一般情況下空調(diào)系統(tǒng)下空氣的更換速度為每小時15至60次。在這種環(huán)境下，燃燒所產(chǎn)生的煙霧一方面被空調(diào)氣流稀釋，降溫，使煙霧很難達到常規(guī)點式感煙探測器的報警閾值，同時由于溫度降低而無法繼續(xù)向上，達到探測器通常所在的天花板位置。另一方面由于空調(diào)氣流的影響，空氣在房間的送風和回風口之間形成環(huán)流，使煙霧根本無法達到探測器。此外，為維持機柜內(nèi)設備的正常運行或數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲介質的安全，密閉的柜體通常都配有風扇等通風、散熱裝置，位于天花板處的點式探測器無法對機柜內(nèi)部所發(fā)生的情況進行監(jiān)測。而設備及其內(nèi)存的數(shù)據(jù)資料的安全才是我們真正關心的。3. 探測器安置方式單一，無法滿足此類場所

11、內(nèi)特殊環(huán)境的要求：傳統(tǒng)探測器一般只能安置在天花板，地板下等少數(shù)位置，而在此類場所當中，我們關心的不僅是房間環(huán)境的安全，我們更關心的是房間內(nèi)的存儲設備、資料、計算機和數(shù)據(jù)庫等設施及其內(nèi)存的數(shù)據(jù)，甚至包括地板下的電纜等，這就要求報警設備能夠具有更加靈活的安裝方式，比如可以根據(jù)需要，直接把探測器安裝在計算機、設備機柜或數(shù)據(jù)庫內(nèi)部，電纜橋架當中等等，以便能夠更加明確的對房間內(nèi)的各類物品和設施提供重點保護。綜上所述，在文化和科技空前發(fā)展的今天，計算機數(shù)據(jù)中心的安全變得越發(fā)重要，而與此很不相稱的是傳統(tǒng)的火災報警設備已遠遠不能滿足此類場所火災防范的要求。由于其自身的局限，根本無法對此類場所提供必要的安全保障

12、。所以，從真正意義上的安全出發(fā)，計算機數(shù)據(jù)中心等場所急需一種具有極高的靈敏度，極寬闊的靈敏度調(diào)節(jié)范圍，采用主動探測方式，功能全面，性能可靠，維護方便，可以在火災發(fā)生的極早期即可發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警報的新一代火災煙霧探測設備。4 空氣采樣火災探測器的工作原理定義：空氣采樣火災探測器是，探測器由管道系統(tǒng)組成，管道成網(wǎng)絡分布，從探測器延伸至被保護區(qū)域。探測腔內(nèi)的抽氣扇通過空氣采樣點及管路系統(tǒng)從被保護區(qū)采集空氣并送回探測器，探測器會對空氣是否含有火災產(chǎn)物進行檢測分析。每一物質于受熱達過載時，即因化學變化導致材質分解，而會釋放出不可見的次微米粒子(約0.002m)，當該物質持續(xù)受熱達到燃點時，即開始轉變產(chǎn)生碳粒

13、子(亦即所謂的煙霧) ，并開始溶解而燃燒。從材質分解到煙霧產(chǎn)生的階段，我們稱之為極早期。由此，我們需要在極早期火災階段能夠實現(xiàn)探測，不會因空氣中的灰塵造成誤報警，并能有效報警空氣采樣探測系統(tǒng)?？諝獠蓸犹綔y器運用微粒子計數(shù)器的技術將不可見的次微米粒子以物理方式放大，使火災極早期的不可見的次微米粒子(約0.002m)放大至肉眼可見的粒子大小，再以光電設備偵測其數(shù)量的多少，不受光源波長的限制。當測得數(shù)量超過設定門坎值，探測器隨即發(fā)出警報，故亦又稱為粒子計數(shù)器。云霧室極早期探測器發(fā)出警報時，即表示現(xiàn)場有散布高濃度的熱釋粒子，而此跡象亦代表現(xiàn)場設備或材質有被過度加熱(過載)的情勢發(fā)生，雖未達嚴重程度，但

14、仍有需要提高警覺的必要，這也就是云霧室極早期探測器發(fā)揮極早預警的目的。五、在計算機數(shù)據(jù)中心的應用優(yōu)勢1、 具有極高的靈敏度和很寬的靈敏度調(diào)節(jié)范圍探測粒子大小可達0.002m (3K10M/cc)，UL中相關標準證明，靈敏度為0.002312.5% obs/m，不但可以在火災發(fā)生的極早期發(fā)現(xiàn)房間內(nèi)產(chǎn)生的常規(guī)火情，甚至可以發(fā)現(xiàn)由于線路過載造成的電纜絕緣皮軟化所產(chǎn)生的微小煙霧。IFD采用4級報警（預警、火災1、火災2、火災3）模 式，各級報警設定的門坎值可根據(jù)不同的要求和環(huán)境靈活設置。IFD可以在火災極早期（熱釋粒子出現(xiàn)）時報警，從而最大限度地避免了保護區(qū)域內(nèi)物品、設備的損失以及服務中斷。而傳統(tǒng)的感

