OPS: detectores de incendios con transmisión de señal por canal de radio.
Las soluciones inalámbricas en el campo de la transmisión de información están ganando terreno rápidamente. Y esto no es sorprendente: por un lado, hay un aumento constante en los precios del cobre y los trabajos relacionados con el tendido de sistemas de cables, por otro lado, el desarrollo de la tecnología, un aumento en la velocidad de transmisión y una disminución en el costo de un unidad de información transmitida a través de un canal de radio. Las soluciones inalámbricas se utilizan desde hace mucho tiempo en los sistemas de seguridad. Y no se trata sólo del desarrollo de la tecnología, al menos en nuestro país. En muchos sentidos, la promoción de los sistemas de canales de radio basados en objetos se ve facilitada, curiosamente, por el bajo nivel de planificación y organización del trabajo. Por supuesto, existen casos tradicionales de uso de detectores de canales de radio: se trata, en primer lugar, de objetos culturales, lugares de culto, es decir, edificios con una arquitectura compleja, generalmente de construcción antigua, donde a menudo no es posible tender el cableado. Sin embargo, tenemos una gran cantidad de inmuebles en construcción, cuando ni en la fase de diseño ni en la de construcción nadie piensa siquiera en equipar la instalación con un sistema de seguridad. Esta pregunta surge cuando el edificio ya está construido, se han realizado los acabados y la instalación de un sistema de cables para el sistema de seguridad y alarma contra incendios en esta etapa costará mucho dinero, sin mencionar el tiempo invertido. Básicamente, por supuesto, esto se aplica a proyectos de construcción individuales, pero hay muchos casos en los que en proyectos más serios surge la siguiente situación: se necesita una alarma contra incendios, la instalación simplemente no se permitirá sin ella, pero las hipotecas para líneas de comunicación y bucles de alarma no están disponibles o ya están llenos de cableado eléctrico, comunicación, etc.
Aquí es donde los sistemas inalámbricos vienen al rescate. Después de todo, puede instalar detectores, conectar y programar un dispositivo de seguridad contra incendios con las habilidades adecuadas literalmente en un día.
En este artículo analizaremos las soluciones inalámbricas para sistemas de alarma contra incendios y nos centraremos en los detectores de incendios por canal de radio. En el caso más sencillo, el sistema consta de un conjunto de detectores y un panel de control (RCD). Para resolver el 95% de los problemas, sólo tres tipos de detectores de incendios son suficientes según el método de funcionamiento: detectores de humo y calor puntuales automáticos, así como detectores manuales, para dar una alarma de incendio por parte de una persona. Además, en aproximadamente cuatro de cada cinco casos se utilizan detectores de humo. En el caso general, un detector de canal de radio consta de tres componentes principales: una parte funcional responsable de determinar el hecho de un incendio, un módulo de canal de radio que sirve para transmitir una notificación de alarma al panel de control y un módulo de alimentación de batería que asegura funcionamiento autónomo del detector durante mucho tiempo (al menos un año) . En la mayoría de los casos, el módulo de canal de radio se integra directamente en el detector y, por lo tanto, constituye una solución completa de diseño único. A veces, el módulo de canal de radio junto con el módulo de potencia se fabrica por separado en forma de base de canal de radio. De este modo, el fabricante puede unificar su línea de productos y reducir la gama general de productos. En este caso, un detector direccionable normal se instala en una base de montaje especializada y se convierte en un detector de canal de radio, lo cual, como ve, es muy conveniente.
Actualmente en Rusia existen tres rangos de radiofrecuencia oficialmente aprobados para el uso de equipos de radio sin permiso especial: 433/868/2400 MHz. La banda 433 opera una gran variedad de equipos, desde alarmas de automóviles hasta radios portátiles, mientras que la banda 2400 está densamente ocupada por tecnologías de transmisión de datos como WiFi y Bluetooth. En este contexto, la banda relativamente libre de 868 MHz (principalmente porque no hace mucho que dejó de tener licencia) me parece la más adecuada para resolver los problemas de un canal de radio objeto.
