Раздел: Тема: ОПС (Охранно пожарная сигнализация ) Автор: Игорь НЕПЛОХОВ, технический директор по ПС компании ADT Security Solutions, кандидат технических наук
Выбор пожарного извещателя в зависимости от типа помещений и условий эксплуатации. Часть 2
В первой части статьи были рассмотрены факторы пожара, типы очагов, нормативные требования, а так же Рис. 1. Упрощенная блок-схема адресно-аналогового дымового-теплового извещателя Для обеспечения помехоустойчивой связи между панелью и детектором используется адресно-аналоговый протокол с частотно-манипулированным сигналом FSK (Frequency Shift Keying), единицы и нули цифровой последовательности передаются сигналами различной частоты (рис. 2). Дискриминатор фильтрует FSK-сигнал, преобразует его в цифровую двоичную последовательность, которая декодируется в коммуникационной ASIC. Когда определяется собственный адрес извещателя, аналоговые сигналы с выходов оптического и теплового сенсоров преобразуются в соответствующие цифровые значения и передаются по линии связи на адресно-аналоговую панель. Кроме того, коммуникационная ASIC используется для управления звуковым оповещателем, встроенным в базу реле, и выносным светодиодным индикатором по командам с панели.
Рис. 2. Вид сигнала с частотной манипуляцией FSK цифрового адресно-аналогового протокола Панель оценивает полученные от извещателя сигналы по различным критериям и вычисляет, когда возникает состояние предтревоги и тревоги. Следовательно, критерии определения пожароопасной обстановки относится к системе «адресно-аналоговый извещатель – адресно-аналоговая панель». Но к извещателю предъявляются требования высокой точности измерения величин контролируемых факторов в реальном масштабе времени. Для этого дымовая камера должна иметь хорошую вентилируемость, а термистор должен быть безинерционным, т.е. иметь минимальную массу (рис. 3).
Рис. 3. Конструкция дымового-теплового адресно-налогового извещателя Кроме того, с целью упрощения обработки результатов измерений формируются линейные шкалы контролируемого фактора в дискретах. На дисплее панели текущие значения аналоговых величин индицируются в дискретах и в стандартных единицах. Например, на рис. 4 показаны отсчеты по дымовому-тепловому адресно-аналоговому извещателю. Удельная оптическая плотность 0 %/м (019 дискретов), температура 20 0 C (069 дискретов). Информация от извещателя обрабатывается в режиме HPO - High Performance Optical (высокоэффективный оптический) с нормальным уровнем чувствительности и по логике «ИЛИ» формируется сигнал «Пожар» при достижении температуры 60 0 C.
Рис. 4. Аналоговые величины адресно-аналогового извещателя в дежурном режиме Возможности адресно-аналогового дымового-теплового извещателя Адресно-аналоговое построение системы и вычислительные возможности панели обеспечивают максимально широкие возможности в выборе программ обработки аналоговой информации в зависимости от условий эксплуатации и вида пожарной нагрузки. Различные факторы могут обрабатываться только по одному каналу, при этом информация другого канала и извещатель используется как моносенсорный. Может использоваться информация отдельно по каждому каналу по логике «ИЛИ», как в комбинированном извещателе, либо даже отдельные каналы могут восприниматься как отдельные извещатели с различными адресами. Однако качественно новые характеристики мультисенсорного извещателя появляются при использовании более сложных алгоритмов обработки информации, по совокупности факторов, с использованием результатов экспериментальных исследований процессов развития различных очагов. В рабочие и в нерабочие часы, как правило, используются различные режимы, которые условно называются «день» и «ночь», поскольку условия эксплуатации могут отличаться. Аналоговые величины удельной оптической плотности среды и температуры оптического дымового-теплового извещателя могут обрабатываться в панели в следующих режимах: • режим 1 - только дымовой (высокая/нормальная/низкая); • режим 2 - HPO дымовой (высокая/нормальная/низкая); • режим 3 - дымовой (высокая/нормальная/низкая) и тепловой максимальный на 60 0 C, класс A2S по EN54-5. • режим 4 - только тепловой максимально-дифференциальный, класс A1R по EN54-5; • режим 5 - только тепловой максимальный на 60 0 C, класс A2S по EN54-5; • режим 6 - HPO дымовой (высокая/нормальная/низкая) и тепловой максимальный на 60 0 C, класс A2S по EN54-5. В скобках указаны доступные для программирования уровни чувствительности, которые выбираются в зависимости от условий эксплуатации и, как правило, изменяются в