Особенности устройства пожарной сигнализации

Обеспечение противопожарной безопасности осуществляется путем установления различных систем, контролирующих текущее состояние объекта, помещения, территории. При возникновении признаков возгорания, задымления пространственной среды, система реагирует подачей информационного сигнала контролирующему центру, который анализирует его, затем принимает решение о дальнейших действиях. Устройство пожарной сигнализации постоянно совершенствуется, дополняется с целью обеспечить наиболее эффективное реагирование в экстренной ситуации.

Что такое пожарная сигнализация

Противопожарный комплекс – технические устройства, задача которых – обнаружить пожар, собрать, проанализировать, зафиксировать и передать сведения о нем центральному контрольному пульту, дежурной охране. Кроме того, противопожарный комплекс после обработки полученных данных может передавать сигнал о включении оповещательным (звуковым, световым) приборам, чтобы рабочий персонал смог вовремя эвакуироваться. Система может автоматически включать средства пожаротушения, предусмотренные при проектировании, монтаже сигнализации внутри помещения.

Состав охранно пожарной схемы определяется индивидуально для каждого объекта на стадии проектирования, согласовывается с заказчиком в зависимости от функционального назначения помещения, конструктивных характеристик объекта.

Системы пожарной сигнализации реагируют на несколько параметров окружающей среды, изменения которых свидетельствуют о начинающемся пожаре:

• Дым. Система определяет при помощи извещателей оптическую плотность воздушной среды, необходимость оперативного реагирования и передачи тревожного сигнала пульту дежурного, владельцу.
• Огонь. Оценка оптического излучения пламени предметами помещения, реагирует на спектральное излучение огня. Разные материалы при горении дают определенный спектральный диапазон, в зависимости от чего тепловые датчики классифицируются.
• Тепло. Включение тревожного сигнала датчика при достижении внутри охраняемого помещения предельно допустимого уровня повышения температуры.
• Газ. Отслеживают количественное содержание угарного газа (монооксид углерода) внутри объекта, который выделяется в процессе горения.

Функциональное назначение

Кратко перечислим основные функции, которые призвана выполнять противопожарная сигнализация:

• контролировать определенную зону, объект на предмет возникновения признаков воспламенения, тления;
• фиксировать признаки изменений внешней обстановки, предметов, которые могут свидетельствовать о начинающемся пожаре;
• передавать сигнал сначала на контрольную панель, затем при необходимости на пульт дежурного поста для своевременной ликвидации воспламенения;
• оповещать владельца объекта об экстренной ситуации, если это предусмотрено возможностями системы;
• включать звуковые, световые оповещательные средства для своевременной эвакуации персонала;
• включать средства пожаротушения, если охранно пожарной ими располагает.

Этапы проектирования систем охранно-пожарной сигнализации

Принцип действия

По своему принципу функционирования системы пожарной безопасности делятся на:

1. Неадресная. Традиционная схема, которая находится в двух состояниях – «Пожар», «Норма». Не может определить локальное местоположение очага возгорания, сигнал идет от всего ответвления шлейфа. Характеризуется частотой ложных срабатываний из-за невозможности системы и устройства пожарной сигнализации определить, проанализировать поступающий сигнал. При этом важно разграничить тревожные сигналы от штатных, к каким относятся ситуации выхода из строя элемента сигнализации. С этой целью контрольное оборудование подключается специальным образом к шлейфовой линии, учитывая индивидуальное внутреннее сопротивление в состоянии «Пожар», «Норма».
Системы и устройства пожарной сигнализации не способны сформировать сигнал о своем неисправном состоянии. Дымовые датчики не отличают задымленность от запыленности или водяного пара.

2. Адресно-пороговая. Производится автоматическое периодическое опрашивание установленных датчиков контрольным прибором. Контрольные датчики снабжены отдельным адресом, который позволяет с точностью определить месторасположение очага воспламенения.
Контроллеры могут находиться в нескольких состояниях («Пожар», «Норма», «Неисправность», «Внимание», «Запылен» и др.). Адресное устройство самостоятельно изменяет свое состояние в зависимости от изменения внешних показателей, состояния исправности.

3. Адресно-аналоговая. Данная схема устройства является наиболее надежной, эффективной. Отличается низким процентом ложных срабатываний, так как решение о изменении состояния датчика принимает контрольный прибор, основываясь на анализе предоставляемых ему данных.
Гибкие настройки позволяют запрограммировать датчики индивидуальным образом, который будет соответствовать специфике окружающего пространства.

