Скачать статью в формате Word
Для того чтобы зафиксировать пожар на самой ранней стадии, когда он называется возгоранием, используются современные системы обнаружения и системы пожарной сигнализации (СПС). Они предназначены для круглосуточного контроля охраняемого объекта и оповещения владельца о первых признаках пожара или задымления. Для создания таких систем используются: устройства обнаружения – пожарные извещатели, приемно-контрольные приборы (ПКП) и исполнительное оборудование (средства оповещения).
Пожарные датчики-извещатели
Именно они являются основными элементами систем обнаружения очага пожара. Прежде всего, от их чувствительности и помехоустойчивости зависит эффективность работы системы. В частном секторе обычно используются дымовые, тепловые извещатели и приборы обнаружения открытого очага пламени. Как правило, все они являются “пороговыми”, то есть срабатывают в случае превышения контролируемым параметром заданного значения.
Дымовые извещатели. Дым – основной и наиболее характерный признак пожара на самой ранней его стадии. Измерив концентрацию дыма в воздухе, датчик и передает сигнал о наличии возгорания. Дымовые извещатели подразделяются на точечные и линейные.
Точечные дымовые извещатели производят замер в том месте, в котором установлены. В частном секторе из точечных извещателей используются только фотоэлектрические. Внутри такого устройства находится измерительная камера с источником света и фотоприемником. Частицы дыма, попавшие в камеру, уменьшают светопроницаемость и рассеивают световой поток в измерительной камере. Эти изменения и улавливает фотоприемник. Но в разных конструкциях по-разному. В одних он фиксирует общее ослабления светового потока (если расположен строго напротив источника света). В других – рассеяние потока (фотоприемник расположен под прямым углом к источнику света). Первые из описанных приборов более чувствительны, но зато менее устойчивы к помехам (например, к пыли) и нуждаются в частом техническом обслуживании. Вторые менее чувствительны, зато более помехоустойчивы. Именно они в основном и используются при создании СПС в частном секторе. Крепятся как правило под потолком, поскольку горячий воздух и дым поднимаются к верху. Контролируемая одним дымовым извещателем площадь может составлять до 80 м2. Даже если метраж помещения, в котором устанавливается датчик, намного меньше этой величины, для повышения достоверности обнаружения возгорания необходимо устанавливать в нем не менее двух пожарных извещателей. При использовании подвесных потолков и прокладке за ними силовой электропроводки необходимо защитить запотолочное пространство отдельными дымовыми датчиками или извещателями специального двойного действия для запотолочных пространств.
О чувствительности датчиков и ложных срабатываниях.
Обсудим эти вопросы на примере точечных дымовых извещателей. Чувствительность датчиков может быть высокой, средней и низкой, но обязательно должна находиться в пределах от 0,05 до 0,2 дБ/м (именно в таких единицах, пересчитываемых по довольно непростой формуле в объемные проценты, принято измерять чувствительность – стандартный дымовой датчик должен сработать, если задымление в месте его установки вызывает ослабление света на расстоянии 1 м на 1,1-4,5%). В некоторых извещателях есть возможность регулировки чувствительности, которая производится специальным переключателем, устанавливаемым на задней стенке. Он может быть как двухпозиционным (переключает с верхнего на нижний предел), так и трехпозиционным (переключает с верхнего предела на нижний через средний, например в сериях “Профи” и Leonardo от SYSTEM SENSOR). Для использования в частном секторе лучше использовать извещатель с трехпозиционным регулятором чувствительности. Настроенный на верхний предел, извещаиель реагирует на минимальное содержание дыма в воздухе и может “сработать” не только при курении в комнате, но и при обжаривании мяса или работе тостера на кухне. Минимальной же чувствительности может в ряде случаев может оказаться недостаточно для срабатывания датчика. Вероятнее всего, вас устроит средний уровень чувствительности. А датчик с двухпозиционным регулятором именно этого и лишен. Поскольку на находящихся под потолком пожарных датчиках будут оседать испарения и пыль, они нуждаются в периодическом обслуживании и уходе, т.к. пыль оседает не только на корпусах, но и внутри измерительной камеры, ослабляя световой поток, на который настроен прибор, и вызывая ложное срабатывание. При этом на не осевшие (витающие в воздухе внутри камеры) частицы пыли датчик реагирует так же, как на дым. Ложное срабатывание – явление довольно неприятное:пожара нет, а датчик сигнализирует “Пожар” Чтобы предотвратить попадание пыли внутрь измерительной камеры, изготовители ограждают ее довольно сложной лабиринтообразной конструкцией и усложняют геометрию корпуса, снижая тем самым вероятность ложных срабатываний. Осевшую пыль, естественно, надо периодически удалять. Но если стереть пыль с корпуса ничего не стоит, то из ограждающего измерительную камеру лабиринта удалить ее бывает довольно непросто. А протирать оптику опасно, можно при этом нарушить юстировку оптической системы извещателя, поэтому лучше поручить это дело специалистам, которые будут периодически выполнять эту процедуру очистки извещателей и других элементов, одновременно выполнят другие работы по проверке и техническому обслуживанию системы.