режимах «день» и «ночь». В режиме HPO - High Performance Optical - высокоэффективный оптический повышается чувствительность по дымовому каналу в зависимости от изменения температуры окружающей среды. Испытания дымовых оптико-электронных извещателей по очагам различных типов показывают их более низкую эффективность по открытым очагам по сравнению с радиоизотопными извещателями. А очевидно, что обнаружение открытых очагов ввиду быстрого распространения пожара должно быть максимально быстрым. Для устранения этого недостатка в режиме HPO производится повышение чувствительности по дыму при повышении температуры от очага. Данный алгоритм обработки информации позволяет обнаруживать открытые очаги с эффективностью радиоизотопного извещателя при обеспечении высокой достоверности тревоги. В дополнение к режиму НРО может использоваться алгоритм Fastlogic, в котором анализируется динамика развития процесса, медленные и быстрые изменения оптической плотности дыма, что позволяет обеспечить более раннее обнаружение реального очага и одновременно минимизировать вероятность ложных срабатываний. Алгоритм Fastlogic основывается на результатах большего объема экспериментальных исследований тестовых очагов и помеховых воздействий, что обеспечивает его высокую эффективность. Один мультисенсорный дымовой-тепловой извещатель может рассматриваться как два отдельных извещателя с двумя разными адресами, по одному адресу можно реализовать режим 1 или 2, а по второму – режим 4 или 5. То есть по одному адресу будет смоделирован аналоговый дымовой извещатель или высокоэффективный дымовой извещатель с алгоритмом НРО, а по другому адресу - тепловой максимально-дифференциальный извещатель класса A1R или тепловой максимальный на 60 0 C класса A2S. Чем отличается класс тепловых извещателей A2S по европейскому стандарту EN54-5 от класса тепловых извещателей А2 по ГОСТ Р 53325-2009? Этот вопрос касается различий методов борьбы с ложными срабатываниями. Тепловые детекторы с индексом «S» являются прямой противоположностью дифференциальных тепловых извещателей с индексом «R». Если дифференциальные тепловые извещатели должны активизироваться при достаточно быстром нарастании температуры до достижения их максимального порога, то детекторы с индексом «S» не должны срабатывать при резких скачках температуры, пока ее значение не достигает порога, что подтверждается соответствующими испытаниями. Например, детекторы класса A2S сначала выдерживают при температуре 5 0 C, а затем не более чем через 10 с помещают в воздушный поток с температурой 50 0 C. То есть воздействие на детектор класса A2S скачка температуры величиной 45 0 C не вызывает ложного срабатывания. Очевидно, в адресно-аналоговой системе данный режим реализуется автоматически, так как при программировании класса A2S панель не реагирует на любые скачки температуры, если ее значение не достигает величины 60 0 C. Такой режим рекомендуется использовать в зонах, где возможны значительные перепады температуры в нормальных условиях, таких как котельные, кухни и тому подобное. Тестовый очаг TF8 – горение декалина Такие извещатели отвечают не только требованиям стандартов по тепловым точечным детекторам EN 54-5:2000 + A1:2002, по дымовым точечным детекторам EN 54-7:2000 + A1:2002 + A2:2006, по изолятору короткого замыкания EN 54-17:2005, но что важно также отвечают требованиям станадрта по мультисенсорным детекторам CEA 4021 (2003) и соответствуют уровню полноты безопасности 2 (SIL 2) по стандарту IEC 61508. В режиме НРО такие извещатели успешно проходят испытания на обнаружение очага горения декалина TF8, который характеризуется образованием черного дыма с незначительным выделением тепла и соответственно слабым восходящим воздушным потоком. Примерно 170 мл декалина C10 H18 в поддоне размером 12 х 12 см поджигается при помощи 5 г этанола и горит в течение от 550 до 1000 с (примерно от 9 мин. до 16 мин.) в зависимости от скорости развития очага. Окончание испытаний фиксируется при достижении удельной оптической плотности 1,7 дБ/м, концентрация продуктов горения достигает 4,5 – 9, а температура увеличивается всего на 6 0 C, выделение угарного газа СО также незначительно, на уровне 4 – 8 ppm. В таблице 1 приведены результаты испытаний по тестовому очагу TF8 четырех извещателей в режиме HPO. Все извещатели прошли испытание с большим запасом, активизация наблюдалась на уровне удельной оптической плотности 0,43 – 0,64 дБ/м, при концентрации продуктов горения 2,32 – 3,08, за время от 3 мин. 9 с до 4 мин. 40 с, т.е. от 152 с до 188 с. Таблица 1.