Особенности применения

Эксплуатация традиционных устройств пожарной сигнализации характеризуется низкой стоимостью, но при этом вызывает проблемы при монтаже, дальнейшем использовании. Установка датчиков требует прокладывания большого количества электрических кабелей, собираемых в шлейф. Ненадежность датчиков предусматривает необходимость одновременного монтажа нескольких приборов. Увеличение емкости системы сопровождается материальными затратами на расширение шлейфа.

На небольших объектах рекомендуется устанавливать адресно-пороговые комплексы, обладающие преимуществами: надежность, свободная топология шлейфа. Оперативность реагирования системы возрастает, так как определяется адрес сработавшего контроллера. Недостатком применения является невозможность определения места обрыва линии связи кольцевого шлейфа, а также отсутствие изоляторов короткого замыкания.

Работа пожарной автоматической адресно-аналоговой сигнализации позволяет свободно располагать шлейфовую линию, использовать изоляторы короткого замыкания. Они способствуют функционированию системы при отключении электроэнергии. Техническое обслуживание не проводится планово, только при необходимости, когда поступает соответствующий сигнал о неисправности датчика.

Оборудование

Противопожарная сигнализация – сложная многоуровневая, многокомпонентная структура, состав и функционирование которой определяет набор сенсоров, входящих в ее комплектацию. Основные среди них:

• Датчики (извещатели), контролирующие состояние окружающей среды по определенным параметрам.
• Линии передачи информационного сигнала от датчика к контрольной панели.
• Приемно-контрольные приборы, принимающие, анализирующие сигнал.
• Оповещательные (звуковые, световые) приборы, предназначенные для оповещения об эвакуации.
• Программное обеспечение комплекса.

К исполнительным сенсорам противопожарной сети относят контроллеры: дымовой, пламени, тепловой, газовый, комбинированный, ручной. Остановимся на них подробнее, рассмотрим структуру и принцип действия, отвечающие специфическим работам системы.

Беспроводная пожарная сигнализация

Дымовой

Определяет оптическую плотность окружающей среды. Монтируется на потолке помещения, где скапливается дым. Состоит из разъемного корпуса, оптической системы, электронной платы. Оптическая часть состоит из двух элементов. Светодиод отправляет строго направленный световой луч. Фотоэлемент, который при попадании на него луча, формирует электрический сигнал.

В обычных условиях испускаемый луч не попадает на фотоэлементную часть. При повышении задымленности световой поток отражается от плотных частиц в разные стороны, попадая таким образом на фотоэлементную пластину, образуется электрический сигнал, который передается контрольной панели. Чем сильнее задымленность, тем быстрее срабатывает датчик. Таким же образом реагирует на водяной пар другие газы.

Устанавливается внутри помещений, где высока вероятность появления дыма при возгорании предметов, материалов (изоляция электропроводов, ткань). Установка внутри ванной, душевой, кухни нецелесообразна, может создать ложные срабатывания.

Тепловой

Устройства реагируют на повышение температурного показателя воздуха. Делятся на интегральные, пороговые, что зависит от показателя, который считывают датчики: предел максимального нагрева или скорость повышения температуры.

Пороговые срабатывают, когда состояние достигает предела повышения температуры. Предохранитель внутри прибора состоит из двух проводников, спаянных вместе специальным сплавом, который легко плавится при повышении уровня тепла (60-70⁰ С). Когда сплав вытекает, контакты размыкаются, подается сигнал контрольному пульту.

Интегральные извещатели базируются на фиксировании скорости изменения электрического сопротивления металлов во время нагревания. Внутри чувствительного элемента через клеммы проходит ток, сопротивление которого при комнатной температуре неизменно. Повышение температурного показателя вызывает возрастание сопротивления, параметры тока также изменяются.

Скорость происходящих процессов считывается электросхемой. После прохождения критического порога нагрева поступает сигнал приемному прибору.

Применение данных устройств пожарной сигнализации (улсв м 10 01) – внутри объектов, возгорание которых сопровождается повышением температуры без задымленности: хранилище горючих материалов, легковоспламеняющихся жидкостей, складские помещения строительных материалов.