15、煙探頭靈敏度僅為 35OBS/m，比IFD發(fā)現(xiàn)火情報警最少要晚數(shù)小時。由于在此類場所內(nèi)，大多數(shù)火災產(chǎn)生于設備過載或供電系統(tǒng)短路等原因，而這種火災一旦過渡到明火狀態(tài)，火勢將以指數(shù)速度蔓延，造成巨大的損失。所以，IFD系統(tǒng)在實際應用中能預先發(fā)現(xiàn)火情所贏得的數(shù)小時時間，對于把火災嚴格控制在其初始階段有著重要意義。2 每臺IFD主機可以保護2000M2,并具有可以保護800M2的小型機型，單區(qū)型和分區(qū)型產(chǎn)品，模塊化配置，非常適合數(shù)據(jù)中心、資料庫、計算機機房使用。3 IFD空氣采樣火災探測器采用主動空氣采樣探測方式，即采用抽氣泵不間斷地把被保護區(qū)域內(nèi)的空氣樣品抽進探測室進行探測。與傳統(tǒng)火災探測方法相比，

16、它的探測結果和響應時間不易受環(huán)境氣流(如HVAC、氣流分層、高流速等)的影響。尤其是數(shù)據(jù)中心、資料庫、計算機機房這類有空調(diào)系統(tǒng)的地方，IFD是非常適合的。4 IFD采用云霧室粒子統(tǒng)計技術，從而極大地擴大了粒子探測范圍。它能夠有效地探測到包括：天然物質燃燒煙塵（如煙草、紙張等），合成物質過熱、燜燒、燃燒所散發(fā)的熱釋粒子（如塑料過熱散發(fā)的鹵化物、松香、樹脂等）；探測到的燃燒粒子直徑小到0.002mm不可見熱釋粒子，大到20mm；因為具備環(huán)境粒子計數(shù)功能，即使在多塵環(huán)境下，粒子的數(shù)量也遠遠小于火災極早期階段釋放出熱釋粒子數(shù)量，所以IFD真正解決多塵環(huán)境下，激光型空氣采樣系統(tǒng)誤報警的弊端，也因為此，I

17、FD非常適合在這類易燃物品種類繁多的場合應用。5 安裝靈活，對保護目標具有極強的針對性。與以往的探測設備不同，IFD的采樣管網(wǎng)可以根據(jù)需要采用不同的安裝方法。例如：可以像常規(guī)點式煙霧探測器一樣安裝在天花板或地板下；也可以將采樣管沿著各層書架的走向來安裝；還可以以其特有的毛細管采樣方式將采樣管插入設備機柜或數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部，這些安裝方式都可以直接監(jiān)視設備內(nèi)部的安全情況。此外，還可以把采樣管鋪設在機房的電纜橋架內(nèi)監(jiān)視電纜過載等情況的發(fā)生。另外一種非常有效的探測方式是將采樣管安置在空調(diào)回風口，這樣，通過房間內(nèi)空氣循環(huán)，無論什麼地方發(fā)生火情，IFD都可通過安置在回風口的采樣管探測到火災的發(fā)生。這將比傳統(tǒng)探

18、測方法及時、可靠得多.6 Cirrus Pro IFD其理論依據(jù)是在于火災發(fā)生的極早期，物體(如電線電纜或電子零件)被過度加熱之后，物體表面會釋放出極微小的不可見熱分解粒子(約小至0.002um) ，其數(shù)量在短時間內(nèi)可達到500,000個/cc至1,000,000個/cc；而在正常狀況下，空氣中飄浮的不可見微粒子數(shù)約只有20,000個/cc，在高落塵區(qū)也只有25,000個/cc至30,000個/cc，正常與火災極早期狀況下粒子數(shù)的懸殊比例可被云霧偵測室給區(qū)別出來，故采用云霧偵測室型的偵測器，其警報門檻都設定在200,000至800,000個/cc之間，遠遠高于背景值(即使是高落塵區(qū)的30,00

19、0/CC)，故此型偵測器聲稱其不會受環(huán)境灰塵的影響而產(chǎn)生誤報。而雷射光型偵測器是以遮光率作為判定火災與否的依據(jù)，此型偵測器較難避免誤報的原因，是因煙粒子與一般灰塵粒子大小極為近似，故在有落塵的地方就容易產(chǎn)生誤報；另由于受限于光波長的影響，直徑小于光波長的不可見微粒子無法被光電式偵測器偵測出來，其警報門檻通常設定在于環(huán)境背景值稍高處，若不做其它改善，誤報率就會很高。雷射光型偵測器是利用濾網(wǎng)將較大的粒子過濾掉，使得遮光率不會受大粒子的影響而產(chǎn)生誤報。經(jīng)過光子分析儀的偵測后，再以警報時間延遲(約一分鐘)來避免因短暫的高灰塵氣流經(jīng)過而引起誤報。運行穩(wěn)定，誤報率極低。粒子計數(shù)功能良好應用，使得IFD不會受灰塵、霧氣、干冰、水蒸氣、高溫高濕影響產(chǎn)生誤報。6、 具有報警延時功能，當熱釋粒子達到相應數(shù)量濃度并保持一定時間長度時報警。7、 IFD系統(tǒng)的采樣管網(wǎng)設計具有成熟的ProFlow管網(wǎng)系統(tǒng)設計驗證軟件，它能在施工前精確計算出采樣管網(wǎng)設計中每一個點的靈敏度和整個管網(wǎng)的工作參數(shù)。8、 IFD全部采用數(shù)字電路，具有抗電磁干擾能力，同時因為采用PVC管網(wǎng)進行保護區(qū)域的極早期火災監(jiān)測，不會受到區(qū)域內(nèi)強電磁干擾影響正常工作，也不會對區(qū)域內(nèi)其它電子設備造成電磁干擾。8. IFD