г. Зеленодольск:  г. Казань:
 phone+7 (84371)5-93-33  phone+7 (843)563-24-54
 mail zd-oniks@yandex.ru  mail zd-oniks.kazan@mail.ru

 

 

 

 

Пожарная сигнализация

Противопожарная защита — комплекс  мер и технологий, предназначенных для защиты от пожара — то есть позволяющих предупредить о пожаре, а также снизить или полностью исключить возможность горения или повреждения огнём объектов и горючих материалов, в том числе построенных с их использованием.

Методы противодействия пожару делятся на уменьшающие вероятность возникновения пожара (профилактические, пассивные) и непосредственно защиту и спасение людей от огня (активные).

Пожарная сигнализация.

Назначение и задачи ПС.

Пожарная сигнализация — совокупность технических средств для обнаружения пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и технических устройств систем оповещения, управления - технологическим оборудованием, аварийным освещением, противодымной защитой, отключением вентиляции.

Основные задачи функционирования системы пожарной сигнализации в совокупности с организационными мероприятиями — это задачи спасения жизни людей и сохранения имущества. Минимизация ущерба при пожаре напрямую зависит от своевременного обнаружения и локализации очага возгорания.

Основные термины и определения.

Шлейф пожарной сигнализации (ШС) — это линия связи в системе пожарной сигнализации между приёмно-контрольным прибором, пожарным извещателем и другими техническими средствами системы пожарной сигнализации;

Пожарный извещатель (ПИ) — техническое средство для обнаружения факторов пожара и/или формирования сигнала о пожаре. Существуют различные факторы пожара – дым, тепло, открытое пламя;

Приёмно-контрольный прибор (ПКП) — многофункциональное устройство, предназначенное для приёма сигналов от извещателей по шлейфам сигнализации, включения световых и звуковых оповещателей, выдачи информации на пульты централизованного наблюдения, обеспечения процедуры управления состоянием зон (шлейфов) с помощью органов управления. В качестве органов управления можно использовать выносные и встроенные клавиатуры с секретными кодами, а также считыватели совместно с электронными идентификаторами (карточками и ключами);

Оповещатель — устройство для оповещения людей о тревоге на объекте с помощью звуковых или световых сигналов;

ВУОС — выносное устройство оптической индикации. Предназначено для определения места сработавшего извещателя (используются для неадресных извещателей).

Принципы обнаружения факторов пожара.

В системах пожарной сигнализации извещатели предназначены для обнаружения конкретного фактора пожара или комбинаций факторов:

Дым.

При оценке этого фактора извещателем анализируется наличие продуктов горения в воздухе в объёме защищаемого помещения. Можно выделить два наиболее распространённых типа извещателей, работающих по факту обнаружения дыма: извещатели, производящие локальный (точечный) контроль оптической плотности воздуха, попадающего в оптическую камеру извещателя при перемещении воздушных потоков в помещении. Для этого в оптической камере пожарного извещателя под определённым углом устанавливаются инфракрасный светодиод и фотоприёмник. В дежурном режиме работы извещателя инфракрасное излучение от светодиода не попадает на фотоприёмник. Однако при наличии в оптической камере дыма, его частицы рассеивают инфракрасное излучение, и оно достигает фотоприёмника. При потоке отражённого света выше установленной величины извещатель пожарный дымовой формирует сигнал пожарной тревоги;

Извещатели, контролирующие оптическую плотность воздуха в определённом объёме (линейные извещатели). Данные извещатели являются двухкомпонентными, состоящими из излучателя и приёмника (либо из одного блока приёмника-излучателя и отражателя). Приёмник и передатчик такого извещателя располагаются у потолка на противоположных стенах защищаемого помещения. В дежурном режиме сигнал передатчика фиксируется приёмником. В случае возгорания дым поднимается к потолку, отражая и рассеивая сигнал передатчика. В приёмнике вычисляется отношение уровня текущей величины этого сигнала к уровню сигнала, соответствующему сигналу в дежурном режиме. При достижении определённого порога этой величины формируется тревожное извещение о пожарной тревоге.

Аспирационные дымовые пожарные извещатели. Данные пожарные извещатели состоят из двух частей:

 - механической линейной части (заборного трубопровода);

- электронной части (приемно - контрольного прибора).