Линейные дымовые извещатели состоят из двух элементов, внешне напоминающих камеры видеонаблюдения, – излучателя и приемника-преобразователя. Они устанавливаются друг против друга на противоположных стенах помещения. Имеются модели, в которых оба элемента объединены в общем корпусе, – в этом случае напротив излучателя находится отражатель. Излучатель может быть либо инфракрасным, либо лазерным, работающим в видимом диапазоне красного света. Появление дыма в пространстве между передатчиком и приемником (или между приемопередатчиком и отражателем) вызывает ослабление принимаемого светового потока. Величину этого ослабления и фиксирует приемник- преобразователь. И в случае превышения установленного порога формирует сигнал “Пожар”.
Используются такие датчики исключительно для больших помещений, поскольку обнаруживают дым в зоне длиной от 10 до 100 м и шириной от 9 до 18 м (то есть обеспечивают контроль площади от 90 до 1000-2000 м2 ). В общем случае, один линейный извещатель вполне способен заменить десяток точечных, что может оказаться выгодно не только экономически, но и с точки зрения дизайна помещения. Но есть и недостатки. Время срабатывания устройств зависит от объема и даже конфигурации помещения. Ложное срабатывание могут вызывать резкие изменения прямого и отраженного света, вспышки молний, а также изменение взаимного положения частей извешателя.
Тепловые пожарные извещатели. Чувствительными элементами тепловых извещателей могут быть: биметаллические пластины, полупроводниковые терморезисторы и т. п.
По принципу действия тепловые извещатели делятся на пассивные (контактные) и активные (электронные). Пассивные не потребляют электричества и функционируют следующим образом: когда температура в помещении достигает критической (порядка 70°С), чувствительный элемент либо вырабатывает определенный сигнал (за счет термоэлектрического эффекта), либо разрывает/замыкает контакт электрической цепи, подавая тем самым сигнал тревоги. Активные устройства потребляют электричество, зато выдают информацию не только о достижении критической температуры в охраняемой зоне, но, главное, и об изменении скорости повышения температуры. Их принято называть дифференциальными извещателями. Внутри их корпуса находится не один чувствительный элемент, а два – один непосредственно соприкасается с внешней средой, другой спрятан внутри корпуса. Если температура при возгорании растет быстро, прибор фиксирует разницу в показаниях чувствительных элементов и посылает на ПКП сигнал тревоги. Если температура растет медленно (тогда температура элементов изменяется одинаково), прибор фиксирует превышение ею порогового значения и тоже посылает сигнал тревоги.
В результате, если пассивные тепловые извещатели подходят только для обнаружения пожаров с открытым пламенем, сопровождающихся резким превышением порогового значения температуры, когда уже точно что-то горит, то дифференциальные подают сигнал тревоги, когда еще нет открытого пламени, а температура лишь начала расти, но с недопустимо высокой скоростью. Этим и объясняется то, что пассивные датчики в последнее время используются в системах сигнализации все реже несмотря на их дешевизну – 15-20 руб.. Потребители чаще предпочитают датчики пусть более дорогие, но срабатывающие на более ранней стадии пожара – дифференциальные. Используются они обычно там, где дымовые пожарные извещатели выдают ложные сигналы тревоги, например на кухнях, в душевых, курительных комнатах и т.д. Для таких помещений, как котельные, где быстрое повышение температуры является обычным явлением, больше подходят пороговые детекторы на температуру 70°С – дифференциальные детекторы здесь будут давать ложные сигналы тревоги.
Оптические извещатели открытого пламени. Понятно, что любой очаг горения является источником оптического излучения в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового. Обнаружение такого излучения с помощью фотоприемного устройства, имеющего высокую спектральную чувствительность в ультрафиолетовой или инфракрасной области, но нечувствительного к видимой части спектра, и является задачей для оптических извещателей открытого пламени.
В основном используются инфракрасные оптическиеизвещатели. Датчик в них может быть как вмонтированным в приемник-преобразователь, так и выносным. В последнем случае датчик устанавливается непосредственно в контролируемой зоне и соединяется с приемником, устанавливаемым вне ее, оптоволоконным кабелем (длина до 20 м).
