Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Мировые тенденции развития адресно - аналоговых систем пожарной сигнализации

Мировой рынок адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации имеет устойчивую тенденцию к росту: их доля в общем объеме производства уверенно приближается к 70%. И здесь на первый план выходит постоянное совершенствование эффективности системы обнаружения возгорания: еще быстрее обнаружить, еще лучше идентифицировать место возгорания и еще более просто обслужить систему. В этой статье автор анализирует последние достижения в разработке систем этого класса.

На сегодняшний день самые эффективным средством обнаружения возгорания являются адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации (АА СПС). Именно они контролируют в динамическом режиме состояние среды в помещении, немедленно, в считанные секунды, выявляют начавшееся изменение температуры или задымленности и выдают дежурному предупреждающий сигнал. Очевидно, что если возгорание выявлено на самой ранней стадии, его легко ликвидировать с помощью стакана воды или обычного огнетушителя и ущерб от него будет минимален. Число извещателей в таких системах может составлять несколько десятков тысяч, что достаточно для самых грандиозных проектов.

В свою очередь массовый выпуск адресно-аналоговых извещателей в мире (с 2005 года и в России) привел к снижению их стоимости, что явилось дополнительным стимулом к расширению рынка. К сожалению, у нас пока иная ситуация: хотя в последние годы в России стоимость оптического дымового адресно-аналогового извещателя уменьшилась примерно в 2 раза, доля адресно-аналоговых систем не превышает 10%. Отсутствие системы страхования не способствует внедрению качественной аппаратуры и часто применяется наиболее дешевая техника. Не способствуют внедрению АА СПС и действующие нормативы, хотя сдвиги уже наметились: в 2005 году во исполнение совместного распоряжения Правительства Москвы и Госстроя России «О разработке нормативов для проектирования, строительства и эксплуатации высотных зданий» по заказу Москомархитектуры разработаны два документа: «Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75м» и проект МГСН «Многофункциональные высотные здания и комплексы». В них появились разделы, связанные с комплексным обеспечением безопасности посредством АА СПС. Согласно первому документу, дома высотой свыше 100 м должны быть оборудованы адресно-аналоговой системой пожарной сигнализации. Данным Положением предусматривается установка пожарных извещателей в жилых комнатах, прихожих квартир, коридорах и холлах.

Таким образом, для разработчиков и производителей интегральных систем безопасности очевидно, что мы стоим на пороге кардинального изменения рынка: теперь без адресно-аналоговых систем немыслимо обеспечение безопасности высотных зданий, многофункциональных комплексов и ряда других категорий объектов. Причем эти системы имеют преимущество не только в скорости обнаружения, идентификации места возгорания и более простом обслуживании, но и устойчивы к неисправности в схеме электрических соединений (причем использование одной пары проводников позволяет включать в систему до 198 различных устройств: автоматических и ручных датчиков, модулей контроля и управления, сирен и т.д. Это значительно снижает затраты на кабель и монтаж на крупных объектах. В больших инсталляциях выгода от усовершенствованного технического обслуживания и от снижения стоимости кабельной сети огромны. Несколько лет назад, граница, при переходе которой адресно-аналоговые системы в Великобритании считались экономически выгодными, составляла примерно 6 зон*.

*) в расчетах принималось равное число традиционных ПИ и адресно-аналоговых ПИ, т.к. в Великобритании нет требования по установке минимум 3 – 4 неадресных ПИ в каждом помещении, которое введено в России из-за некачественных ПИ с большой вероятностью отказов и ложных срабатываний (прим. переводчика).

В настоящее время область применения АА СПС быстро расширяется с появлением качественно новых аналоговых датчиков: ультра чувствительные лазерные извещатели для чистых зон, для предельно запыленных зон, для взрывоопасных зон, комбинированные 3-х и 4-х канальные для сложных зон, дымовые линейные и аспирационные извещатели для протяженных зон с высокими перекрытиями и т.д. Сразу отметим, что в 2005 году у комбинированных (дым+тепло) извещателей введен контроль работоспособности теплового канала по разнице показаний двух термисторов. Это повышает надежность системы в плане контроля работоспособности извещателей. Новые версии коммуникационного протокола увеличивают максимальное число устройств в одном шлейфе до 31 Одновременно совершенствуются дымовые и тепловые адресно-аналоговые датчики: повышается помехоустойчивость за счет использования сигнальных процессоров, серьезно расширяется диапазон рабочих температур: от -300С до + 800С и т.д.

Структура шлейфа АА СПС

В адресно-аналоговых системах, как правило, используется кольцевой или кольцевой с ответвлениями двухпроводный шлейф, в который включаются автоматические и ручные извещатели, оповещатели, интерфейсные модули управления, контроля сухих контактов, контроля неадресного подшлейфа и т.д. Пожарный ААПКП обеспечивает электропитанием все устройства, подключенные к системе, и обменивается информацией с ними по одной и той же паре проводников (рис. .