Воздух из защищаемого помещения всасывается при помощи высокоэффективного аспиратора через систему заборных трубопроводов. Проба этого воздуха пропускается через двухступенчатый фильтр. Сначала удаляется пыль и загрязнение до того, как проба воздуха поступает в оптическую камеру обнаружения дыма. Затемподается дополнительная порция чистого воздуха для предотвращения загрязнения оптических поверхностей и для обеспечения стабильности калибровки и длительного срока службы аспирационного извещателя. После фильтра проба воздуха поступает в калиброванную камеру обнаружения, контролируемую стабильным лазерным источником. При наличии дыма в измерительной камере свет рассеивается, что регистрируется высокочувствительной приемной системой. Cигнал обрабатывается извещателеми индицируется посредством линейного шкального индикатора, пороговых индикаторов сигнала тревоги и/или графического дисплея (в зависимости от модификации извещателя). Далее извещатели через реле или интерфейс могут передавать эту информацию либо на прибор приемно -контрольный пожарный, либо на прибор пожарный управления, либо на пульт централизованного наблюдения.

Аспирационные пожарные извещатели оснащены функцией предупреждения ложного срабатывания, вызываемого внешними источниками. При этом внешние загрязнения не служат препятствием для правильного определения степени задымленности, особенно в помещениях с кондиционированием воздуха.

Аспирационные пожарные извещатели позволяют обнаруживать задымления в условиях, когда обнаружение дыма затруднено, т.е. в помещениях:

- с большой площадью, с высокими потолками (торговые центры, ангары для самолетов, холодильные помещения, спортивные залы);

- с дорогостоящей аппаратурой (машинные залы, телекоммуникационные помещения, помещения с вычислительной техникой, радиоаппаратурой, помещения автоматических телефонных станций, госпитали, больницы, помещения с особо чистой окружающей средой);

- с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды или экстремальными климатическими характеристиками: электростанции, шахты, общественный транспорт (в том числе авиатранспорт), промышленные предприятия и производственные здания, связанные с производством и хранением изделий из древесины и др.;

- при низких температурах, механических перегрузках и жестких условиях экс луатации, так система заборного трубопровода и непосредственно чувствительный элемент извещателя могут быть установлены в разных помещениях;

- с повышенными требованиями к эсте тике (современные офисы, зрительные, репетиционные, лекционные, читальные и конференц -залы, комнаты заседаний, кулуарные, фойе, холлы, коридоры, гардеробные, а так же исторические здания, соборы, музеи, выставки, галереи искусств, книгохранилища, архивы).

Для оценки эффективности применения аспирационных пожарных извещателей следует пользоваться следующими показателями:

- показатель эффективности применения извещателей;

- пороговое значение оптической плотности окружающей среды, дБ/м;

- дымообразующая способность основного материала пожарной нагрузки объекта.

Аспирационные пожарные извещатели не рекомендуется использовать в помещениях, где возможны проливы некоторых видов ЛВЖ (спирты, бензин и т.п.)

Тепло.

В данном случае извещателями оценивается величина и рост температуры в защищаемом помещении. Тепловые извещатели подразделяются на:

Максимальные — формирующие извещение о пожаре при достижении ранее заданных значений температуры окружающей среды;

Дифференциальные — формирующие извещение о пожаре при превышении скорости нарастания температуры окружающей среды выше установленного порогового значения;

Максимально-дифференциальные — совмещающие функции максимального и дифференциального тепловых пожарных извещателей.

Открытое пламя. Извещатели пламени реагируют на такой фактор, как излучение пламени или тлеющего очага. Пламя различных материалов является источником оптического излучения, имеющим свои особенности в различных областях спектра. Соответственно, различные очаги горения имеют свою индивидуальную спектральную характеристику. Поэтому тип датчика выбирается с учётом особенностей источников излучения, расположенных в поле его действия. Извещатели пламени подразделяются на:

Ультрафиолетовые — используют диапазон от 185 до 280 нм – область ультрафиолета;

Инфракрасные — реагируют на инфракрасную часть спектра пламени;

Многоспектральные — реагирующие как на ультрафиолетовую часть спектра, так и на инфракрасную. Для реализации этого метода выбираются несколько приёмников, способных реагировать на излучение в различных у частках спектров излучения источника.