Оптические извещатели – малоинерционные устройства, с минимальным временем обнаружения очага пожара. Угол обнаружения – 90-120°, дальность – от 13 до 32 м. Они могут обнаруживать как тлеющие очаги, так и открытое пламя. Их недостаток состоит в том, что, если очаг горения заслоняют строительные элементы или мебель, извещатель его не зафиксирует. Незаменимы такие приборы там, где возможно быстрое возникновение пламени без дыма (гаражи, кладовые, помещения с электробытовой аппаратурой). Например, в гаражах, где возможно возгорание бензина и прочих нефтепродуктов, следует установить, как минимум, два таких прибора, чтобы находящийся в центре автомобиль не загородил пламя.
Комбинированные извещатели представляют собой совмещенное устройство из двух датчиков в одном корпусе, управляемых одной микросхемой. Например, извещатель “ИП212/101-2″ серии “Эко” от SYSTEM SENSOR сочетает функции дымового оптико-электронного и теплового максимально дифференциального извещателя, благодаря чему срабатывает при любом возгорании (как сопровождающемся задымлением, так и бездымном, но с повышением температуры). Надо отметить, что комбинированные извещатели такого типа пользуются все возрастающей популярностью, поскольку избавляют потребителей от необходимости монтировать в одном помещении два типа датчиков – дымовой и тепловой (такая потребность нередко возникает, например, в гаражах).
С одной стороны, комбинированный извещатель – вещь хорошая, поскольку позволяет обнаруживать пожары различных типов – как тлеющие, так и открытого пламени, но бездымные. Да и вообще, чем меньше извещателей установлено, тем меньше их необходимо обслуживать. С другой стороны, как известно, надежность работы любых комбинированных устройств всегда ниже, чем монофункциональных. Так что если приобретать комбинированный датчик, то высоконадежный и от известной фирмы.
Ручные извещатели – это тревожные кнопки, служащие для подачи сигнала о пожаре вручную. Их устанавливают на путях эвакуации (в коридорах, проходах, на лестничных клетках и т.д. на высоте 1,5 м от уровня пола) не менее чем по одному на каждый из путей, а при необходимости – в отдельных помещениях. В многоэтажных зданиях ручные извещатели должны быть на всех лестничных площадках каждого этажа (НПБ 88-2001*). Места их установки должны иметь искусственное освещение.
Автономные извещатели. Создать элементарную пожарную сигнализацию можно путем установки автономных дымовых извещателей, например, по одному на каждое помещение (если они небольшие). Автономными эти устройства называются потому, что внутри каждого из них имеется независимый источник питания, который необходимо периодически менять (примерно раз в год). Зато система абсолютно не зависит от наличия в сети питающего напряжения, в нем просто нет необходимости. Кроме батарейки, внутри корпуса находится чувствительный элемент (дымовой датчик) и оповещатель (сирена) с уровнем громкости 85-120 дБ. Несмотря на то что автономные извещатели несколько дороже традиционных, в которых нет ни источника питания, ни сирены, система пожарной сигнализации на основе автономных датчиков имеет минимальную стоимость, поскольку в ней отсутствуют провода, приемно-контрольные приборы и необходимая для их работы система резервного питания. Единственный вид ухода, которого требуют автономные извещатели, – периодическая продувка от пыли. Недостаток заключается в том, что каждый датчик срабатывает сам по себе и, находясь в дальнем конце дома, вы можете не услышать сигнала тревоги.
Извещатель ИП212-43 (ДИП-43) от “ИВС Сигналспецавтоматика” издает не один, а несколько типов световых и звуковых сигналов – “Внимание”, “Пожар”, “Внешняя тревога”, по которым можно достаточно объективно оценить ситуацию, еще не видя, что произошло. Кроме того, он подает сигнал о том, что разрядилась батарейка.
Выпускаются и более продвинутые модели автономных приборов, соединив которые проводами можно получить систему сигнализации (но без пульта управления). Срабатывание одного датчика в ней вызывает срабатывание остальных. Это, например, такие извещатели, как “EI 100C” (EI Ltd, Ирландия, $ 17), “ДИП-43М” (“ИВС Сигналспецавтоматика”, и др. Сигнал такой системы вы гарантированно услышите, в каком бы помещении ни находились. Минус в том, что разобраться на слух, где именно произошло возгорание, затруднительно, т.к. сигналят все извещатели сразу.
Системы пожарной сигнализации
Обычно системы пожарной сигнализации состоят из датчиков-извещателей перечисленных выше типов, а также обязательного приемно-контрольного пульта (прибора) – ПКП, принимающего их сигналы. Такие системы принято называть традиционными. В настоящее время выделяют три основных типа подобных систем: неадресные, адресные, адресно-аналоговые.
