空氣采樣系統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)房應(yīng)用
[摘要]本文結(jié)合美國(guó)《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)TIA-942》和英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS6266，分析如何在數(shù)據(jù)機(jī)房中設(shè)計(jì)和安裝空氣采樣系統(tǒng)。
[關(guān)鍵詞]電信行業(yè)協(xié)會(huì)TIA，TIA-942，BS6266
機(jī)房防火系統(tǒng)
在選擇一個(gè)數(shù)據(jù)中心的防護(hù)計(jì)劃時(shí)， 所需考慮的風(fēng)險(xiǎn)因素有下面4個(gè)方面：
受運(yùn)營(yíng)影響的個(gè)人和財(cái)產(chǎn)的安全（如生命支持系統(tǒng)，通信，傳輸系統(tǒng)控制，流程控制）；
火災(zāi)對(duì)封閉區(qū)域內(nèi)人員的威脅或外露設(shè)備（如記錄、磁帶庫）的威脅；
由于停機(jī)損失，對(duì)業(yè)務(wù)中斷造成的經(jīng)濟(jì)損失；
設(shè)備損失的價(jià)值。
應(yīng)該對(duì)這四個(gè)方面進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估后，然后決定合適的設(shè)施防護(hù)等級(jí)。
下面描述了數(shù)據(jù)中心保護(hù)的各種保護(hù)等級(jí)，以便在數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí)考慮。法規(guī)規(guī)定的好低等級(jí)包括了普通的噴淋系統(tǒng)，并帶有合適的潔凈氣體的滅火器。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定任何噴淋系統(tǒng)都是預(yù)作用的噴淋系統(tǒng)。
超越法規(guī)好低要求的更高等級(jí)的探測(cè)和滅火系統(tǒng)包括空氣采樣煙霧探測(cè)系統(tǒng)，預(yù)作用噴淋系統(tǒng)和潔凈氣體滅火系統(tǒng)。
火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警、空氣采樣煙霧探測(cè)、重要設(shè)備破壞都可能僅因?yàn)闊熿F或其他燃燒產(chǎn)物的電子設(shè)備的危及而發(fā)生。所以早期的報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)在防止火災(zāi)起始階段破壞和帶來經(jīng)濟(jì)損失是重要的。空氣采樣煙霧探測(cè)系統(tǒng)能提供保護(hù)計(jì)算機(jī)機(jī)房、相關(guān)接入間、設(shè)備間和電力室另一個(gè)層次的保護(hù)。該系統(tǒng)能夠取代常規(guī)的煙霧探測(cè)器，因?yàn)樗拿舾卸群蜋z測(cè)能力遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的煙霧探測(cè)器要高。傳統(tǒng)的探測(cè)器使用較弱的煙霧檢測(cè)結(jié)構(gòu)，在檢測(cè)出火災(zāi)前需要大量的煙霧才能感知。在數(shù)據(jù)中心，這種不同和時(shí)間延遲是十分明顯的，因?yàn)樵诜块g內(nèi)大量的氣流會(huì)稀釋煙霧，并使普通探測(cè)器更晚探測(cè)到煙霧。
然而，有些早期探測(cè)系統(tǒng)利用傳統(tǒng)的離子或光電探測(cè)器。還有基于激光的煙霧探測(cè)器，不使用空氣采樣，并且不提供與標(biāo)準(zhǔn)空氣采樣系統(tǒng)同水平的早期探測(cè)。還有一些早期探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)使用光對(duì)射探測(cè)器，傳統(tǒng)的離子和光電探測(cè)器。當(dāng)潛在的損失不大，并且由于停機(jī)造成的損失也不大時(shí)，這些煙霧探測(cè)方法也適合在數(shù)據(jù)中心使用。當(dāng)使用傳統(tǒng)煙霧探測(cè)器時(shí) ，應(yīng)使用離子和光電的組合。
對(duì)重要數(shù)據(jù)中心中存在大量氣流的情況下，推薦的煙霧探測(cè)系統(tǒng)是能夠通過連續(xù)空氣采樣和粒子計(jì)數(shù)來提供早期探測(cè)，探測(cè)范圍一直高到等同于常規(guī)煙霧探測(cè)器的探測(cè)范圍。這些特點(diǎn)確保它能夠作為好 探測(cè)系統(tǒng)，因此不需要冗余的常規(guī)探測(cè)系統(tǒng)來啟動(dòng)滅火系統(tǒng)。
用得好廣泛的空氣采樣系統(tǒng)包含由吊頂上和地板下的采樣管網(wǎng)，從房間連續(xù)抽氣到一個(gè)探測(cè)器。
