備用吸氣式感煙火災探測器顯示故障問題研究

陳智根

摘要：重要性高且人員難以到達的場所，為提高火災探測可靠性，設置有主用和備用吸氣式感煙火災探測器，按照傳統的接線方式，會帶來備用的吸氣式感煙火災探測器在火災報警控制器上長期顯示故障信息的問題，而該故障信息，不是探測器真實故障，是備用的吸氣式感煙火災探測器未上電投運，該故障信號不應該存在。本文對該問題進行了分析，并提出了解決方法。

關鍵詞：吸氣式感煙火災探測器; 故障; 主用; 備用

1 ? 引言

吸氣式感煙火災探測器是一種極早期火災探測器，能夠在火災的極早期階段對極低的煙霧濃度進行可靠的探測。其工作原理是內部的一個吸氣泵產生低氣壓，通過空氣采樣管網上的若干小孔將探測區域的空氣主動采集傳送至激光探測器腔室進行分析，探測器腔室的感應器對多種多樣的煙霧類型作出響應，判斷是否有火警發生，如有則給出相應的聲光、顯示信息。吸氣式感煙火災探測器由探測器機柜和空氣采樣管網組成，空氣采樣管可采用PVC或不銹鋼材質，布置在保護區域內，可不受各種極端環境的影響;而探測器機柜可安裝在環境較好的位置（可安裝在保護區內，也可安裝在保護區外）。因此其應用范圍廣，可使用于需要高靈敏度煙霧探測的場所及高潔凈、高大空間、高溫，具有高速氣流等環境;也可以使用在環境惡劣場所，如多灰塵和潮濕的環境中（選擇附加過濾網和管路自清洗功能）;同時，其安裝簡便、易維護，可使用于人員難以到達不宜進入的場所，如強電磁輻射、易燃易爆等環境。

2 ? 備用的吸氣式感煙火災探測器長期顯示故障問題背景和原因分析

吸氣式感煙火災探測器在核電廠應用也廣，用于主泵間、精密儀控設備間、通信設備間等場所的極早期火災的探測。其中，核電廠主泵間由于平時人員難以到達，其房間布置的設備在電廠重要性高，為保證火災探測可靠性，主泵間一般設置一主一備吸氣式感煙火災探測器。正常狀態下，主用的吸氣式感煙火災探測器投入運行，備用的不投運;當主用的探測器有故障時，會自動切換啟動備用的探測器投入運行，執行該探測區域的火災探測功能。

吸氣式感煙火災探測器通過故障輸入模塊與火災報警回路總線連接，從而將探測器的故障信號傳給火災報警控制器，如圖1所示。

吸氣式感煙火災探測器內部故障常閉端子接故障輸入模塊的輸入端，探測器上電運行正常時，其故障常閉端子（“1”和“2”）閉合，故障輸入模塊輸入端收到閉合信號，火災報警控制器上無該輸入模塊對應的探測器的故障信息;當探測器故障或未上電運行時，故障常閉端子開路，故障輸入模塊輸入端收到開路信號，火災報警控制器上報該輸入模塊對應的探測器故障。

如圖2所示常規的接線方式，主用和備用吸氣式感煙探測器分別通過獨立故障輸入模塊和火警模塊接入火災報警回路。

由于正常狀態下，主用吸氣式感煙火災探測器上電投入運行，備用的不上電運行，上述接線方式，勢必會在火災報警控制器上長期存在一個備用的吸氣式感煙火災探測器的故障信號。而該故障信號，不是探測器真實故障，是備用的吸氣式感煙火災探測器未上電投運。火災報警控制器上長期顯示該故障信息，無法區分是正常備用未投用導致故障，還是探測器本身故障，抑或是探測器電源失去故障，易誤導消防值班人員。

3 ? 解決方法

主、備吸氣式感煙火災探測器，是通過主備就地控制箱（以VLP-CON為例）來控制主用和備用探測器的切換，以及探測器的狀態顯示。

主備就地控制箱上設有兩臺吸氣式感煙火災探測器控制的運行、停止、故障指示燈各一個;就地控制箱與吸氣感煙火災探測器采用同一路上游電源。就地控制箱上停止燈亮，表示吸氣式感煙火災探測器的上游電源正常，但探測器未投入運行（探測器作為備用）;停止燈滅表示探測器失去上游電源，或者探測器正常投入運行了。就地控制箱上停止燈亮時，停止燈有DC24V電壓;停止燈滅時，無電壓。

從以上分析，可以借助吸氣式感煙火災探測器的主備就地控制箱上的停止燈來解決備用吸氣式感煙火災探測器正常未上電投運的情況下不報故障的問題。

將停止燈的電壓并聯接入到一個直流繼電器輸入端，取該繼電器的一個常開點作為輸出，與備用吸氣式感煙火災探測器的故障常閉端子的出線并接到故障輸入模塊輸入端，如圖3所式。

由此可以實現：

（1）當備用吸氣式感煙火災探測器上游電源正常，探測器作為備用未投入運行時，停止燈亮，停止燈有24V電壓，繼電器輸入端得24V電，繼電器動作，常開點（“3”和“4”）變成閉合，故障輸入模塊的輸入端收到閉合信號，火災報警控制器上無該輸入模塊對應的探測器的故障信息;備用吸氣式感煙火災探測器因作為備用未投運，其自身故障常閉端子（“1”和“2”）是開路狀態，不影響故障輸入模塊的運行。

（2）當備用吸氣式感煙火災探測器失去上游電（停止燈滅）時，繼電器輸入端無電壓，常開點輸出開路，同時該探測器因未投運，故障常閉端子也是開路，故障輸入模塊的輸入端收到的是開路信號，火災報警控制器上報該模塊對應的探測器故障（探測器電源故障），還實現了探測器電源失去后，顯示故障的功能。

（3）當備用吸氣式感煙火災探測器正常投運（停止燈滅）時，繼電器輸入端無電壓，常開點輸出開路;但因該探測器正常上電無故障運行時，故障常閉端子閉合，故障輸入模塊輸入端收到閉合信號，故障輸入模塊正常運行，火災報警控制器上無該輸入模塊對應的探測器的故障信息，滿足備用吸氣式感煙火災探測器正常運行時不報故障的要求。若某時，備用吸氣式感煙火災探測器設備自身故障，其故障常閉端子斷開開路，故障輸入模塊輸入端收到開路信號，火災報警控制器上報該模塊對應的探測器故障，滿足探測器故障后，顯示故障的要求。

4 ? 結語

本文提供的解決方案，在不影響吸氣式感煙火災探測器原有的各項功能的前提下，不僅解決了備用吸氣式感煙火災探測器在火災報警控制器上長期顯示故障的問題，還實現了吸氣式感煙火災探測器失電報警功能，以及能清晰地區分和判斷出吸氣式感煙火災探測器真實故障，提高了設備本質安全。

參考文獻：

[1] ? ?GB50116-2013.火災自動報警系統設計規范[S].

[2] ? ?GB50166-2007.火災自動報警系統施工及驗收規范[S].