В заключение 2-й части необходимо отметить, что только использование адресно-аналоговых извещателей позволяет использовать все возможности для раннего обнаружения очага при отсутствии ложных тревог и реализовать все режимы обработки аналоговых значений контролируемых параметров. Более простые адресные системы в силу своего построения имеют значительные ограничения, хотя некоторые производители ошибочно называют адресные извещатели и адресные системы адресно-аналоговыми. Определение аналогового извещателя приведено в ГОСТ Р 53325-2009 в разделе термины, определения, сокращения и обозначения: «извещатель пожарный аналоговый: Автоматический ПИ, обеспечивающий передачу на приемно-контрольный прибор информации о текущем значении контролируемого фактора пожара». Продолжение следует
Адресно-аналоговый мультикритериальный извещатель ESMI2251CTLE (ESMI) Объединяет в себе 4 независимых чувствительных элемента, работающие как одно устройство. Он включает в себя датчики: СО, оптико-электронный датчик дыма, ИК-пламени и температурный. Канал обнаружения СО контролирует продукты горения тлеющего пожара, ИК-канал измеряет уровень излучения пламени. Дымовой оптический элемент работает по классическому методу обнаружения дыма путем контроля оптической плотности среды в дымовой камере. Тепловой сенсор является так же максимально-дифференциальным и реагирует не только на превышение теплового порога, но и на скорость нарастания температуры. Благодаря непрерывному наблюдению по всем четырём каналам обнаружения пожара происходит максимально быстрого, при высоком уровне устойчивости к ложным тревогам из-за внешних воздействий в виде пара, дискотечных дымов, сварки и т.д.
Аналогово-адресный пожарный извещатель ESSER OTG cерии IQ8Quad (ESSER by Honeywell) Имеет три независимых сенсора в одном корпусе: сенсор угарного газа (CO) – для обнаружения возгораний на ранней стадии, до начала выделения видимых частиц дыма + классический оптический дымовой + термодифференциальный сенсор. Раннее обнаружение обнаружения, как тлеющих возгораний, так и возгораний, сопровождающихся выбросом тепла и выделением газовых продуктов горения. В зависимости от программирования датчика, присутствие CO может рапортоваться либо как фактор пожара, либо как технический сигнал. Программируемая концентрация CO для технического сигнала (предупреждение об опасности отравления). Оптический сенсор и сенсор CO могут работать как по схеме «ИЛИ», так и по схеме «И» (программируется). Принятие решения на уровне извещателя. Автоматическая адресация. Встроенный изолятор короткого замыкания. Может использоваться как радиоизвещатель (при установке в беспроводную базу).
