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IFD空气采样火灾报警器技术资料点击下载

 

国内业务洽谈:13901234808 蒋先生

 

 

 

 

 

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Protec中国-IFD吸气式感烟火灾探测器-空气采样-极早期火灾报警系统
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灵敏度的真相?                                                                                                                                                

 误报是如何形成的? 

加装外置过滤器导致的严重后果?

采样孔的真正灵敏度揭密?

加装外置过滤器导致的严重后果?

设定警报时间延迟导致的严重后果?

环境自我学习功能的真相? IFD空气采样火灾报警器技术资料点击下载

 

灵敏度的真相? 

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    有廠商聲稱其探測器灵敏度可达到0.005%obs/m,比一般传统点式探测器的灵敏度(约为2%obs/m)高出4,000倍,但实际上的运转是不是都能用这样的灵敏度?这里有两个问题要澄清,廠商宣称其灵敏度可达到0.005%obs/m,这是探测主机的灵敏度,而不是每个采样孔的灵敏度。根据NFPA及中国国家标准规定,空气采样式探测器的每个采样孔相当于一个传统点式探测器,所以不能直接用探测主机的灵敏度来比点式探测器的灵敏度。必须先计算出每个采样孔的灵敏度才能做比较。 
    不论是减光型或是散射光型探测器,单纯用遮光方式来判定火灾的方法,永远躲避不了空气中悬浮粒子(如灰尘或雾气)的干扰而造成误报;灵敏度设定得越高,误报率就越高。因此,上述探测器都宣称其有多高的灵敏度,问题是,那么高的灵敏度是不实际的,除非能忍受其带来的高误报率。 
    以下举一个例子说明:根据北京地铁运营有限公司的文章指出,采用激光型空气采样式烟雾探测器于地铁的车厢内时,当灵敏度(探测主机)设定为0.08 %obs/m时,会有误报的状况发生,经调降灵敏度至0.2 %obs/m时,才减少误报情况。然而,当设备的灵敏度设定为0.2 %obs/m时,假设探测器是使用单一采样管,并设置20个采样孔时,则每个采样孔的进气量大约是整个系统的4.5%(如下图)。 

    扣除尾端帽上的进气流(一般为10~30%,现假设为10%),则所有从采样孔进入的气流为90%,则平均每一个采样孔的进气流量为4.5%。因此,经气流的稀释,探测主机的灵敏度为0.2 %obs/m,所以每个采样孔的灵敏度为0.2 %obs/m除以4.5%,等于4.4%obs/m。(若采用单区四管型,则灵敏度将更为迟钝) 
    这样的灵敏度跟传统点式探测器的灵敏度类似,而投入大笔预算采购这种所谓的高灵敏度探测器的意义何在?

 

 

 

误报是如何形成的?

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    根據美國Stanford Research Institue 研究報告指出,烟雾粒子的直徑約為0.01~10µm;而正常空气中悬浮粉塵粒子(Atmospheric Dust)的直徑約為(0.01~2µm)。因為其粒径大小極為相似,无法用遮光探测方式來区分,因此,就会受干扰而产生误报。除非降低探测器灵敏度,才能降低误报的发生。

 

 

加装外置过滤器导致的严重后果?    

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誤報將帶來一些潛在的安全問題,使用者不可不察。
一般探測器發生誤報,處理的方式有下列幾種:
    調降靈敏度來降低誤報
   使用過濾器來降低誤報
   設定警報延遲來降低誤報
   使用環境自我學習功能
   建立複雜的誤報排除程序
上述的做法,都將造成負面的傷害。
調降靈敏度等於調升風險度,既然花了更多的金錢購買高靈敏度探測器,為什麼還必須把靈敏度調低成一般傳統探測器的靈敏度? 
使用內置過濾器無法降低誤報已經是眾所皆知的事實,而廠商通常會建議使用外置過濾器來加強降低誤報,此舉若遇到不負責任的廠商,沒告知因加裝外置過濾器後,其它需配套調整的事項,將陷業主暴露於極高的風險狀態,這問題在第5項有更詳細的說明。
設定警報延遲來降低誤報也是將陷業主暴露於極高的風險狀態,這問題在第6項有更詳細的說明。
使用環境自我學習功能事實上也是在靈敏度與誤報間的妥協措施,這問題在第7項有更詳細的說明。
建立複雜的誤報排除程序,這必須由業主經過一段長時間誤報經驗的累積才能做到,但仍然無法完全預料到所有的狀況,因此,監控人員會不會因程序的不完備而疏忽了一次真正的警報,造成風險,也是業主必須嚴肅對待的問題。

 

 

采样孔的真正灵敏度揭密?     

