相对灵敏度对固定灵敏探测系统的优势

一些吸气式烟雾探测系统(ASD)虽然有能力运行在高灵敏度下，但是只有某些探测器(如英国AirSense公司的Stratos®系列)有能力在环境烟雾浓度常规波动的情况下，能持续不断的维持合适的灵敏度，而不受环境烟雾浓度常规波动的影响。这种波动通常由各种因素引起：如建筑的使用情况、生产过程，或者探测器过滤系统的堵塞情况等，并且波动可能非常的频繁。

这些系列的吸气式探测系统所采用的这种独特技术即著名的“相对灵敏度”探测技术，而数据的处理过程则被称为“ClassiFire®·，ClassiFire®能自动建立一个适当的报警阈值，这意味着报警灵敏度将自动的维持在一个最优的级别上，而排除“常规”烟雾浓度波动。这些系列的产品才采用了这种有预测能力的人工智能(AI)系统，并且此技术还获得了英国女皇技术成就奖。而所有其它厂家生产的吸气式烟雾探测系统都依赖“固定灵敏度”方式来设置烟雾报警阈值，我们将在下面对这种已落后的技术进行详细讨论。

此文档的目的在于，阐述目前可供客户选择的两种不同吸气式烟雾探测技术的工作原理以及其主要差别，并且阐明了，不同的技术，对环境背景烟雾的正常波动做出的不同反应。

固定灵敏度吸气式烟雾探测系统

“固定灵敏度”技术，指某个设备，当探测到保护区域的烟雾浓度达到一个预先设置的级别，就产生报警输出。除某些生产商的产品系列外(如英国AirSense公司的Stratos®系列)，所有其他的烟雾探测器都依赖于这种技术。这类系统通常都采用了一类可移动的光栅，以预先定义的报警阈值为基准，来指示当前环境烟雾。”固定灵敏度技术“的主要缺陷在于，光栅的起点永远被设定在遮光率0%处(obs./m.)，换而言之，也就是绝对清洁的空气环境下。只有特殊控制的环境，比如特殊试验室或者洁净室才能达到并保持这样级别的大气纯净度。在通常工作环境中，却总是或多或少存在一些来自生产过程，汽车尾气排放等一定量的烟雾，并且其浓度随时间变化而存在波动。常态的烟雾波动对固定灵敏度探测设备的性能有显著影响，在烟雾光栅上的反映就是，要触发报警所需要增加的烟雾浓度是变化的，从而实际上影响了探测器的灵敏度。

图1

图1显示了，当一个固定灵敏度探测器报警了，是由于环境烟雾浓度与火灾隐患产生的烟雾浓度之和达到了某个固定的报警设置点。当在A处时，环境烟雾浓度(S1)较低，所以只有产生相对较大浓度的烟雾(S2)的火灾才能触发告警。当在B处时，环境烟雾浓度(S1)相当的高，那么火灾即使只产生一点点烟雾(S2)就可以触发同样级别的告警。这两种情况中，固定灵敏度探测器的烟雾浓度光栅显示几乎没有价值，因为报警同环境背景烟雾的变化趋势紧密相关。在B点，随机的烟雾波动极有可能就会触发误告警，探测器不能有效识别真正的火灾隐患和常规的环境变化，而且探测器的灵敏度反而取决于当时的环境背景烟雾浓度。

这意味着，对火灾报警而言，所谓“固定灵敏度”探测器的灵敏度实际却是变化的。因为既然S1和S2都是变化的，探测器的灵敏度也就自然随之变化。

相对灵敏度探测技术(如英国AirSense公司的Stratos®系列探测器)

这产品系列的探测器根据其安装环境持续不断的调整自身灵敏度，提供相对于保护区域背景烟雾浓度的“相对”报警阈值，而不是相对于“纯洁净”环境的固定报警阈值。任何时候，探测器的灵敏度都保持恒定，而不受背景烟雾浓度级别波动的影响。如图1所示，使用这种技术的探测器，烟雾浓度光栅仅显示高于预期正常背景烟雾浓度的级别，这更能反应真实的火警状态。

图2

以问答形式去更进一步了解相对灵敏度的探测技术

■这些系列的探测器根据环境变化不断的调整自身灵敏度，是否可能导致不能反应真实火灾?

不，一个真实火灾的烟雾浓度增长速度，远超过探测器的学习速度。这些探测器(如英国AirSense公司的Stratos®系列)都轻易通过了LPCB以及EN54Part20中，对缓慢火灾探测的要求，其测试中采用的线性烟雾增涨速度要远慢于任何一种真实火灾情况。

■是否这意味这些探测器的灵敏度要比其竞争产品低?

不，既然报警阈值能维持在相对背景烟雾浓度的一个级别上，应用这技术的探测器报警阈值实际上比固定灵敏度探测器能更靠近背景烟雾曲线，固定灵敏度探测器在这种灵敏度下工作，任何极微小的背景烟雾浓度变化都可能引起误告警。这意味着这类技术的探测器对真实火灾提供真正的高灵敏度的同时还有效降低了误报警风险。

■这些探测器能对休息时间段，比如夜间，周末或者假日时的背景烟雾浓度降低作出反应吗?

是的，在设备安装完成运行24小时后，ClassiFire®就能自动设置“白天”和“夜间”独立的灵敏度，当预设的切换时间一到，ClassiFire®会比较当前烟雾浓度同存储数据，如果背景烟雾浓度确实如预期上升或下降了，ClassiFire®就会将探测器切换到合适的灵敏度。如果背景烟雾浓度没有变化，ClassiFire®就会维持探测器当前的灵敏度。这种自动补偿能使保护区在周末或节假日始终处于较高的“夜间”灵敏度的监控下。“白天”/“夜间”切换时间可以依用户指定自动切换，也可以手动切换。“白天”/“夜间”的预期背景烟雾浓度均由ClassiFire®人工智能处理控制及更新。

■通过应用这技术的探测器是“单一灵敏度”探测器吗?是否只适合应用于洁净环境?

不，调整探测器的“报警因子”可以提高或者降低探测的灵敏度(即所需的S2值)，使其可以被广泛应用于从半导体洁净工厂到肮脏的室内垃圾处理站，面粉厂等各种场所。探测器的ClassiFire®人工智能处理系统确保探测器的灵敏度总是被维持在最优级别上。

■其他品牌的探测器也有自动学习的能力么?

一些固定灵敏度探测器也集成有所谓的“自动学习”功能，但这只是在初始安装时的一个调试工具，它工作原理很简单，就是探测器根据调试期间的最高烟雾背景浓度来评估安装环境并选择灵敏度。这个灵敏度在调试结束后并不能及时更新，所以同环境基本无关，不能跟应用了ClassiFire®人工智能的系统(如英国AirSense公司的Stratos®系列)相提并论。

爱森司科技供稿

作者：许健明何跃