Para transferir información desde el detector al panel de control, se puede utilizar un protocolo de transferencia de datos unidireccional o bidireccional. La transferencia de datos en una dirección, desde el detector al panel de control, simplifica y reduce significativamente el coste del sistema en su conjunto, ya que en este caso el detector solo necesita un transmisor de radio, porque no necesita recibir datos. Sin embargo, en este caso, con una gran cantidad de detectores, es bastante difícil implementar algoritmos anticolisión que impidan la transmisión simultánea de datos en la misma frecuencia por varios dispositivos. Pero para sistemas pequeños con una o dos docenas de detectores, una solución tan simple es bastante adecuada y funciona bien. En casos extremos, algunos sistemas pueden utilizar varios subcanales de transmisión, cada uno de los cuales tiene su propia frecuencia. Al construir sistemas grandes donde se pueden instalar cientos de detectores de radio, una solución basada en un canal de radio bidireccional sería más aceptable. Con un intercambio bidireccional, el sistema adquiere una funcionalidad a un nivel completamente diferente: es posible controlar los actuadores a través de un canal de radio. Basándose en los datos sobre la calidad de la señal de radio recibida de los dispositivos in situ, el panel de control puede regular de forma remota la potencia de los transmisores in situ, lo que da como resultado un consumo de energía optimizado, un mecanismo significativamente simplificado para monitorear la funcionalidad de los detectores, la capacidad para configurar de forma remota los parámetros operativos y mucho más. Pero hay que pagar por todo y, por lo tanto, los sistemas basados en un canal de radio bidireccional siguen siendo mucho más caros. Para ser justos, cabe señalar que según GOST R 53325-2009 para sistemas automáticos contra incendios, los sistemas con un canal de radio unidireccional en realidad están prohibidos, aunque, en mi opinión, esta restricción no está técnicamente respaldada por nada y en una serie de categorías de objetos se utiliza un canal de radio unidireccional, teniendo en cuenta su mayor simplicidad y bajo coste con una fiabilidad comparable está completamente justificado.
Al construir sistemas de canales de radio, se utilizan tres topologías principales para organizar el esquema de transmisión de datos: «estrella», «árbol» y «red de sensores». Cuando se conecta como estrella, cada detector transmite directamente información sobre su estado al panel de control; este método de comunicación es adecuado para objetos pequeños cuando todos los detectores están dentro de la visibilidad de radio del panel de control. Si la escala del objeto o el complejo entorno de interferencia no permiten directamente una comunicación por radio estable, se utiliza una estructura jerárquica en forma de «árbol» con el uso de dispositivos especiales: repetidores de señales de radio. El repetidor se instala entre el detector y el panel de control y garantiza la repetición de la señal para aumentar el alcance general de la comunicación. Puede haber varios repetidores a lo largo de la ruta de la señal de radio; esta característica del sistema se denomina profundidad de retransmisión. Los repetidores se pueden utilizar con protocolos de comunicación unidireccionales y bidireccionales. Sin embargo, la opción más avanzada, además de la más compleja, es una topología tipo “red de sensores” (red en malla), donde teóricamente cualquier dispositivo puede ser a la vez punto final y repetidor. Las ventajas de esta topología radican principalmente en la capacidad de supervivencia del propio sistema, ya que los datos se pueden transmitir de cada dispositivo a cada uno, lo que permite construir diferentes rutas de transmisión. Sin embargo, estas soluciones son más exigentes en términos de potencia, ya que los dispositivos deben estar preparados para transmitir no sólo su propia información, sino también los datos de sus vecinos. Y, en consecuencia, estos dispositivos son más caros que los convencionales, sin una función de relé incorporada.