Мультисенсорные пожарные извещатели ASA OOH740 и OOHC740 (Siemens) Извещатели ASA OOH740 и OOHC740 с сенсором газа СО предназначены для раннего обнаружения пожаров, вызванных возгоранием жидких и твердых веществ, в центрах обработки данных, помещениях с информационно-коммуникационным оборудованием, промышленных производствах и т.д. Мультисенсорные пожарные извещатели изготовлены по технологии ASA (advanced signal analysis – расширенный анализ сигналов). Извещатели по специальным алгоритмам преобразуют полученные от сенсоров сигналы и сравнивают их в реальном времени с предустановленными значениями (наборами параметров). Для соответствия условиям окружающей среды возможен выбор из девяти различных предпрограммируемых наборов - от sensitive до robust. Переключение между наборами параметров может осуществляться в зависимости от времени суток или назначения помещения. Извещатели имеют компактный корпус, изготовлены из экологически безвредных материалов и соответствуют требованиям стандартов VdS, EN 54 и ГОСТ Р по электромагнитной совместимости.
Мультикритериальный адресно-аналоговый пожарный извещатель 6 поколения 830/850РС 3oTec (Tyco) Новейшая технология «Триотек». Критерии срабатывания одного извещателя: дым – СО – тепло. Одновременный анализ трех различных факторов в реальном масштабе времени. Достоверная идентификация загорания на ранней стадии при наличии пара, аэрозоли, пыли. Программирование различных алгоритмов обработки информации в т.ч. режимы: «день/ночь», закрытая автостоянка и пр. Встроенный в извещатель 850РС изолятор замыкания шлейфа. Возможность дистанционного программирования и тестирования с расстояния до 15 м. Высота 42 мм, диаметр 108 мм, вес 94 г. Сертификаты: VdS и LPCB по EN 54-5, EN 54-7 и EN 54-17, ESC уровень SIL 2 (единственный в России). ТР ПБ и ГОСТ Р 53325.
Мультикритериальный адресно-аналоговый пожарный извещатель 801СНЕх / 811СН (Tyco) Критерии срабатывания извещателя: СО – тепло. Одновременный анализ двух различных факторов в реальном масштабе времени. Достоверная идентификация загорания на ранней стадии при наличии пара, аэрозоли, пыли. Программирование различных алгоритмов обработки информации в т.ч. режимы: «день/ночь», 5 режимов работы. Извещатель 801СНЕх во взрывозащищенном исполнении, маркировка 0ExiaIICT5 X для взрывоопасных зон классов 0, 1, 2, 20, 21 и 22. Сертифицированы ATEX, разрешены к применению Гостехнадзором РФ. Извещатели 811СН в морском исполнении отвечают требованиям Морского Регистра Ллойда. Высота 43 мм, диаметр 109 мм, вес 88 г. Сертификаты: VdS и LPCB по EN 54-5 и EN 54-7, ТР ПБ и ГОСТ Р 53325.
Извещатель мультисенсорный MTD 533X (Шрак Секонет АГ) Извещатель MTD 533X может быть использован как дымовой, тепловой или мультикритериальный извещатель. Тип извещателя, а также дополнительные параметры (например, чувствительность) устанавливаются при программировании. Извещатель оборудован дымовым сенсором рассеянного света (эффект Тиндаля) и максимально-дифференциальным тепловым сенсором (NTC сенсор). Извещатель включается в шлейф X-Line и оснащен встроенным изолятором короткого замыкания. Установка чувствительности сенсоров по EN 54. Выдача сигнала предтревоги (уровень 30% и 75%). Автоматическое определение и компенсация загрязнения. Автоматическая корректировка параметров в зав. от окружающей среды. Фильтр для подавления ложных тревог, встроенная память, изменение параметров с помощью программного обеспечения. Индивидуальное отключение извещателя, перевод в режим ревизии. Светодиодный индикатор с углом обзора 3600 . Встроенный изолятор короткого замыкания. Для установки в сырых помещениях рекомендуется использовать извещатель MTD 533X CP, обладающий дополнительной защитой от влаги.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 4.33  (голосов: 6)
Ваша оценка: