VESDA极早期火灾报警系统原理资料
VESDA主动式空气采样早期报警系统方案介绍
VESDA主动式空气采样早期报警系统方案介绍一、系统设计方案符合中华人民共和国之条例及规范包括：《建筑设计防火规范》GBJ16-98《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50117-98《VESDA空气采样烟雾探测系统设计、施工验收技术条件》Q/HYC001-1999建筑平面图二、VESDA通过的论证VESDA产品已通过ISO9002质量体系标准认证，产品的设计均满足国际消防和安全标准，该公司与国际认可组织合作，正根据下列标准进行生产。
NTC：中国SSL：澳大利亚和新西兰（AS1603.8-1996）UL：美国（UL268-1996.12）ULC：加拿大（UL268-1996.12）FM：美国（FM3230-3250，FM3280）LPC：英国（CEA GEI 1-048）AFNOR：法国（NFS61-950）由于VESDA早期烟雾探测系统已得到上述机构的认可，因此我们可在世界各地安装和使用该系统。
三、VESDA设备技术指标：1.系统规格供电电压：18-30V DC 电源功耗：5.7-11W（静态，报警状态时加1.3W）电流消耗：240VmA（报警状态时加50Ma）环境温度：00C-390 C（探测器环境温度）-200C -600C（采样区温度）相对湿度：10-95%（无露点）探测器灵敏度：（0.005-20%obs/m）探测器保护面积：200m2 （最大）采样管网：200M （四报管组合长度，若使用单管时，其长度可达100M）信号输出：30VDC，2A（C型，7个继电器输出）体积：350mmX225mmX125mm（探测器主机）140mmX150mmX90mm（远程显示部件）19“ X3UX4”（ 19”集中显示机架）重量：4kg（带显示和编程模块的主机）1kg（带显示模块的远程显示部件）4kg（不带电池的智能电源）一个VESDA网容纳的最大部件数：2502.VESDA设备主要特点：（1）灵敏度高，探测范围宽VESDA 系列产品，按灵敏度分为三个等级，即：0.01%obs/m/、 0.02%obs/m、 0.005%obs/m 传统的烟感报警器灵敏度为： 20%obs/m因此，该系列产品比目前国内外普通使用的传统烟感报警器的灵敏度高几百倍到千倍。
vesda威士达系统工作原理
一．VESDA威士达系统工作原理VESDA威士达系统是一种基于激光探测技术和微处理器控制技术的烟雾探测装置。
具有许多其它烟雾检测系统不具备的特性。
这些特性改善了烟雾探测设备的性能，简化了操作并增加了系统可靠性。
VESDA设计思想是在火灾初期(过热、阴燃、低热辐射或气溶胶生成阶段)的探测与报警，报警时间比传统探测设备早数小时以上，可以在火灾初期发现从而消除火灾隐患，使火灾的损失降到最小。
VESDA的工作原理是通过分布在被保护区域内的采样管网采集空气样品，经过一个特殊的过滤装置滤掉灰尘后送至激光探测腔，对空气中因燃烧产生的烟雾微粒进行测定，根据程序分析判断是否有火情产生，进而发出警报。
二．VESDA系统工作特性1．探测方式及工作过程VESDA（Very Early Smoke Detection Apparatus）通过对火灾前兆——烟雾的探测发现火灾隐患。
VESDA系统利用其设备内的吸气泵，通过分布在保护区内的采样管网，连续采集空气样品，经过滤器过滤灰尘后，送至激光探测腔分析。
激光探测腔利用激光散射方式发现空气样品中的异常烟雾颗粒，探测结果经计算后判断是否发生火情，进而报警并发出控制信号，同时储存报警事件及时间。
2．探测能力及报警阈值VESDA系统对烟雾分辨率为0.00075%obs/m。