Неадресные системы состоят из пороговых (дымовых, тепловых, пламени) и ручных извещателей, соединяемых с ПКП проводом. Датчики не имеют собственного электронного адреса, в результате при срабатывании одного из них на пульте не отмечается ни его номер, ни помещение, где он находится. Фиксируется только номер шлейфа (линии), на котором установлен сработавший датчик. В результате чтобы разобраться в ситуации, необходимо быстро осмотреть все помещения, охраняемые этой линией. Для облегчения определения места возгорания стараются проложить по одной линии в каждое помещение. Но этот путь (увеличения количества линий) не всегда наиболее оптимален, поскольку значительно усложняет схему разводки и увеличивает стоимость монтажных работ. Вот почему применение неадресных систем считается целесообразным только для небольших объектов (менее 20 помещений).
В простейших адресных системах в пороговые извещатели встраивается адресный модуль, который и транслирует в режиме “ПОЖАР” свой код по шлейфу на ПКП. По этому коду определяется конкретное место формирования сигнала, что повышает оперативность реагирования на него. Таков, можно сказать, наиболее дешевый способ трансформации безадресной системы в адресную. Еще одно преимущество такой системы – можно проводить не по одной линии в каждое помещение, а создавать протяженные линии, экономя провода и труд монтажников. Однако оснащенный адресным модулем извещатель не может контролировать свое состояние и транслировать на ПКП сигнал “НЕИСПРАВНОСТЬ”, а при выходе адресного модуля из строя ПКП вообще перестает получать сигналы от датчика. Опросные адресные системы используют другой тип ПКП, и связь извещателя с ними становится двусторонней. ПКП не только принимает сигналы от извещателей, но и автоматически тестирует наличие связи с ними и их исправность (осуществляется каждые несколько секунд). В результате значительно повышается надежность СПС, и всегда можно быть уверенным, что датчики исправны и сработают вовремя. Пользоваться опросно-адресными системами проще – как хозяевам, так и монтажникам. Например, временное удаление одного из датчиков (ремонт, профилактика) не вызывает выхода из строя всего шлейфа – ПКП просто отмечает при очередном опросе, что датчик отсутствует. Помимо этого, опросные системы позволяют формировать не только линейную, но и разветвленную структуру шлейфов (с числом датчиков порядка 100), что в отдельных случаях позволяет упростить, а значит, и удешевить монтажные работы. Для работы в таких системах уже могут предлагаться извещатели не только с точной трехпозиционной установкой уровня чувствительности, но и с автоматической компенсацией запыленности дымовой камеры, которые производитель называет “интеллектуальными”).
Изменение N 4 от 20.11. 2000 к СНиП 2.08.01-89* “ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ”
3.21. Помещения квартир и общежитии (кроме санузлов, ванных комнат, душевых, постирочных, саун) следует оборудовать автономными оптико-электронными дымовыми пожарными извещателями, соответствующими требованиям НПБ 66-97, с категорией защиты IP 40 (по ГОСТ 14254-96). Извещатели устанавливаются на потолке. Допускается установка на стенах и перегородках помещений не ниже 0,3 м от потолка и на расстоянии верхнего края чувствительного элемента извещателя от потолка не менее 0,1 м.
СНиП 31-02-2001 “ДОМА ЖИЛЫЕ ОДНОКВАРТИРНЫЕ”
6.13. Дома высотой три этажа и более должны быть оборудованы автономными оптико-электронными дымовыми пожарными извещателями, соответствующими требованиям НПБ – 66 – 97, или другими извещателями с аналогичными характеристиками. На каждом этаже дома должен быть установлен, по крайней мере, один пожарный извещатель. Дымовые извещатели не следует устанавливать на кухне, а также в ванных комнатах, душевых, туалетах и т. п. помещениях.
“Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м” (разработаны ГУП НИАЦ Москомархитектуры, утверждены правительством Москвы). Согласно этого документа в зданиях высотой от 75 до 100 м в обязательном порядке должны устанавливаться адресные системы пожарной сигнализации, а в зданиях высотой от 100 до 150 м – адресно-аналоговые, то есть системы, делающие возможным управление эвакуирующимися жильцами, например, с помощью световых и звуковых оповещателей, устанавливаемых на лестничных клетках. Над входами в квартиры должно устраиваться автоматическое пожаротушение. В квартирах обязательно наличие первичных средств пожаротушения и пожарных кранов в санузлах, ванных комнатах, коридорах. Кроме системы оповещения о пожаре, в домах обязательно видеонаблюдение (на лестничных клетках, для контроля хода эвакуации).
