极早期烟雾探测预警应用的原因及方法(一)

关键性工作是决定机构是否履行职能能力的至关重要的工作，换句话说，也就是决定一个机构是否有能力达到其预期职能。关键性设施必须保证无论外部条件如何，都能持续运转。例如，银行业就是一个范例，它必须每天24h、每周7天都保持运转，而一次微小的服务中断或数据丢失就可能严重影响它的连续运行，并造成经济损失，尤其在业务高峰期损失更大。
(1)72 %的关键性设施每年都会经历9h的停工。
(2)90%的企业在2年内因重大失误而破产。
(3)金融行业的服务发生中断，1h的平均成本估计为650万美元。
一些公司在遭受灾难之后没有制定并测评业务恢复计划，两年后这些公司中仅有10％仍在运营。采用备用电源、备用机械系统和高技术含量的消防系统，能保证设施业务的持续运转。下面所讨论的就是烟雾探测系统在关键性设施的火灾和烟雾破坏预防中所起的作用。
1．当今数据中心存在的火灾危险
当今的计算机技术使设备体积变得越来越小，需要的空间也更少，但数字化硬件的散热量不但没有降低，反而很高。如此高的热负荷需要通过计算机房的空调系统进行全面冷却，以消除机箱内产生的热量，冷却系统故障会使设备过热，产生火灾隐患。
机械冷却和气流运动是火灾探测设计的基本参数，本文将做进一步讨论。
2．烟雾探测方略
数据中心内产生的各种烟雾和气流运动为消防工程师设计高效的火灾探测系统带来了挑战。消防系统中最重要的部分就是烟雾探测，探测系统的基本功能是向建筑内的人员发出火灾警报，并用来激活其他系统，如机械排气系统以及水、气体等灭火系统。传统的烟雾探测器，即早期报警烟雾探测器(EWSD)和传统的点式探测器都是离子式或光电式的。离子式是设计用于探测易燃液体等产生的极小颗粒，而光电式的探测对象则是PVC等非天然材料产生的较大颗粒。这说明光电式探测器更适合于探测计算机设施内常见的火灾早期迹象，但仍有几个因素决定了它在此类环境中的不足。消防行业内把探测器分为早期烟雾探测报警(early warning smoke detection)与极早期烟雾探测预警(vety early warning smoke detection)，而实际上有些人对这两个术语的使用非常随意，并未正确区分其中的差异。早期烟雾探测报警系统是在建筑内的人员受到威胁之前探测到火灾，此时通常已经能够觉察到烟雾。

标准办公室里的纸篓引起的火灾示例如下：
在纸张起火几秒钟之后产生烟雾，并向屋顶上升，这股明显的热烟雾很快会进入烟雾探测腔触发警报，向人们发出火灾通知。与此相反，如果同一个房间内的计算机终端内部的电子元件因故障而发热，则会潜伏几小时之后才发展为明火，此潜伏阶段称为成都消防维保火灾的初级阶段。肉眼在此阶段看不到烟雾颗粒，只能闻到气味。早期烟雾探测报警系统的灵敏度不足以在电气
火灾的初级阶段探测到烟雾，只有极早期烟雾探测预警系统能探测到初级火灾，所以才有“极早期预警”的术语。火灾的初级阶段可能持续几小时甚至几天。点式烟雾探测器是“被动式”的探测器，它们被动地等待烟雾，因而需要依靠气流向它们传送烟雾，其性能会受到强气流的影响。由于火灾潜伏期的烟雾产生的速度相对较低，而房问内换气率又相当高，因此烟雾运动被机械系统产生的气流所控制。此外，初级阶段产生的烟雾温度不够高，产生的温升几乎无法使烟雾运动到装有点式探测器的天花板。相反，空气采样式烟雾探测系统是主动地从环境空气中连续采样，不用依赖热能向探测器传送烟雾。
3．烟雾污染的影响
极早期烟雾探测非常重要，因为对计算机设施连续运行威胁最大的是烟雾对电气设备的破坏，而非火灾的破坏。产生于PVC材料和数字电路板的烟雾副产品有HCl等气体，它们会腐蚀IT设备。计算机房内粒子的增多对设备会造成破坏，即使是只有6mg／CITI。的粒子，也会给电子元件带来缓慢的和长期性的腐蚀，而30ug／cm的粒子所造成的腐蚀则是活跃且短期内就能产生作
用的。因此，设备受到损伤，将影响到设备的性能。空气采样式烟雾探测系统与传统的点式烟雾探测器不同。该系统通常由许多带有小孔的采样管构成，它们以几米的间距平行铺设在天花板上方或下方，每根采样管上都间隔若干米钻孔，这些小孔(即采样点)形成一个矩阵，平均分布于天花板层面。空气或烟雾通过小孔被吸人采样管，并利用吸气泵的压力继续向前运动，进入安装于附近的高灵敏烟雾探测器， VESdA吸气式烟雾探测器也是一种空气污染监测器，灵敏度约为传统烟雾探测器的几百倍，而各种独立调查均显示，其误报发生率非常低，这种可靠性归功于它不受误报的主要诱因——灰尘、气流和电气干扰等的影响。因此可以在发生火灾几小时前，就检测到整个被保护区内材料过热的早期征兆，从而提供充足的时间采取人为措施或自动措施(比如通过电路断路器的动作断开引起发热的电路)。可见，吸气式烟雾探测的主要作用是预防火灾。VESdA系统最令人满意的特性是它的灵敏度设置非常灵活，探测器发出报警的烟雾浓度可设置为O．005％～20％obs／m。前三个浓度级别设置为一般值，“警告”为O．03％obs／m、“行动”为O．06％obs／m、“火警1”为O．12％obs／m，这些是针对相对清洁的环境的标准设置，但有时可能设置10％obs／m的“火警2”，确认已发生严重火灾，烟雾浓度达到该点时就要选择起动灭火系统。规定这些报警级别是为了起动极早期的和受控的响应。例如，“警告”(第一级报警)状态仅用于召集值班工作人员调查异常状况，一旦烟雾继续增加，就会达到“行动”(第二级报警)阈值，这会起动烟雾控制程序，通过疏散系统起动报警，并通过传呼机或手机短信向更多的工作人员发出报警信号。“火警1”(第三级报警)说明火灾已迫近或已经起火，在此阶段，建筑内的人员已疏散，火灾报警控制器上的“区域”已激活，报警信号已传送到当地的消防监管部门。一旦烟雾浓度充分证明火灾已开始，就会激发“火警2”报警阈值，灭火系统也将起动。
一种产品既能提供极早期预警，又能在后续的阶段起动灭火程序，这还是第一次。毫无疑问，如果消防系统的建设和消防程序运行无误，则采取早期措施后就无需再运行报警级别“火警2”。但它毕竟是一个安全网络，所以必须面面俱到。

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