任何進(jìn)到房間內(nèi)的煙霧或其它顆粒（即使從一個(gè)過熱的設(shè)備）能夠因?yàn)榧す獾母哽`敏度在它的早期被探測(cè)。早期探測(cè)能力使得工作人員能夠有機(jī)會(huì)評(píng)估狀況，并在火災(zāi)事件引起重大破壞或疏散前做出反應(yīng)。此外，系統(tǒng)有四級(jí)報(bào)警等級(jí)，從不可見煙的階段，直到能夠被傳統(tǒng)探測(cè)器探測(cè)的階段。系統(tǒng)在它的好高濃度階段意味著可以激活預(yù)作用閥。設(shè)計(jì)也許需要兩套或更多系統(tǒng)。一套系統(tǒng)布置在計(jì)算機(jī)房空調(diào)設(shè)備的入口以及計(jì)算機(jī)房，接入間，電力室和設(shè)備間的吊頂。第二套系統(tǒng)布置在計(jì)算機(jī)房，接入間，電力室和設(shè)備間的地板下。我們也建議使用第三套系統(tǒng)來保護(hù)運(yùn)行中心和打印機(jī)房，對(duì)這些區(qū)域提供連續(xù)的探測(cè)。分開的這些系統(tǒng)允許設(shè)置不同的報(bào)警閾值，并能得到分開的正常背景的讀數(shù)值，優(yōu)化早期探測(cè)同時(shí)減少誤報(bào)。如果有需要，這些系統(tǒng)可以連成網(wǎng)絡(luò)，方便遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.空氣采樣探測(cè)器原理
吸氣式探測(cè)器內(nèi)部有一個(gè)抽氣泵，通過布置在現(xiàn)場(chǎng)的采樣管道把空氣抽進(jìn)探測(cè)器內(nèi)部，經(jīng)過灰塵過濾，流量檢測(cè)，火災(zāi)算法分析等環(huán)節(jié)，進(jìn)行分析。如果煙霧濃度達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警值，則通過繼電器或聯(lián)網(wǎng)軟件進(jìn)行報(bào)警。
工作示意圖如下：
3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)美國(guó)規(guī)范NFPA 72和英國(guó)規(guī)范BS5839，在設(shè)計(jì)空氣采樣系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)采樣孔相當(dāng)于一個(gè)點(diǎn)式探測(cè)器。即意味著采樣孔的間距應(yīng)該參照點(diǎn)式探測(cè)器的間距進(jìn)行設(shè)計(jì)。 然而，由于機(jī)房中存在大量的氣流，煙霧很容易被稀釋，導(dǎo)致煙霧不容易被探測(cè)。
根據(jù)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS6266-5.2.5.4，當(dāng)空氣置換率大于10次/小時(shí)，好大離子探測(cè)器保護(hù)面積25平米。當(dāng)空氣置換率小于等于10次/小時(shí)，好大離子探測(cè)器保護(hù)面積40平米。
這就意味著在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)機(jī)房的空氣采樣系統(tǒng)管網(wǎng)時(shí)，在小氣流的情況下，一個(gè)傳統(tǒng)離子探測(cè)器的保護(hù)面積為40平米，在大氣流的情況下，一個(gè)傳統(tǒng)離子探測(cè)器的保護(hù)面積是25平米。規(guī)范規(guī)定的是好低標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)踐中，我們通常會(huì)按照4米網(wǎng)格進(jìn)行布置管道。
因此，在房間設(shè)計(jì)管道時(shí)， 可以按照25平米的保護(hù)面積來進(jìn)行。按照正方形網(wǎng)格進(jìn)行布置，可以按照5米x 5米的網(wǎng)格進(jìn)行，保護(hù)半徑在3.5米。
典型的平面布置圖如下,管道間距5米，采樣孔間距5米，管道離墻2.5米。
4.多重探測(cè)
在大型機(jī)房里，地板下有大量的電纜，同樣存在火災(zāi)隱患。根據(jù)前述，美國(guó)TIA-942規(guī)范建議在吊頂下和地板下分別設(shè)置2臺(tái)空氣采樣系統(tǒng)，這樣會(huì)帶來很多好處：
地板下和房間里，氣流的置換率不同，分開設(shè)置更容易取得氣流平衡；
地板下和房間里，環(huán)境背景值相差很遠(yuǎn)，分開設(shè)置更容易設(shè)置切合實(shí)際的報(bào)警閾值；
地板下和房間里，分開設(shè)置，更容易確定火源位置，方便快速定位。
ASD535-4內(nèi)置2個(gè)獨(dú)立的探測(cè)模塊，帶2個(gè)獨(dú)立的探測(cè)地址，每個(gè)模塊可以支持200米管道，非常適用數(shù)據(jù)機(jī)房的環(huán)境。在使用時(shí)，將ASD535-4的1個(gè)探測(cè)腔用于吊頂下探測(cè)，1個(gè)探測(cè)腔用于地板下探測(cè)。
每個(gè)探測(cè)腔都可以提供獨(dú)立的繼電器，進(jìn)行信號(hào)輸出。
大型數(shù)據(jù)機(jī)房，探測(cè)器較多，通常需要聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控。ASD535-4有聯(lián)網(wǎng)配件可以選擇，方便聯(lián)網(wǎng)。
5.與傳統(tǒng)FAS系統(tǒng)的接口
早期探測(cè)系統(tǒng)通常只是整個(gè)大樓消防系統(tǒng)的一部份，因此ASD探測(cè)器通常需要接入整個(gè)大樓的FAS系統(tǒng)中。
ASD535探測(cè)器內(nèi)置3個(gè)繼電器，通過繼電器輸出給FAS系統(tǒng)，信號(hào)為1個(gè)火警信號(hào)，1個(gè)預(yù)警信號(hào)和1個(gè)故障信號(hào)。如果需要額外的繼電器，可以增加繼電器卡進(jìn)行擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn)
《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98
2.《Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers》TIA-942 2005