Рис. Упрощенная структура кольцевого шлейфа адресно-аналоговой системы

Каждое устройство, подключенное к шлейфу, имеет свой собственный адрес. Прибор обменивается информацией с каждым устройством, поочередно в порядке увеличения адресов. Наиболее распространенный способ установки адресов с помощью пары круговых переключателей. Каждый переключатель имеет 10 положений от 0 до 9, что позволяет реализовать 99 адресов. Адрес 00 – заводская установка, в системе не используется. Увеличение числа дискретов первого переключателя до 16 (рис. и два различных поля адресов для автоматических адресно-аналоговых ПИ и для адресуемых устройств, т.о. адресное пространство увеличено с 99 до 15 И теперь позволяет максимально включать в шлейф 159 извещателей и 159 модулей контроля и управления (всего до 318 устройств). В 2005 году появилась возможность раздельного управления встроенным и выносным светодиодами, что дает экономию на установке выносных светодиодных индикаторов в помещениях, защищаемых несколькими извещателями.



Рис. Декадные переключатели последнего поколения

Кольцевой шлейф подключается к выходу и к входу ААПКП. Если происходит обрыв шлейфа, то кольцевой шлейф преобразуется в два радиальных и система сохраняет полную работоспособность, одновременно отображается информация о месте возникновения неисправности (рис. .



Рис. При обрыве кольцевой шлейф преобразуется в два радиальных без нарушения работоспособности

Если происходит короткое замыкание шлейфа, ближайшие к этому месту изоляторы (электронные ключи) с обеих сторон автоматически отключают неисправный участок шлейфа (рис. . Таким образом, исключаются только устройства, расположенные между соседними изоляторами. Изоляторы встраиваются в модули, в базы извещателей, в ручные извещатели.



Рис. При коротком замыкании отключаются только устройства на неисправном участке между двумя соседними изоляторами

Протокол обмена данными

Методы обмена данными по кольцевому шлейфу сигнализации различаются в зависимости от используемой серии адресно-аналоговых извещателей, однако обычно передача данных осуществляется изменением напряжения относительно уровня 24 В. Это изменение может происходить в сторону увеличения или уменьшения напряжения, в зависимости от используемого протокола обмена данными. Поскольку разные производители интеллектуальных извещателей используют различные протоколы обмена данными, необходимо учитывать совместимость работы извещателей с выбранным пожарным ААПКП.

За один период опроса панель опрашивает по очереди все устройства, подключенные к адресно-аналоговому шлейфу, и в ответ получает новую информацию об уровне контролируемого параметра в месте размещения адресно-аналоговых извещателей, о состоянии устройств и подключенных к ним шлейфов и т.д. При изменении ситуации на объекте запускается соответствующая программа управления пожарной автоматикой и инженерными системами, формируются соответствующие сообщения.



Рис. Типовая структура протокола адресно-аналоговой системы

Типовая структура протокола адресно-аналоговой системы представлена на рис. Запрос, поступающий от прибора на извещатель состоит из кода адреса, команды управления светодиодными индикаторами (импульс при опросе или непрерывно в пожаре, мигание в предупреждении), из команды на тестирование и из контрольной суммы. Ответ от извещателя на прибор содержит код типа извещателя (дымовой, тепловой, комбинированный, линейный и т.д.), результат тестирования, величину контролируемого параметра и различную дополнительную информацию, например, код производителя и т.д. С 2005 года стало возможным контролировать уровень запыления дымовой камеры каждого извещателя. Это дает дополнительные удобства службе эксплуатации: теперь можно планировать дату технического обслуживания каждого извещателя заранее.

Режим ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Одно из преимуществ адресно-аналоговых систем – это формирование сигнала ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ при сравнительно небольших отклонениях от нормальных условий в какой-либо зоне защищаемого объекта. Режим ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ дает возможность обслуживающему персоналу до включения сигналов оповещения визуально проверить возникновение пожароопасной ситуации или, что этот сигнал вызван, например, паром или пылью от ремонтных работ. В этом режиме, в отличии от режима ПОЖАР, обычно задается мигающий режим работы индикаторных светодиодов, а выход извещателя из режима ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ при восстановлении нормальных условий происходит автоматически.

Сигнал ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ позволяет избежать ненужных неудобств и затрат на эвакуацию людей из здания из-за ложного сигнала тревоги. В случае обнаружения возгорания его ликвидация может быть произведена первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных с минимальными материальными потерями. Наличие данной функции делает решающим выбор в пользу адресно-аналоговой системы при выборе защиты объектов с большим скоплением людей, таких как, торговые и развлекательные центры, спортивные арены, кинотеатры, театры, в других местах, где возможно возникновение паники в критической ситуации.

Контроль необходимости технического обслуживания

Чувствительность любого оптико-электронного дымового извещателя может изменяться в результате загрязнения или оседания пыли в оптической камере. Чувствительность извещателя при этом обычно изменяется. Если чувствительность увеличивается, это приводит к возрастанию вероятности ложного срабатывания. Однако в некоторых случаях чувствительность извещателя может уменьшиться, что увеличит время задержки формирования тревожного извещения при возникновении пожара. Таким образом, в любом случае изменение чувствительности извещателя в процессе эксплуатации нежелательно и приводит к ухудшению работы системы пожарной сигнализации.