Особое место отводится обнаружению факторов пожара непосредственно человеком через его органы чувств. В таких случаях для ручного включения сигнала пожарной тревоги в системах пожарной сигнализации устанавливаются ручные пожарные извещатели.

Газ (газовоздушная среда).

Извещатель пожарный газовый предназначен для защиты объектов (в том числе тех, где возможно пребывание людей: учреждений, квартир, торговых помещений, складов, гаражей и т.д.) от пожаров путем анализа газовоздушной среды на предмет увеличенной сверх допустимых пределов концентрации окиси углерода и температуры, выдачи световых и звуковых извещений и сигналов о пожаре либо неисправности во внешние цепи. Монооксид  углерода (угарный  газ,  СО)  это  продукт  неполного  сгорания углеродосодержащих материалов. Это – невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который,  в  отличие  от  дыма,  не  может  быть  обнаружен  обычными  людьми  без специальных технических средств. Присутствие  в  воздухе  защищаемого  помещения  в  значительных  концентрациях монооксида углерода(СО) может серьезно нанести ущерб здоровью людей, поскольку нарушается процесс поступления кислорода в кровь за счет замещения молекул кислорода молекулами монооксида углерода, вызываются необратимые изменения головного мозга и общее отравление организма. При пожаре уровень угарного газа поднимается достаточно быстро,  люди  в  этой  ситуации  часто  классифицируют  свое  состояние  как  усталость, сонливость, начинают плохо ориентироваться в пространстве, теряют сознание, не успев получить  помощь  либо  предпринять  каких-либо  самостоятельных  мер,  например, покинуть опасное помещение. Для контроля за безопасным уровнем концентрации СО в окружающей среде используют индикаторы  угарного  газа.  Следует  отметить,  что  имеют  место  различия  в  рабочих характеристиках индикаторов угарного газа и пожарных извещателей на угарный газ. Эти различия  включают  уровень  чувствительности,  время  срабатывания  и  тип чувствительного  элемента.

Типы систем пожарной сигнализации.

Неадресная система пожарной сигнализации

В таких системах приёмно-контрольные приборы определяют состояние шлейфа сигнализации, измеряя электрический ток в шлейфе сигнализации с установленными в него извещателями, которые могут находиться лишь в двух статических состояниях: «норма» и «пожар». При фиксации фактора пожара извещатель формирует извещение «Пожар», скачкообразно изменяя своё внутреннее сопротивление, и, как следствие, изменяется  ток в шлейфе сигнализации. Важно отделить тревожные извещения от служебных, связанных с неисправностями в шлейфе сигнализации или ложными срабатываниями. Поэтому весь диапазон значений сопротивления шлейфа для приёмно-контрольного прибора разделён на несколько областей, за каждой из которых закреплён один из режимов (Норма, Внимание, Пожар, Неисправность). Извещатели определённым образом подключаются к линии шлейфа сигнализации, с учётом их индивидуального внутреннего сопротивления в состоянии «Норма» и «Пожар».

Для неадресных систем предусматриваются такие возможности, как автоматический сброс питания пожарного извещателя с целью подтверждения сработки, возможность обнаружения нескольких сработавших извещателей в шлейфе, а также реализация механизмов, предусматривающих минимизацию влияния переходных процессов в шлейфах.

Адресно-пороговая система пожарной сигнализации

Отличие адресно-пороговой системы сигнализации от традиционной заключается в топологии построения схемы и алгоритме опроса датчиков. Приёмно-контрольный прибор циклически опрашивает подключенные пожарные извещатели с целью выяснить их состояние. При этом каждый извещатель в шлейфе имеет свой уникальный адрес и может находиться уже в нескольких статических состояниях: «норма», «пожар», «неисправность», «внимание», «запылён» и проч. При этом извещатель самостоятельно принимает решение о переходе в другое состояние. В отличие  от традиционных систем подобный алгоритм опроса позволяет с точностью до извещателя определить место возникновения пожара. Противопожарными нормами в России допускается установка одного адресного извещателя для обнаружения пожара при условии, что по срабатыванию этого пожарного извещателя не формируется сигнал на управление установками пожаротушения или системами оповещения о пожаре 5-го типа.

