威士达操作手册2004版.doc

一、VESDA烟雾报警系统原理简介 前 言 VESDA烟雾报警系统是采用了当代先进的光电技术、网络通信技术和计算机技术制造的高技术产品，内含有多项专利保护的专门制造技术。该系统独劈蹊径，改变了国内外传统火灾探测器的设计思路，其主要特点有： A 变被动等待为主动抽取空气样品。传统的火灾探测器都是固定在房间的顶棚上或烟雾易到达之处，等待烟雾将其淹没并渗透到探测器内部时才能引起报警，这个过程花费的时间比较长，如同“守株待兔”。而VESDA采用了高效抽气泵，通过分布到保护区的采样管网，主动抽取保护区的空气进行分析，并探测其中的烟雾含量，变被动等待为主动出击。 B 采用激光做光源，利用光散射原理探测烟雾，实现了极高的探测灵敏度和很宽的探测范围，两者结合体现出的优异的性能，这在传统火灾探测器中是没有的。要求火灾探测器既有高灵敏度，又有宽的。可调的探测范围，一直是消防业界追求的目标，因为消防业的最高的理念就是以防为主，制止火灾的发生。VESDA系统采用高灵敏的探测器能测出保护区出现的早期微量烟雾，根据烟雾量的增长，发出早期予警、中期予警和火灾临界报警，使人们提早发现火灾苗头，将火灾扑灭于萌芽状态，不会酿成大火。 1. VESDA系统探测器的结构 探测器由以下主要部件组成： 1.1采样管入口总成----包括采样管入口、各管控制阀门及其驱动部件。 1.2高效抽气泵----采用无刷直流电机实现主动抽取空气。可连续工作八年无须维护，该泵是专利保护产品。 1.3两级过滤器----空气流经过滤器，其中一级过滤后的空气送激光探测腔， 测定其烟雾含量，另有一部分空气经二级精细过滤后喷射到激光腔内的光学元件表面，以维护其清洁，从而保证激光探测腔十年无需清洁和校正。 1.4激光探测腔----探测器的核心部件，由激光发射管、光束准直部件、消光器、散射光接收器等组成，是一受专利保护的免维护部件。 1.5电脑板----探测器的核心部件，由单片机、存储芯片、通讯芯片以及驱动器件等组成，担负信息的采集、处理和输出。 1.6端接板----由电源部件、网络插件和输出继电器等组成，是探测器的硬件接口。 见图一 图一 探测器结构原理示意图 2. 激光探测烟雾原理简介 2.1 光散射现象 众所周知天是蓝的，这是太阳光照射到大气中的粒子发生散射现象造成的。激光型VESDA也是利用光散射原理探测烟雾的 当光束照射到粒子时，光会向各个方向以不同的强度进行散射，见下图。 图二 不同尺寸粒子的散射图 从图示可见，当粒子很小时象气体的分子，其散射光呈球面型，各个方向上的光散射强度几乎相等。随着粒子尺寸的加大，其散射光沿入射光前进方向上的光强度增大，反方向的光减弱。 空气中悬浮的粒子尺寸大小不一，形状各异。因此要对烟雾粒子进行探测，必须排除大的灰尘粒子的干扰。根据燃烧物质的不同，烟雾粒子的直径尺寸从0.01um到10um，其中天然物质燃烧产生的烟雾粒子尺寸小，而人造物质燃烧产生的烟雾粒子尺寸大。 2.2 采样管网及空气抽吸系统 VESDA系统的采样管网和机内的抽吸系统是非常关键的部分。这一部分要保证机器所覆盖的保护区内各采样管都有均匀的探测灵敏度。(见图一) 采样管是一中空的管子，根据设计在其不同的部位开有采样孔。采样管一端连接探测器，另一端有一个端帽。采样孔的位置、大小、多少以及端帽孔的大小要经过设计并用Aspire评估软件仿真计算决定。 采样管入口总成的结构，保证四条采样管的气流都有均等的机会进入探测器，并监测气流的异常变化。VLP型探测器四条采样管的气流经采样管入口总成后混合起来，然后气流经过滤器过滤后送激光腔检测。VLS扫描型探测器在混合气流中烟雾含量低于扫描阈值时，检测方式同VLP型。当混合气流中烟雾含量达到扫描阈值后，采样管入口总成上的阀门机构开始动作，首先全部关闭四条采样管，然后逐一分别打开采样管，并在每条采样管上持续一段时间，探测究竟是哪条采样管的保护区出现了报警事件。这一过程称为“扫描”。 2.3 分布式单片机系统 VESDA系统主要有以下四种模块化的功能部件：探测器、编程器、显示器和高级接口。其每一种都是相对独立的智能化单片机功能单元。那么它们组合后又是如何协调工作的呢？这就要靠基于RS485的VESDA网。各功能部件不论距离远近(最远1.3公里)都连VESDA网上，然后各部件间相互通讯、传递信息，形成一个既独立又统一、协调工作的分布式单片机系统。(见图三) 图三 VESDA网络 探测器----是各部件中功能最强、任务最重的单元。它要处理烟雾信息、气流信息；监测探测器内部各部分的工件状态；以及控制输出信息，接受其它部件如编程器、显示器送来的操作指令，存储事件信息等等。VESDA与其他空气采样系统比较，不同之处在于