La fuente de alimentación de los dispositivos es un gran tema aparte en los sistemas de canales de radio. Si los paneles de control y la mayoría de los repetidores, por regla general, tienen una fuente de alimentación estacionaria, entonces los detectores deben tener una fuente de alimentación de batería con capacidad suficiente para el funcionamiento a largo plazo (años) del dispositivo. Además, es muy deseable que el tipo de batería utilizada esté disponible para su compra al reemplazarla y que el costo de la batería no afecte en gran medida el costo total del dispositivo y, lo que es más importante, el costo de funcionamiento del sistema. Para optimizar el consumo de energía en los detectores, se utilizan una serie de circuitos especiales y soluciones algorítmicas. Su esencia se reduce al hecho de que la mayor parte del tiempo el detector «duerme», es decir, está en modo de microconsumo de energía y sólo ocasionalmente «se despierta» para realizar trabajos funcionales, por ejemplo, medir el nivel de humo y transmitir. su estado al panel de control. Para un funcionamiento normal, también es necesaria una función de notificación oportuna de un nivel de batería bajo, es decir, no media hora antes de que el dispositivo se apague, sino con varios días o semanas de antelación, para que haya tiempo de sustituir la batería. Algunos fabricantes incluso proporcionan dos baterías para ello: la principal y la de respaldo.
En conclusión, veamos el tema más controvertido al evaluar los sistemas de canales de radio: el alcance de la comunicación. Los fabricantes de sistemas de objetos suelen expresar valores de varios cientos de metros, pero con la salvedad de que estos datos son válidos para espacios abiertos. Pero los detectores de incendios por canal de radio no se instalan en campos abiertos. Esto es cierto, pero el problema es que es extremadamente difícil calcular de antemano el paso de una señal de radio a través de un objeto. Hay tantos factores diferentes que deben tenerse en cuenta. Esto incluye el material de paredes y techos, su espesor, la presencia de barreras reforzadas y su posición relativa, que afecta la naturaleza de los reflejos de la señal de radio. Otros dispositivos de transmisión de radio que funcionen dentro del alcance de nuestro sistema de radio pueden tener un impacto significativo. Además, lo peor es que los transmisores de radio externos no siempre funcionan, sino sólo a ciertos intervalos, lo que confunde a los ingenieros: ¿por qué el sistema funciona normalmente durante el día, pero se apaga durante media hora por la noche? Todos estos factores deben tenerse en cuenta en detalle a la hora de diseñar e instalar sistemas de canales de radio, porque de ellos depende la fiabilidad y, lo más importante, la estabilidad de la transmisión de datos.
Detector óptico de humos serie JA-80S OASiS (Jablotron)
Este detector de humo responde al humo visible o al aumento de temperatura (umbral) causado por un incendio. Si la concentración de humo o la temperatura excede el valor establecido, el detector emite una señal de alarma de incendio al panel de control y al mismo tiempo emite una señal de alarma desde la sirena incorporada. El detector realiza autoverificaciones periódicas. El funcionamiento correcto del detector se puede comprobar presionando el botón de prueba en la cubierta del detector.
Frecuencia de funcionamiento – 868 MHz; Fuente de alimentación: 1 pila de litio AA de 3,6 V; método de detección: cámara óptica/sensor de temperatura; tiempo de funcionamiento estimado: aproximadamente 3 años; alcance de comunicación: aproximadamente 300 m (espacio abierto); La superficie máxima protegida recomendada es de 50 metros cúbicos. metro; potencia de sirena incorporada – 80 dB/m; dimensiones – Ø 126 mm, altura – 65 mm; cumple con EN 54-7, EN 54-5, prEN 54-25, ETSI EN 300220, EN 50130-4 y EN 55022, EN 60950-1.
«Aurora-DR» (IP 21210-3) («Argus-Spectrum»)
Los detectores de incendios de humo analógicos direccionables por canal de radio (versiones convencionales y a prueba de explosiones) funcionan como parte del sistema de alarma y advertencia de incendios analógico direccionable inalámbrico SAGITTARIUS®. Cambio automático de frecuencias (10 canales en los rangos de 433 y 868 MHz), selección automática de ruta de transmisión de señal, protocolo bidireccional.