Датчик пламени

Реагирует на появление открытого пламени, тление очага возгорания без появления дыма. Пламя горящего объекта соответствует определенному цветовому спектру оптических волн, который фиксируется фотоэлементом чувствительной части прибора. Могут улавливать узкий сегмент спектрального диапазона или регистрируют весь спектральный ряд.

Простые сенсоры имеют процент ложного срабатывания, например, от яркого солнечного света, сварочной дуги, люминесцентного освещения и т.д. Устранить данную проблему помогают специальные фильтры.

Делятся на ультрафиолетовые, инфракрасные, многоспектральные.

Конструктивно довольно сложное, дорогостоящее оборудование, монтируемое на предприятиях нефтепереработки, газовой промышленности. Не используется для жилых пространств.

Функциональное устройство системы пожаротушения

Газовый

Ориентированы на изменение газового состава внешней среды, в частности концентрацию угарного газа (моноксид углерода), выделяющегося при сгорании. Применяются в условиях, когда есть возможность ложного срабатывания дымового прибора (превышенный уровень пыли, водяного пара, дыма, связанного с технологическими процессами). При этом тепловые извещатели не обеспечивают фиксацию очага воспламенения на ранних этапах.

Комбинированные

Исполнительными устройствами пожарной, охранной системы могут быть приборы для комплексного обнаружения очага возгорания. Диапазон достоверности возрастает при использовании одновременно нескольких способов определения, при этом процент ложных срабатываний значительно сокращается. Сюда относится вариант, сочетающий возможности дымового, теплового приборов с дополнительной опцией обнаружения пламени.

Оснащаются тепловым, оптическим, инфракрасным сенсорами. Устройство и работа приборов могут быть основаны как на отдельном срабатывании каждого из сенсоров, так и на одновременном. Кроме того, производят четырехкомпанентные приборы (дополнительно сенсор угарного газа), применяемые для важных промышленных предприятий.

Ручные

Конструктивно простые приборы, работающие от ручного запуска для оповещения персонала об экстренной ситуации. Включаются нажатием кнопки с пружинным самозатвором, что позволяет извещателю работать далее самостоятельно даже при отпущенной кнопке. Отключается поворотом ключа, который находится у ответственного лица.

Устанавливаются внутри зданий, помещений, отличающихся массовым скоплением людей (школы, больницы, магазины, промышленные предприятия). Расстояние между датчиками – до 50 м.

Прибор управления

Приемно-контрольная панель занимает центральное место в схеме управления исполнительными контроллерами. Осуществляет контроль за состоянием шлейфа пожарной сигнализации, принимает, анализирует данные автоматической деятельности извещателей, передает информацию пульту дежурного поста пожарной части, управляет процессом эвакуации.

Классификация:

1. Безадресные. Простая структура, опирающаяся на заранее запрограммированный алгоритм, подчиненный контроллерам, которые автономно принимают решение об изменении своего состояния. Делятся на:

• Однопороговые (при достижении шлейфом определенного значения переходят к состоянию тревоги). Определяют короткое замыкание, обрыв линии связи.
• Двухпороговые (определяют характер неисправности, комплектуются самодиагностирующимися извещателями).

2. Адресные. Информация от извещателей преобразуется так, что определяется местонахождение сработавшего устройства. Панель управления исполнительными контроллерами может дистанционно настраивать уровень их чувствительности, диагностировать текущее состояние и т.д.

3. Адресно-аналоговые. Технически более совершенны, так как контрольная панель определяет принцип действия, исходя из анализа получаемых данных от сети контроллеров.

Оконечное устройство

Оконечное устройство – устройство контроля шлейфов пожарной и других систем сигнализации. Предназначено для:

• контроля шлейфа сигнализации;
• фиксирование его состояния;
• оповещение через абонентскую городскую линию о пожаре. Прибытии пожарной бригады.

Оконечное устройство обеспечивает:

• предварительное контролирование текущего состояния шлейфа;
• переключение телефонной линии связи в режим охраны и наоборот;
• подключение шлейфа сигнализации к абонентской линии в режиме охраны;
• удаленное питание по абонентской телефонной линии от ретранслятора;
• возможность подключить к шлейфу выносные индикаторы исправности.

Конструктивно состоит из элементов: основание, печатной и соединительной плат, крышки. Монтируется на стене внутри помещения охраняемого объекта так, чтобы был обеспечен удобный доступ, недалеко от телефонной линии, розетки.