楼宇烟雾探测技术：关于各种规范和认证

  智能楼宇技术正持续不断的发展，将静态楼宇转化为富有生机活力的高效实体，即所谓的智能楼宇。这种发展需要采用多项技术，以降低运行和维护成本。在绿色楼宇、零排放和更低的碳排放等大趋势的影响下，需要对楼宇中的更多状况实施监控。其中有些解决方案和测量方法是为提升工作人员的舒适度和工作效率。但是，受愈加严格的法律和法规影响，还需要采用解决方案和测量方法来提高楼宇的安全性。

  □ 工业建筑面积增加：国际能源署(IEA)预测，全球楼宇建筑面积将以约3%/年的速度增加。这是发展中国家的城市化水准不断提高，对能源的使用率一直上升所驱动的。

  所以，本着以人为本、生命无价的原则，烟雾探测规范很重要。面临的挑战在于，错误报警疏散可能引发停机和恐慌，尤其现在的楼宇都是采用可容纳数千人的设计（例如，华盛顿的波音艾弗雷特工厂就设计为可容纳约40,000人）。厨房中会产生烹饪气体或蒸汽，可能恰恰会在烟雾探测器不应因为扰乱报警被禁用的位置造成错误报警。现在楼宇采用的合成材料会阴燃，产生致命烟气，所以在真正紧急的情况下，可以有效的进行疏散的时间会更少。现在新的防火规范规定，应该尽最大可能减少误报，且在真正发生火灾时更快发出警报。本文将介绍待定和现行的全球标准，以及这些标准对烟雾探测技术及其市场的影响。

  ● 电离系统，在两个导电板之间掺加了少量放射性材料。如此对空气进行离子化，使得电流流动。在烟雾进入腔室中时，它会减少电流流动，并触发警报。有些欧美国家禁止使用电离探测器，因为它们没办法保证精准探测到萌发初期的火灾。

  ● 光电烟雾探测器，使用光来检测火灾。在探测器内部，有一个光感测腔室，使用光来探测烟雾。当检测到烟雾时，它会将LED光折射到光电探测器中。光束到达此传感器时，即触发警报。

  基本主要有5大全球标准可作比较，通过各自认证的要求各不相同。烟雾探测器系统要作为终端产品做全面测试，但也可能是在烟雾探测技术子系统级别来测试。这虽然不能代替全面认证，但是能在获得价格高昂的终端系统认证之前令人安心。

  □ 第7版：计划于2020年5月29日开始生效，但有可能延迟至2021年6月30日生效

  □ 第8版：计划于2020年5月29日开始生效，但有可能延迟至2021年6月30日生效

  □ 第29部分：多传感器火灾探测器——使用烟雾和热传感器组合的点式探测器

  UL 268和UL 217涵盖美国和加拿大的相关法规，这些规定要求通过技术（和算法）有效区分聚氨酯硬质泡沫垫燃烧产生的指定烟雾浓度和汉堡包燃烧产生的指定烟雾浓度。注意：加拿规要求采用不一样的烟雾测试室设置。另外三项标准分别是：EN 14604，2006年发布的欧洲标准；BS EN 54，英国对2015年发布的欧洲EN 54标准（这项标准第29部分的内容是关于烟雾探测）的解读；以及ISO 7240，这是2018年发布的全球标准（这项标准第7部分与烟雾有关）。目前中国关于点式烟雾探测器的标准依照ISO 7240的2003年版本。

  接下来，我们将就标准的两个方面展开讨论：测试和测试设置要求。以下示例均使用UL标准。

  ● 典型尺寸为d = 5英尺或2米，光束直径4英寸至6英寸（10.2厘米至15.2厘米）时，使用钠蒸汽灯(589 nm)。d表示光源与光电探测器之间的距离。

  火灾室内测试以起火后的报警时间或减光率（在有些情况下，两者皆用）来表示。减光率是一种测量烟雾浓度的单位。它测量在存在烟雾的情况下，光束到达探测器(D)的数量，并与无烟雾情况下，光束到达探测器(D)的数量作比较。减光率越高，烟雾浓度水平越高。

  目前最严格的测试标准分别为NA/Canada UL 217和UL 268。此处列出了一些相关测试，除此以外，还存在很多：

  □ 在减光率超过0.987%/m，或者MIC值在59.3%至49.2%范围之前，不得发出报警/故障信号

  对于EN 14604、BS EN 54和ISO 7240，同一测试或其他规范的灵敏度等级可能不同，例如针对液体（庚烷）火灾、发光的阴燃棉花，或者低温黑烟液体火灾。