Адресно-аналоговая система пожарной сигнализации

Адресно-аналоговые системы на текущий момент являются самыми прогрессивными, они обладают всеми преимуществами адресно-пороговых систем, а также дополнительным функционалом. В таких системах решение о состоянии объекта принимает контрольный прибор, а не извещатель. Т.е. в конфигурации контрольного прибора для каждого подключенного адресного устройства заданы пороги срабатывания (Норма, Внимание и Пожар). Это позволяет гибко формировать режимы работы пожарной сигнализации для помещений с разной степенью внешних помех (пыль, уровень производственной задымленности и др.), в том числе в течение суток.  Контрольный прибор постоянно производит  опрос подключенных устройств и анализирует полученные значения, сравнивая их с пороговыми значениями, заданными в его конфигурации. При этом топология адресной линии, к которой подключены извещатели, может быть кольцевой. В этом случае обрыв адресной  линии приведёт к тому, что она просто распадётся на два радиальных независимых шлейфа, которые полностью сохранят свою работоспособность.

Перечисленные особенности формируют такие преимущества перед другими видами систем пожарной сигнализации, как раннее обнаружение возгораний, низкий уровень ложных тревог. Контроль работоспособности пожарных извещателей в режиме реального времени позволяет заранее выделить извещатели, перспективные для обслуживания, и составить план для выезда специалистов обслуживающей организации на объект. Количество защищаемых помещений одним контроллером определяется адресной ёмкостью этого контроллера.

Применение систем пожарной сигнализации

Использовать традиционные системы целесообразно на малых и средних объектах, когда одним из главных критериев выбора является относительно низкая стоимость системы. А стоимость системы по большей части определяется стоимостью извещателя. На сегодняшний день неадресные извещатели относительно дёшевы. Несмотря на то, что использование современных алгоритмов цифровой обработки сигналов в приёмно-контрольных приборах позволяет существенно повысить надёжность детектирования сигнала от извещателей, и как следствие – снизить вероятность ложных тревог, но зачастую такие извещатели не обеспечивают достаточного уровня надёжности. И, как следствие данного факта – необходимость установки в одном помещении как минимум двух или даже трёх извещателей. Традиционные системы не обеспечивают удобства и в монтаже – шлейфы в таких системах могут быть только радиальными. Соответственно, чем система больше – тем больше линий связи нужно смонтировать и тем больше извещателей установить. Когда критерий надёжности выходит на первый план, можно уже говорить об установке адресно-пороговой или адресно-аналоговой системы на объекте.

Также на малых и средних объектах целесообразно использовать адресно-пороговые системы, сочетающие преимущества адресно-аналоговых и традиционных систем. В данном случае мы уже можем устанавливать в помещении один извещатель (стоимость которого несколько ниже, чем стоимость адресно-аналогового извещателя), свободную топологию линии (шина или кольцо), а также для адресных извещателей нет необходимости использовать ВУОСы. Однако стоит учесть, что для таких систем зачастую нет возможности использовать изоляторы короткого замыкания в шлейфе, а также определять точное место обрыва кольцевого шлейфа. Обслуживание таких систем проводится также в планово-предупредительном порядке.

Адресно-аналоговые системы лишены таких недостатков. Преимущества монтажа таких систем очевидны: свободная топология плюс возможности использования изоляторов короткого замыкания и определения места обрыва линии, возможность задания аналоговых значений для тревожных сообщений «Внимание», «Пожар» (причём для дня и ночи эти значения могут быть разными), а также для значения «Запылённости». При использовании адресно-аналоговой системы экономия на обслуживании очевидна - контроль работоспособности пожарных извещателей в режиме реального времени позволяет заранее выделить извещатели, перспективные для обслуживания, и составить план для выезда специалистов обслуживающей организации на объект. В программном обеспечении микроконтроллеров адресно-аналоговых извещателей компании «Болид» внедрены алгоритмы, исключающие  ложные срабатывания при различных воздействиях окружающей среды.