报警阈值设定范围为0.005%~~20%obs/m，四级报警阈值（警告，行动，火警1，火警2），可人工或自动调整，并可区分上下班、周末、节假日等等情况，自动调节报警阈值。
3．报警时间VESDA极高的探测能力使其可在火灾早期酝酿阶段即能发现火灾隐患。
4．采样方式VESDA系统采样方式灵活，根据需要可以分为：★天花板采样采样管网布置在房顶天花板下，通过烟雾自然上升，进行采样探测。
★回风口采样在有空调系统的环境中，采样管布置在回风口处，当烟雾随空气流经回风口时，即可被发现。
VESDA的独特探测方式使其不易受气流影响。
★地板下采样适用于电信机房，计算机机房等地板下多电缆的场所。
极早期火灾报警系统原理
第三阶段
光电
火焰
离子
第四阶段 水喷淋
烟雾浓度
时间
55
主动抽气式空气采样 激光型烟雾探测系统
VESDA
56
威士达探测范围
初始阶段
阴燃阶段
威士达 LaserPLUS™
可火焰探测 线性光束
水喷淋
光电感烟
感温
离子感烟
火灾强度
0.005%
时间
警告
行动
57
火警1
20%
火警 2
威士达 VESDA 应用不断发展
……When Performance Counts
空中 交通控制
古代 建筑
发电厂
生产线
大厅
剧院
控制室
电信 办公室
冷库
洁净室 机房 计算室
电缆
仓库 EDP室 开关室 隧道
食品 工业
自动 扶梯
飞行 模拟中心
近海 平台
档案馆 监狱
58
VESDA空气 采样管网
spread of fire • Adaptive Scan Threshold
LaserPLUS 系列探测器
26
LaserPLUS 系列探测器
27
VESDA 主机
• 结构精巧紧凑
• 模块化设计
• 采样管网连接简 单
• 免除误报
225 mm
350 mm
28
探测器主机
带火警及工作正常 指示灯的面板
manifold
采样管 Air Sampling Pipes
进气管 Inlet Manifold with
Individual Flow Sensors
处理卡 Processor Card
VESDA极早期火灾预警系统
网络
网络 保存网络设置 恢复网络设置 复位所有区域 隔离所有区域 解除所有区域的隔离 静音所有器件 改变所有器件模式 对所有器件的气流规格化
28
区域
区域 复位区域 隔离区域 解除区域隔离 人手扫描
29
器件
器件 保存节点设置 恢复节点设置 编辑节点设置 清除事件纪录 复位过滤器设定 重建区域名单 警报测试 故障测试 气流测试 继电器测试 回到出厂设置 接受出厂设置 气流规格化 扫描测试 中止自动学习 可视显示测试 设置E700 HLI 设置E70D HLI 找取E70D 事件 模拟输出测试 HLI复位
12
VESDA Product Family
High Level Interfaces & VSM
13
VESDA
LaserPLUS
88
VESDA
LaserPLUS
VESDAnet
RS-485
VESDA
88
LaserPLUS
VESDA
PC Link HLI 14
现场管路配置
15
VESDA Display
7
The Aspirator
Air outlet port
24 伏特直流电的无碳刷马达 由软件直接控制转速 (3000~4200rpm) 低耗电量（2.3W） 独特的设计
8
高效过滤 (Stage 2) 过滤０．０３ m
过滤工艺
清洁激光分析仪
Air Inlet Air to Detector
灰尘过滤 (Stage 1) 过滤２０m
采样空气通过 抽气马达进入 激光分析仪
洁净空气用于 保持激光分析 仪内部的清洁
Laser Chamber
VESDA极早期火灾报警系统原理
VESDA极早期火灾报警系统原理VESDA（Very Early Smoke Detection Apparatus）是一种极早期火灾报警系统，它通过非常敏感的光学传感器来监测空气中微小的烟雾颗粒，从而能够在火灾发生之前的早期识别和报警。
VESDA系统的原理是通过采集空气样本并对其中的烟雾颗粒进行分析，从而可以探测到任何可能的火灾。
1.空气采样：VESDA系统会安装在被保护的区域内，并通过一系列的吸气管道来采集空气样本。
这些管道会布置在房间的各个角落和易燃区域，以确保能够及时地监测到火灾。
2.烟雾分析：采集到的空气样本会进入VESDA系统中的光学传感器单元。
该单元包含了一系列的激光光束和检测器，光束在空气中穿过，并通过光电传感器检测烟雾的存在。
3.烟雾判定：光学传感器通过测量光束的散射和吸收来确定空气中是否存在烟雾颗粒。
如果有烟雾存在，传感器会将其转化为电信号发送给主控制器进行进一步的分析。
4.报警通知：主控制器会对接收到的信号进行处理和分析，并根据预设的设定值来判断是否触发报警。
如果系统判断可能发生火灾，它会发出声音和光线报警信号以提醒人们进行疏散和灭火。
5.系统监控：VESDA系统还具有监控和故障诊断功能，能够实时监测系统的性能和状态。
如果发现任何故障或异常情况，系统会发送警报通知维护人员进行处理和修复。
VESDA极早期火灾报警系统的主要优点是其极高的灵敏度和可靠性。
由于其采用了非常敏感的光学传感器，它能够在火灾发生之前即时发现微小的烟雾颗粒，从而提供了更早的火灾报警。
这对于那些对火灾敏感的场所（如机房、博物馆、医院等）来说尤为重要，可以使人们有更多的时间来采取措施进行疏散和灭火，最大程度地减少火灾带来的损失。
此外，VESDA系统还具有较低的误报率。
它通过分析空气中的烟雾颗粒浓度以及与其他可能的污染物相比较，从而能够更准确地判断是否存在真正的火灾。
这种准确性可以帮助减少因系统误报而引起的不必要的疏散和紧急响应，降低了灾害短期内给人们带来的不便和恐慌。
VESDA系统介绍
2005年2月
VESDA系统介绍
二、VESDA的组成
VESDA烟雾探测系 统主要是由UPS 、探测 器主机和空气采样管路 三部分组成。 探测器主机是系统 的核心， UPS 为主机提 供电源,空气采样管路是 实现其极早期烟雾探测 功能必不可少的先决条 件，而且采样管路设计 得是否合理、周全，敷 设得是否规范，将直接 影响到整个系统的性能。
2005年2月 VESDA系统介绍
2005年2月
VESDA系统介绍
3．回风采样
回风采样是一种较复杂的防护方法，它适用于多种机械通 风环境、中央空调环境和室内空调机组。这种采样方法，可用 较小的投入保护较大的面积。在机械通风系统的回风管内采样， 是将探针插入回风管内，采样点朝向气流方向。而废气管也需 插入风管内，位于探针的下游。如图：
2005年2月 VESDA系统介绍
图3
2005年2月
VESDA系统介绍
3、灰尘过虑与灰尘识别技术
系统采集来的气体样品首先经过过滤器，将粒径大于 20μ m的灰尘滤掉，消除其干扰。在激光探测腔内部的特定 位置上，安装有两个传感器，相当于人的两只眼睛。传感器 接收由粒子散射来的激光，三维成像，将火灾烟雾与水分子 团、灰尘等粒子区分开来。
机柜内采样 为了保护机柜内的各种设备，机柜内采样可以对 机柜内的电子元件、电缆等设备因过热而产生的烟雾 提供最早的警报。由于这种方式具有高度的区域性， 采样是在机柜内进行，对于气压的不同，以及其它污 染造成的影响因素会减少。 应用了机柜内采样的VESDA探测器能更加迅速的进行 探测，在出现烟雾之前就发出了一级警报，对于封闭 在柜中的设备尤为适用。如下图所示：
4、自动调整报警阈值
VESDA 系统能够自动分辨白天与夜间、工作日与节假 日，根据不同的环境来修正报警阈值，防止误报警，如：白 天与工作日的报警阈值要比夜间与节假日的高，恶劣环境要 比洁净环境的报警阈值高。
VESDA空气采样探测系统
.