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    探测主机的灵敏度:是指针对整个采样系统收集到的空气样本总和进行探测;探测主机的灵敏度,依厂家的产品原理设计不同,而会有不同的灵敏度范围值。此灵敏度依环境需求的不同,可在主机上设定。
    个别采样孔的灵敏度:是指单一采样孔收集到的烟雾粒子,被送到探测主机后,经过整个采样系统的其它采样孔的气流量稀释后的灵敏度。此灵敏度由探测主机的灵敏度及个别采样孔进气流占整体系统气流量比值决定。
探测主机的灵敏度值会大于个别采样孔的灵敏度值。
例:下图为一单区四管型空气采样式探测系统,每一采样管长度皆为30m,每一采样管上有5个2mm采样孔及一个3mm尾端孔,间距皆为3m。假设每一根采样管的尾端孔进气量皆为该采样管的10%,且每一个采样孔的进气量差距很小,可以忽略,而探测主机的灵敏度设定为0.2%obs/m,则个别采样孔的灵敏度为何?
采样管上任一个别采样孔的进气量为该采样管的(100%-10%)/5=18%
整个系统由4根相同的采样管组成,因此,
一个别采样孔的进气量为该采样系统的18%/4=4.5%
探测主机的灵敏度设定为0.2%obs/m,
因此,个别采样孔的灵敏度为0.2%obs/m / 4.5% =4.44%

   有些激光型探测器製造廠商声称使用高效过滤器可以有效移除误报,这是不正确的。
根據國外科學家的報告(Center for Fire Research, National Bureau of Standards, Washington, DC))指出,使用散射光探测原理的探测器对粒子的最灵敏范围落在0.3μm ~2μm之间,因此,使用高效过滤器只能过滤掉粒径大于烟雾粒子的灰尘颗粒,如果要过滤掉悬浮在空气中的悬浮灰尘的话,则连烟雾粒子都会被过滤掉了。因此,使用高效过滤器,是无法有效降低误报率的。
使用外置过滤器时,很显然的,将会增加空气采样的阻力,使得空气样本采集的时间变长,因而空气采样管布设的总长度必须缩短,以防造成较远端的采样孔因压损过大而造成失效。依据国家标准,空气采样探测器必须能将最远端的采样孔的空气样本在120 秒内传送回探测器内,并做出探测反应,如果加装外置过滤器时,很显然的,空气采样管布设的总长度必须被缩短,以符合国家标准。但我们发现,有许多厂商,并未告知其客户有这样的问题,而让其客户暴露在风险中于不顾。

 

 

设定警报时间延迟导致的严重后果? 

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    利用警报时间延迟的方法来躲避误报,因为警报时间被延迟了,同样的,最远端的采样孔的空气样本将无法在120 秒内传送回探测器内,因此,空气采样管布设的总长度必须被缩短,以符合国家标准。通常,客户也被蒙在鼓里而不知道其风险。

 

 

环境自我学习功能的真相? 

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    需要环境自我学习功能即表示烟雾探测器的警报门坎设定必须非常贴近环境的背景值, 因而非常容易受环境的影响而造成误报的问题,这是因为空气中的悬浮粒子尺寸约在0.01~2 um,而烟粒子尺寸约在0.01~1 um(请参考附件一)。如果环境中有较多的悬浮粒子,很容易让烟雾探测器误认为是烟而造成误报,因此,利用环境自我学习功能来让探测器找到环境的背景值,在加上一定的遮光比率来做为该环境的警报门坎。但说穿了,这仍是一种灵敏度与误报率的妥协方法,在环境的背景值高的环境,将灵敏度调低,在环境的背景值低的环境,将灵敏度调高。此外,此种方式仍是对于环境的背景值稳定高的地方可以做些微的改善,如有一些外来因素,如窗户打开而吹入一阵风而夹带少许灰尘时,这种方式仍是无法躲避误报的。
反观IFD,由于其警报门坎设定远离环境的背景值,再多的灰尘也达不到IFD 的警报门坎,因此,IFD 不需要设计这种躲避误报的功能。

   

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