Адресно-аналоговая система. В ней извещатель не только периодически опрашивается ПКП, но и в ответ сообщает значение контролируемого им параметра: температуру, концентрацию дыма, оптическую плотность среды и т. п. То есть ПКП является здесь центром сбора телеметрической информации. По характеру изменения контролируемых параметров, сообщаемых разными извещателями, установленными в одном помещении, именно ПКП, а не извещатель (как в случае адресных и безадресных систем) формирует сигнал о пожаре, что повышает достоверность определения возгорания. Есть у адресно-аналоговой системы и еще несколько преимуществ по сравнению с опросной адресной:
• Количество шлейфов может быть сокращено до одного – кольцевого (его иногда называют петлей), к которому подключают до 99 автоматических извещателей + 99 ручных извещателей, адресных оповещателей и модулей для управления вентиляцией, дымоудалением и т.д.
• Выход из строя датчика или обрыв провода не нарушит работу системы – она будет продолжать опрашивать датчики как по одну сторону от обрыва, так и по другую, сообщив тем, кто ее эксплуатирует, какой именно датчик вышел из строя или между какими датчиками случился обрыв.
• Пороги срабатывания датчиков можно задавать для каждого помещения и даже изменять в зависимости от времени суток, дня недели и т. п. Например, в дневное время для исключения ложных срабатываний от сигаретного дыма чувствительность определенных дымовых извещателей может быть автоматически понижена, а в ночные часы вновь установлена на максимум.
Приемно-контрольные приборы (панели) – ПКП
ПКП управляют линиями обнаружения (шлейфами) с установленными в них датчиками, обеспечивая индикацию обнаруженных неисправностей и пожара и командуют линиями звуковых и световых оповещателей (если таковые в системе есть). Питается ПКП от сети переменного тока напряжением 220 В, но использует внутреннее напряжение 12 или 24 В.
Чтобы было понятно, как функционирует система, рассмотрим, что происходит при срабатывании, дымового извещателя. В обычном состоянии он потребляет ток не более 100 мкА. Но, обнаружив дым, переходит в тревожное состояние – включает светодиоды, увеличив тем самым потребление тока до 30 мА (эта величина зависит от конструкции приемо-контрольного прибора). ПКП, обнаружив повышенное потребление тока, включает светодиодные индикаторы пожара и активизирует звуковую сигнализацию. Пожарный извещатель остается зафиксированным в тревожном состоянии, что гарантирует выявление зоны задымления в случае, кратковременного воздействия дыма на датчик. Тревожный сигнал может быть сброшен только с ПКП путем снятия питания с линии шлейфа.
Для каждой из систем (безадресные, адресные, адресно-аналоговые) применяются свои ПКП, отличающиеся набором выполняемых функций. Если в неадресных системах приборы просто отмечают линию, на которой произошло срабатывание, то в адресных схемах обеспечивают автоматическую проверку исправности линий и датчиков, а в адресно-аналоговых системах даже обнаруживают место неисправности линии
ПКП для каждой из перечисленных систем условно можно разделить на устройства малой, средней и большой информационной емкости, что зависит от количества подключаемых шлейфов, датчиков и выполняемых функций. Лучше всего выбирать, как теперь принято говорить, “интуитивно понятный” ПКП. То есть, чтобы все, что высвечивается на его панели, вы понимали даже в полусонном состоянии. И чтобы могли быстро и легко произвести любые необходимые действия с прибором, потому что читать инструкцию по его управлению во время пожара будет некогда.
Во-вторых, всегда лучше предпочесть ПКП, так сказать, с небольшим запасом по емкости шлейфов сигнализации. Например, с возможностью подключения еще одного шлейфа без изменения ранее проложенных линий.
В-третьих, прибор в случае пожара должен автоматически выполнить ряд необходимых действий, например, отключить приточно-вытяжную вентиляцию, чтобы не допустить распространения огня по этой системе, обесточить основные электропотребители и т.п.
Оповещатели
Под этим понятием имеются в виду все исполнительные устройства и приборы, которые начнут работать по команде ПКП после обнаружения пожара. В простейшем случае это звуковые, световые или светозвуковые оповещатели, которые доведут сигнал о возникшем пожаре до всеобщего сведения.
И последнее, о чем необходимо сказать в завершении обзора. В сфере электронной охраны индивидуального дома пожарная сигнализация обычно является составной частью единой охранно-пожарной системы сигнализации. Работающие в таких охранных системах приборы уже и называются по-другому – ППКОП, то есть приемно-контрольные охранно-пожарные.