三、 VESDA工作原理 VESDA利用高效率的抽气机，配合网状抽气管道，主动地、连续地从保
护区域内抽取空气样品，这些样品经高效过滤器滤掉悬浮的灰尘和尘埃颗
粒后，进入探头内的精密采样室，空气样品一旦进入采样室就受到高强度 宽光谱光源的照射。很小一部分的入射光受到空气样品中悬浮颗粒的散射
而进入高灵敏度固态接收器。接收器产生一个表示空气样品污染(烟)浓度
VESDA具有完善的自诊断系统，随时监测其自身系统包括设备和通信网
络的运行情况，一旦发生故障，立即告警，并指出故障的类型，提醒人们 及时处理。
五、VESDA安装
一台VESDA探测器的采样管网由四根采样管组成，总长
度可达200M（每管长度50M。若单管使用，其长度可达100M）。 最大保护面积为2000M2。 VESDA空气采样探测系统的采样方式可分为三类： 标准采样、毛细管采样和回风采样。
利亚Xtralis（艾克利斯）公司生产，即“极早期的烟雾探测设备
”。根据其工作原理也称为吸气式或采样式烟雾探测设备。 2、VESDA是一种很快速反应抽气式早期报警系统。它可在火灾 初始阶段即未出现可见烟和明火的时候，就作出反应，是大空 间中烟和其他污染物探测的比较有效的方法。
一、VESDA概述
3、VESDA主要有两种型号探测器，，分别VESDA VLP 型（如图1
气流管理
空气被吸气泵采集进入4路支管，混合后90%被排掉。
主终端卡
多路支管 吸气泵
过滤器
之后，空气从 多路支管经过滤器 的两级过滤，进入 探测腔，然后通过 一个排气口排出。
VESDA的探测器
烟雾探测 • 探测范围较宽 • 探测是基于光散射的光学原理 • 固态激光源 • 能够保持光学表面的洁净 • 探测腔近10年的寿命
VESDA产品技术手册
威士达（VESDA）空气采样早期预警系统特性：主动抽取气样，既克服了被动等待和空气流动的影响，又赢得了时间。
激光探测，敏捷度高，能够探测到不可见烟，在形成火灾之前很长时间提供多级预警。
管网布置灵活，既能够根据实际状况拟定采样点，又能够提供全方面的综合保护。
含有专利保护的独特构造，抗灰尘、抗干扰，避免误报警。
网络功效强，便于集中监控，既能够联成本地网VESDAnet，又能够通过电信公用网络或局域网，实现集中监控。
18000 个历史纪录，方便查找火警和故障因素。
自学习，自适应，自动设立报警阈值。
自清洗系统光学部件，确保系统长久稳定的运行。
概述威士达（VESDA）极早期火灾报警系统是澳大利亚VISION 公司在二十世纪七十年代研制出来的，并快速占领了全球市场。
1998 年，VISION 公司推出了全新产品——VESDA 激光加强型（LaserPLUS）早期烟雾探测系统，使其在空气采样式烟雾探测产品上又向前迈出了大大的一步。
以来，根据市场发展的需要，VISION 公司不停推出新的产品满足顾客的不同需求。
威士达（VESDA）极早期火灾报警系统以其先进的技术和优秀的品质赢得了名誉，坚定了VISION 公司在世界上的领先地位。
威士达（VESDA）通过灵活的管网系统主动抽取空气样品，克服了保护区空气流动的影响；使用激光探测烟雾，含有超高敏捷度，能够探测出火灾发生早期的不可见烟，达成早期预警的目的；威士达（VESDA）采用独创的灰尘过滤技术、识别技术及人工神经网络智能技术鉴别火灾，避免了误报警。
威士达（VESDA）集创新的硬件技术与智能的软件技术于一身，以其独特的原理、卓越的性能，成为当今世界最抱负的极早期火灾探测系统。
主机构成及工作流程威士达（VESDA）主机内有抽气泵、气流传感器、激光探测腔、数据解决板等。
系统在高效抽气泵的作用下，通过伸向保护区的管道网络持续不停地抽取空气样品，气样首先通过过滤器，将灰尘滤掉，然后进入激光探测腔，在探测腔内特定的位置上安装有激光源及接受器，激光源发出的光束照射到空气样品上，如果有烟粒子存在，光束将产生散射，光接受器接受散射的光信号。
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to take a 3D view of the scattered light
LaserPLUS constructs a 3D stereographic view
– from two carefully selected perspective's – based on established knowledge and extensive research – detecting scattered light from a volume
2
Air Sampling Systems
名词解释
吸气式火灾感烟报警系统
是由空气采样管网和报警器及显示控 制单元组成，通过分布在防护区的采 样管网上的采样孔，将空气样品抽吸 到报警器内进行分析，并显示出防护 区的烟雾含量和报警、故障状态的系 统。
……When Performance Counts
Air Sampling Systems VESDA
Air Sampling Systems 澳大利亚维真系统公司威士达产品 中国总经销