  ■22个样本：6个灵敏度最低的样本采用17至22的编号，其他样本从1至16任意编号

  ■20个样本：4个灵敏度最低的样本采用17至20的编号，其他样本从1至16任意编号

  测试设置很重要，因为它们决定了按照这5项标准执行每次测试要多少探测器。UL 268和UL 217需要28个样本，每次测试会用到所有样本。对其他3项标准，样本按具体实际的要求编号，特定样本一定要通过特定测试。例如，ISO 7240规定，所有样本都必须接受再现性测试，但只有样本3需要接受炫光测试。从全球合规性角度，这在某种程度上预示着，因为特定设备一定要通过特定测试（出于合规性考虑），所以必须按每项标准执行每项测试，标准之间不得重叠。在有些情况下，两个不同UL标准的测试条件完全相同，所以，符合一项标准意味着也符合另一项标准。

  EN 54-29、EN 14604和ISO 7240对烟道和烟室的要求完全相同，都会执行一些测试。这些标准对通风条件的要求也完全相同。在有些情况下，两个不同UL标准的测试条件完全相同，所以，符合一项标准意味着也符合另一项标准。

  本文总结介绍了一些烟雾探测技术、其定义、烟雾探测器测试，以及它们与5项国际标准的关系。文中并没有将一个标准与另一个进行详细对比分析。而是使用一些示例，说明满足烟雾探测法规要求的过程有多严格和复杂。每个国际地区都有一套非常详细的测试，每种测试采用的测试方法（和设置）都不同。

  但是，通过目前最严格的两项标准UL 217和UL 268就从另一方面代表着产品很好的表明合规性，尽管这不能代替地区测试。对于地区合规，需要对当地的测试要求和办法来进行非常详细地检查。甚至从地方层面来看，未来法规要求也会慢慢的严格。

  使用UL列出的组件或子系统会令人更安心。UL组件认可是指UL对完整产品或系统中使用的组件或材料来评估。这些组件只能用于符合UL认证标准的终端产品中。本文发布时，ADPD188BI和烟室正申请列入UL认可组件中。

  ● 具有低信号测量的高信噪比(SNR)和宽动态范围，能够很好的满足 新的和现有的生命安全法规要求

  ● 减少了干扰警报，通过双色检测和高动态范围来确保验证 过的警报（避免警报禁用）

  法规变化要求采用更小巧、更精准的烟雾探测系统。除了法规变化以外，客户还要求产品更美观，能用来更广泛更棘手的部署场景。要满足这些要求，就需要更小的产品外形和更低的功率。使用双波长探测的系统能减少干扰警报，符合新测试法规要求。高SNR和高动态范围系统也有助于更好地识别烟雾类型。光学技术上的支持实现更高的动态范围，不仅提高可靠性，还可缩小外观尺寸和/或降低功耗。

  因为现在消除了（例如烹饪和蒸汽导致的）干扰警报，所以烟雾探测器可以更密集地安装在厨房和卫生间中，增加楼宇中实际安装的设备数量，形成覆盖范围更大的网络系统。因此，低功率要求支持电池运行（延长常规使用的寿命），或增加主回路中的设备数量。但在系统层面，对于无线网络而言，更快发出警报意味着需要采用低延迟网络。考虑到烟雾探测对生命安全的影响，实体系统会继续作为独立设备使用。但是，在未来，可能也需要将烟雾探测集成到其他楼宇控制管理系统中，例如，集成到疏散或紧急照明系统中，所以，小尺寸将越来越重要。

  Grainne是ADI公司工业和物联网解决方案部门营销经理。她拥有超过25年的工程经验，负责管理客户的真实需求、参与和ADI公司关键产品组合的营销/沟通策略以及智能楼宇的未来方向。她毕业于爱尔兰利默里克大学(BENG)，同时拥有牛津布鲁克斯大学工商管理硕士学位。

  意法半导体工业峰会2023:聚焦智能电源与智能数字化,构建绿色低碳未来

  德国联邦政府和巴伐利亚自由州向艾迈斯欧司朗提供支持,以推动其突破性的半导体技术创新

  三菱FX系列PLC教程 48 —— FX系列的先入先出读出指令（FIFO）