Рис. Процесс автокомпенсации в дымовом адресно-аналоговом извещателе

Для устранения этого недостатка в адресно-аналоговых системах используется автокомпенсация изменения уровня чувствительности. По результатам текущего контроля любое медленное изменение значения контролируемого сигнала извещателя компенсируется изменением порога таким образом, чтобы его чувствительность, определяемая разностью между пороговым уровнем и величиной сигнала, оставалась постоянной независимо от накопления пыли в дымовой камере. В первых поколениях адресно-аналоговых систем компенсация проводилась в панели, в современных системах компенсация осуществляется в извещателях, а величина компенсации передается на панель для автоматического прогноза сроков технического обслуживания (рис. .

Новейшие средства сверхраннего обнаружения возгорания

Дополнительным стимулом к расширению применения АА СПС является появление качественно новых адресно-аналоговых пожарных извещателей для различных условий эксплуатации:

• сверхчувствительные лазерные извещатели для чистых зон (телекоммуникационные залы, станции сотовой связи, чистые производства, банки и пр.). Этот оптический извещатель, оснащенный миниатюрным лазером имеет в 100 раз более высокую чувствительность по сравнению с оптико-электронными извещателями (рис. . Высокая плотность излучения лазера обеспечивает высокий уровень отражений от частиц дыма при минимуме шумов, при этом обнаруживаются минимальные концентрации дыма. Исключительная фокусировка луча уменьшает влияние пыли на стенках оптической камеры.

Рис. Конструкция и внешний вид лазерного извещателя

• фильтрексные извещатели для предельно запыленных зон (мукомольные комбинаты, пилорамы, кондитерские цеха, мыльные, мебельные и целюлозобумажные фабрики, предприятия по переработке отходов, мясомолочные комбинаты. В этих тяжелых условиях (пыль либо водяная взвесь) обычные дымовые извещатели не могут использоваться из-за быстрого (в течение 1 - 2 недель) заполнения дымовых камер пылью, что приводит к непомерно высокой стоимости технического обслуживания. Фильтрексные извещатели оснащены микропомпой, обеспечивающей приток окружающего воздуха в дымовую камеру, но не напрямую, а через два 32-х микронных фильтра (Рис. . Ячейки фильтра позволяют свободно проходить частицам дыма для оценки оптической плотности среды, а пыль/взвесь остается на фильтрах.

Рис. Конструкция фильтрексных извещателей

• в специальном исполнении для взрывоопасных зон (например, для обнаружения возгораний во взрывоопасных зонах с маркировкой 1ExibIIBT4 X). Подключение этих извещателей осуществляется через интерфейсный модуль либо непосредственно к АА ПКП с искробезопасной электрической цепью или к АА ПКП через барьер искрозащиты. Высокая чувствительность этих извещателей обеспечивает раннее обнаружение дыма и более высокую, по сравнению с аналогами, эффективность работы всей системы.
• комбинированные 3-х и 4-х канальные для сложных зон, в которых возможны дымы, не являющиеся фактором возгорания (клубы с дискотечными дымами, кухни ресторанов с выделением тепла, гаражи с наличием выхлопных газов и пр.). Это мультиканальный сверхчувствительный извещатель (Рис. , контролирует сразу 4 параметра окружающей среды: наличие частиц дыма, изменение температуры, выделение углекислого газа (СО) и инфракрасное излучение. Решение принимается в результате обработки информации по всем 4-м каналам, с адаптацией к конкретным условиям эксплуатации. Это позволяет максимально исключить ложные срабатывания при высшей достоверности определения возгорания на самой ранней стадии.

Рис. Новейшее поколение извещателей: 4-х канальный

Таким образом, принимая во внимание все преимущества и современные достижения в области адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации, можно с уверенностью отметить, что ААСПС являются не только самым современным, но и единственно верным решением качественного и раннего обнаружения возгорания.

ЛИТЕРАТУРА

Steve Scorfield. Trends in Fire Detection. Fire Safety Engineering, January 2005, 22-24.

Dougal Drysdale. An Introduction to Fire Dynamics, 2nd Edition, 200 – 470.

Guide to Intelligent Fire Systems. System Sensor Europe, November 200 – 34.




Читайте далее:
9 - 15 июля 2007 года
30 - 31 июля 2007 года
Videocad - программа для профессионального проектирования телевизионных систем
Организация охраны коттеджного поселка
Современный программный комплекс. технология corba
Новые особенности контрольных панелей
Последняя версия интегрированной системы безопасности isecureд™ pro компании simplex
10 - 14 сентября 2007 года
Охраное телевидение в зеркале заднего вида
19 - 25 ноября 2007 года
Мониторинг интеллектуальности_2006
1. принцип обнаружения – импульсная рефлектометрия
4. настройка системы
Что нужно знать о волоконной оптике?
Антивирусное противодействие механизмами защиты информации от несанкционированного доступа. требован