……When Performance Counts
1
Air Sampling Systems
主动抽气式空气采样 激光型烟雾探测系统
澳 大 利 亚
VESDA（威士达）
……When Performance Counts
空气样品被抽气泵 经采样管抽进探测器中
采样孔
采样管
威士达激光加强型探测器 ……When Performance Counts
空气样品
11
Air Sampling Systems 威士达探测器工作原理
Air enter detector 空气进入探测器
显示器
超净空气用于保持 激光部件表面清洁
光信号经过处理 器卡转换成表示 烟雾含量的光柱 图
探测腔Detector
排到进气管 Exhaust to manifold
进气管 Inlet Manifold with Individual Flow Sensors
处理卡
Processor Card
二级过滤器 2 Stage Air Filter
气泵 Aspirator
…… When Performance 排气 Exhaust Air
……When Performance Counts
13
Air Sampling Systems
Small Particle
90 Incident Light 180
Large Particle
90 0 270 0 270
180
270
0 90
180
光散射原理
Typical smoke Particle
烟雾样品到 探测器
空气样品入口.
15
……When Performance Counts
Air Sampling Systems 探头工作流程 Detector Operation
显示器Display
采样管 Air Sampling Pipes
空气样品 Sample Air
洁净空气Clean Air Bleed
6
Air Sampling Systems 灵敏度的比较
探测器类型 点式光电型 点式离子型
VESDA 激光空气采样型
典型的灵敏度范围 5.0---15.0% obs/m 3.0---12.0% obs/m
0.005---20.0%obs/m
单位：obs/m为每米减光率 减光率：烟雾对光线的遮挡程度
……When Performance Counts
9
Air Sampling Systems VEDSA LaserPLUS内部
部件装配
– 安装盒 – 底盘总成 – 前面板
……When Performance Counts
10
Air Sampling Systems 空气采样系统如何工作
采样孔 细节
Counts
16
Air Sampling Systems
高效抽气泵
……When Performance Counts
7
Air Sampling Systems
应用领域
1、高大空间：展览管、会展中心、高架库 2、贵重场所：如机房、博物管 3、烟厂：容易受腐蚀的地方、高架库 4、电厂：火电、水电、核电 5、洁净室
……When Performance Counts
8
Air Sampling Systems 系统 概 况 (System Overview)
空气采样式烟雾探测 The five essential components 系统的5个基本部分 of aspirating smoke detection
– 采样管 – 抽气泵 – 过滤器 – 探测器部件 – 控制部分 Pipe Aspirator Filter Detector Head Controls
Polar plots of scattered light intensity at various angles
……When Performance Counts
14
二级过滤器 Air Sampling Systems
第一级将粉尘和 脏物滤掉
第二级滤掉空气 中所有小于 0.3 微米的悬浮粒子
洁净空气出口
多管进气口
激光室
空气样品经过 抽气泵送入 激光腔
双级过滤器
空气样品被高稳定的 激光源所照射
灰尘被过滤掉
抽气泵 ……When Performance Counts
12
Air Sampling Systems
The LaserPLUS Detector Chamber
Solution.…
•
三维立体图象
特点
超高灵敏度 -- 实现早期报警, 探测效率高 -- 适合机房和高大开放空间 灵敏度范围宽 -- 四级报警阈值 主动采样 -- 工作在空气流动大的场合 管网布置灵活 -- 适应不同的环境要求 独特的结构 -- 抗灰尘、抗干扰、无误报
维护方便 – 维护费用低
……When Performance Counts
……When பைடு நூலகம்erformance Counts
4
Air Sampling Systems
名词解释
什么是VESDA
Very Early SMOKE DETECT APPARATUS
……When Performance Counts
Air Sampling Systems 威士达主动式空气采样烟雾探测系统