王圣杰 （福建省建研工程顧問有限公司，福建 福州 350000）

0 前言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心在建筑工程中越來越普遍，包括新建建筑和舊廠房改造為數(shù)據(jù)中心機房的比比皆是。合理運用消防控制技術(shù)是保證數(shù)據(jù)中心機房安全運行的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心包括主機房、變配電房、UPS室等各種功能不同房間，除了設(shè)置傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)外，還應(yīng)根據(jù)不同房間功能，設(shè)置細(xì)水霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、吸氣式探測系統(tǒng)、氫氣濃度探測系統(tǒng)。

1 細(xì)水霧滅火系統(tǒng)

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)主要適用于數(shù)據(jù)中心主機房、重要設(shè)備房內(nèi)。其與傳統(tǒng)水噴淋系統(tǒng)主要區(qū)別在于出水量及滅火機制不同，水噴淋系統(tǒng)通過大量水滴與燃體表面接觸，以達(dá)到快速冷卻，撲滅火情。但是同時大量水滴會滲入機房設(shè)備，對設(shè)備造成巨大的破壞。細(xì)水噴霧是通過特殊噴嘴噴射水霧，吸收熱量來冷卻整個火災(zāi)區(qū)域火焰。同時冷卻過程中，水霧易揮發(fā)的特性會使火災(zāi)區(qū)域降低含氧濃度，并阻隔火災(zāi)區(qū)域向外界延伸等。細(xì)水霧系統(tǒng)分為開式與閉式系統(tǒng)，電子信息機房由于其設(shè)備重要性及對水的敏感性，一般選用開式系統(tǒng)。

細(xì)水霧滅火系統(tǒng)工作過程如下：火災(zāi)時，為了防止誤報警動作，應(yīng)設(shè)置兩路探測器探測信號，第一路探測器探測報警時，僅作為信號反饋，并啟動聲光報警，第二路探測器報警后才會開啟相關(guān)區(qū)域控制閥及主泵。數(shù)據(jù)中心機房中，一般第一路探測器報警為吸氣式探測系統(tǒng)報警，第二路探測器報警為其他類型探測報警器或手動報警按鈕實現(xiàn)。

細(xì)水霧控制系統(tǒng)可分為三種：系統(tǒng)自動啟動、系統(tǒng)手動電氣啟動、系統(tǒng)應(yīng)急機械啟動。工作原理圖如圖1。

圖1 細(xì)水霧開式系統(tǒng)電氣工作原理圖

圖中細(xì)水霧區(qū)域控制閥可直接安裝在保護(hù)區(qū)附近，也可集中安裝于泵房內(nèi)。

2 氣體滅火系統(tǒng)

氣體滅火系統(tǒng)適用于主機房、變配電房、UPS室等房間，設(shè)置氣體滅火房間內(nèi)，根據(jù)要求必須設(shè)置兩種不同的火災(zāi)報警探測器。機房內(nèi)火災(zāi)探測器一般設(shè)置早期吸氣式煙霧探測器(對要求不高的房間內(nèi)可設(shè)置點式感煙探測器)與點式感溫探測器相組合的方式。發(fā)生火災(zāi)時，早期吸氣式煙霧探測器發(fā)出警報信號，此時僅對本防護(hù)區(qū)進(jìn)行報警，并返回信號至消控中心。當(dāng)火勢漸大，觸發(fā)不同類型的探測器報警時，如感溫探測器、手動報警信號等，報警聯(lián)動信號發(fā)送至氣體滅火控制器，開啟火災(zāi)區(qū)域的區(qū)域選擇電磁閥，啟動氣體滅火裝置及火災(zāi)報警器。同時關(guān)閉相應(yīng)防護(hù)區(qū)內(nèi)非消防用電，并將氣體滅火管道壓力開關(guān)信號傳至消控中心，表示滅火劑已開始噴放。

氣體滅火系統(tǒng)房間內(nèi)一般設(shè)有事故風(fēng)機，通常作為平時排風(fēng)機及事故后排風(fēng)使用，火災(zāi)時直接切斷事故排風(fēng)機電源可能會導(dǎo)致主管電動風(fēng)閥并未完全關(guān)閉，從而影響氣體滅火時，房間的密閉性。在火災(zāi)聯(lián)動控制中，可通過時間延遲繼電器，待確認(rèn)相關(guān)風(fēng)閥關(guān)閉、并保證相關(guān)人員撤離后再開啟相關(guān)防火區(qū)域電磁閥。

氣體滅火系統(tǒng)一般有氣溶膠系統(tǒng)、七氟丙烷系統(tǒng)及IG541系統(tǒng)，氣溶膠系統(tǒng)一般適用于配電房、發(fā)電機房，七氟丙烷系統(tǒng)由于機房及電池室內(nèi)，由于氫元素的存在，高溫時可能會產(chǎn)生氟化氫，對機房設(shè)備有較強的腐蝕性。IG541系統(tǒng)對電氣設(shè)備、資料等的損害小，但是由于其也為高壓存儲，高速噴放過程，如果設(shè)計不合理，設(shè)置數(shù)量過多或氣罐充氣不純，會存在爆炸隱患，同時價格也較為昂貴。故相對氣體滅火系統(tǒng)來說，在數(shù)據(jù)中心機房建議采用細(xì)水霧系統(tǒng)，會顯得更為安全及經(jīng)濟。