Alimentación mediante un juego de baterías: 5 años (principal) + 2 meses (de respaldo).
Los detectores cumplen totalmente con la Ley Federal-123 y GOST R 53325 y tienen un certificado de cumplimiento con SanPiN (no daña la salud humana, no interfiere con el funcionamiento de los equipos médicos).
Transmite el valor de humo actual (analógico). Disponen de “inteligencia distribuida”: análisis de señales de incendio junto con el panel de control, así como función de compensación automática de polvo. Monitoreo automático del desempeño. Cámara de humo patentada con 2 recolectores de polvo.
Disponen de sistema reflector: protección de la luz ambiental, mosquitera protectora incorporada y cámara de humo simétrica. Interruptor de láminas: prueba del detector mediante un imán.
Procesamiento adaptativo de señales: eliminación de falsos positivos.
Detectores de incendios vía radio direccionables: manual IP53510-1 «Ladoga IPR-RK» y humo IP21210-2 «Ladoga PD-RK» (Rielta)
Los detectores cumplen con los requisitos de GOST R 53325-2009. El intercambio de radio bidireccional en el rango de frecuencia de 433 MHz proporciona acuse de recibo de las notificaciones transmitidas. La confiabilidad de la transmisión de información está garantizada mediante la conmutación automática a una frecuencia de respaldo en condiciones de interferencia difíciles y un protocolo de intercambio especial «Rielta-Contact-R». La duración del funcionamiento con la batería principal es de al menos 5 años, con la batería de respaldo, de al menos dos meses. El alcance de comunicación en espacio abierto es de 200 m. El tiempo de control y el período de transmisión se programan durante la instalación. La instalación del sistema no requiere el uso de una computadora. Indicación de identificación. Rango de temperatura -20 °C – +55 °C.
Detector de incendios de humos térmico inalámbrico ASD-100 (Satel)
El detector de incendios combinado ASD-100 está diseñado para funcionar como parte del sistema de alarma inalámbrico ABAX y se instala dentro de locales protegidos. Está equipado con detectores de humo y calor que generan una alarma cuando los parámetros ambientales (humo y temperatura) alcanzan valores umbral específicos. El detector envía un mensaje de alarma vía radio al controlador del sistema ABAX, emitiendo además señales sonoras y luminosas. El sensor ASD-100 se configura de forma remota mediante comunicación por radio y el dispositivo recibe energía de una batería de litio CR123A que produce un voltaje de 3 V. El alcance de comunicación por radio proporcionado por el dispositivo es de hasta 150 m en la línea de visión, y el confiable el diseño del detector permite comprobarlo no más de 2 veces una vez al año.
Detectores inalámbricos analógicos direccionables de la serie IQ8Quad (Esser de Honeywell)
Las alarmas contra incendios inalámbricas se basan en la tecnología IQ8Wireless, que proporciona conexión inalámbrica de detectores de la serie IQ8Quad a un sistema cableado. Para instalarlos se utilizan bases inalámbricas especiales que utilizan un canal de radio para conectarse a un transpondedor o puerta de enlace inalámbrica. En este caso, todos los detectores reciben una dirección individual y el sistema los interpreta como abonados de un bucle en anillo. El alcance de comunicación por radio del sistema IQ8Wireless alcanza los 300 m en la línea de visión y para alimentar las bases inalámbricas y las interfaces de radio se utilizan 4 baterías de litio de 3,6 V con una vida útil de hasta 5 años. El intercambio de datos en una alarma contra incendios de este tipo se realiza en frecuencias de 433 MHz (20 canales) y 868 MHz (4 canales), y se utiliza tecnología de salto de frecuencia para proteger contra interferencias e influencias no autorizadas. Los detectores de la serie IQ8Quad utilizados en el sistema contra incendios por canal de radio Esser pueden ser de humo, calor, combinados, con sensor de gas, así como con anunciadores de luz, sonido y voz incorporados.