3 早期吸氣式煙霧探測系統(tǒng)

3.1 早期吸氣式煙霧探測系統(tǒng)特點及原理

數(shù)據(jù)中心主機房的防火應(yīng)以預(yù)防為主，提前預(yù)警對機房設(shè)備數(shù)據(jù)保護(hù)有著重要的意義。傳統(tǒng)點式煙感探測器存在著報警靈敏度低、報警遲緩、被動吸氣、報警閾值固定不可調(diào)等缺點，同時由于機房內(nèi)空調(diào)、風(fēng)機的大量使用，煙霧極易被氣流稀釋，從而無法達(dá)到探測器的報警閾值，因為并不適合作為機房的早期火災(zāi)報警。

早期吸氣式煙霧探測系統(tǒng)，也稱空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)，是一種具備主動煙霧檢測設(shè)備，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)機房內(nèi)?？梢栽诨馂?zāi)最初級階段，通過檢測微量煙霧顆粒，并對其進(jìn)行分析、測定濃度值。根據(jù)與預(yù)設(shè)置報警煙霧濃度值比較，產(chǎn)生各級別的火災(zāi)報警信號，以警示現(xiàn)在為火災(zāi)的哪個階段。

3.2 早期吸氣式煙霧探測器在數(shù)據(jù)中心機房中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心內(nèi)，各早期吸氣式煙霧探測器相互連接，引至消防控制室電腦主機內(nèi)。早期煙霧探測器通過兩芯屏蔽信號線連接成閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，并配備早期煙霧報警系統(tǒng)的專用電源供電，工作電壓為DC24V。屏蔽信號線采用 ZR-RVVP2X1.5mm2，電源線采用ZR-RVV2X1.5mm2。同時探測器通過自帶的繼電器（預(yù)警、報警、故障），經(jīng)輸入模塊，與傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)連接，并接收24VDC復(fù)位信號。

由于信息機房內(nèi)設(shè)置靜電地板，除了在頂板處設(shè)置煙霧探測系統(tǒng)采樣管外，靜電地板內(nèi)也應(yīng)設(shè)置早期煙霧探測器及采樣管，以監(jiān)測整個被保護(hù)區(qū)空氣情況，同時還能監(jiān)測靜電地板內(nèi)電纜情況。

對同一建筑內(nèi)多臺早期吸氣式煙霧探測器，可以通過探測器自帶通信接口互相連接，組成空氣采樣探測器網(wǎng)，便于統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

4 氫氣濃度探測系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心一般設(shè)置有大量的后備電源室，由于這些后備電源通常采用的是鎘鎳電池，在充電過程中，充電過飽時，會在電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一定的氫氣，如果電池氣密性不好的話，會散發(fā)至房間內(nèi)。氫氣為可燃易爆氣體，當(dāng)密度較大時，不僅會讓人處于缺氧的狀態(tài)，并且在一定條件下會產(chǎn)生爆炸。故在設(shè)有較多蓄電池的環(huán)境下，應(yīng)設(shè)置氫氣濃度探測系統(tǒng)。

氫氣濃度探測系統(tǒng)包括氫氣探測器、氫氣探測報警控制器。氫氣探測器吸頂安裝，控制器設(shè)在室外墻上。各報警控制器通過二線制總線連接，將信號傳至消防控制室火災(zāi)自動報警控制器。報警控制器內(nèi)常規(guī)設(shè)置有二級報警。對應(yīng)為一級報警濃度和二級報警濃度。濃度高低限值可根據(jù)實際情況任意設(shè)定。當(dāng)達(dá)到一級報警濃度值時，報警控制器開啟相應(yīng)的事故風(fēng)機，迅速降低氫氣濃度至安全范圍；當(dāng)達(dá)到二級報警濃度值時，切斷相關(guān)區(qū)域所有電源，并發(fā)出現(xiàn)場聲光報警及遠(yuǎn)程控制器報警。除了常規(guī)二級報警外，根據(jù)實際情況還可選用三級報警，在原功能上增加區(qū)間控制報警。工作原理圖如圖2。

圖2 氫氣濃度探測系統(tǒng)

5 結(jié)論

綜上所述，消防報警控制系統(tǒng)不僅僅關(guān)系到數(shù)據(jù)中心重要設(shè)備及數(shù)據(jù)的保護(hù)，更與人員生命安全息息相關(guān)。本著“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的方針，在數(shù)據(jù)中心中，應(yīng)根據(jù)房間具體使用功能，合理運用各消防報警控制系統(tǒng)，是能保證數(shù)據(jù)中心安全運營的關(guān)鍵。同時由于消防產(chǎn)品的不斷發(fā)展，消防系統(tǒng)廠家會提供相應(yīng)的云計算服務(wù)，以實現(xiàn)整個物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控功能。