Методики выявления причин ложных срабатываний ОПС.

Методики выявления причин ложных срабатываний ОПС.

Ложные тревоги – самый неприятный недостаток, который может быть у системы охранно-пожарной сигнализации. К сожалению, нигде в рекламных материалах вы не найдете никаких параметров, позволяющих оценить вероятность возникновения ложных тревог. Еще хуже то, что любая, сколь угодно замечательная техника может оказаться жертвой плохого монтажа, воздействия времени или помех. А потому монтажники и особенно эксплуатационщики должны знать возможные причины ложных тревог и уметь их искать.
Самой распространенной причиной ложных тревог является плохой контакт в шлейфе сигнализации. Недаром электронику в шутку называют наукой о контактах: об их отсутствии, где они нужны, и их наличии, где их быть не должно. Скрутки, дешевые стальные клеммники, переламывающиеся одножильные провода – и вот вам через год-другой уже начинает пропадать контакт. Очень неприятная неисправность, в зависимости от температуры или влажности воздуха она может месяцами не проявляться, а вылезет на поверхность, например, при минус 30 на улице, чтобы «приятней» было ее искать. Или будет проявляться по ночам, а днем приходит ремонтник – все в порядке, все работает. Такую неисправность очень трудно выявить и устранить.
Нередко причиной являются электромагнитные помехи. Причем помехи могут влиять как на прибор приемно-контрольный, так и (чаще) на сами датчики (извещатели). Эта неприятность характерна для пожарных дымовых извещателей, установленных на подвесном потолке. В таком случае кабель шлейфа часто просто лежит на каркасе потолка, вперемешку с кабелями освещения. Да и сами газоразрядные лампы с высокочастотными (бездроссельными) балластами нередко являются источником ужасающих помех, а расположены они совсем рядом с пожарными извещателями.
Третьей по распространенности причиной являются огрехи монтажа. В данном случае я имею в виду не плохое подключение проводов, а именно некачественный механический монтаж устройств.
Например, геркон поставлен криво, магнит от времени слегка размагнитился, деревянная дверь рассохлась и перекосилась, и вот уже геркон честно выдает сигнал «дверь открыта». Прижмете посильнее – норма, слегка потянете запертую дверь – тревога. У большинства герконов дистанция надежного срабатывания всего 1–2 см. Такую неисправность легко выявить, если приклеить к геркону магнит (не забывайте, что вы тем самым фактически отключили геркон – он перестал обнаруживать открывание двери). Если ложные тревоги на время проверки прекратились, значит, проблема именно в этом, более тщательно смонтируйте геркон и ответную часть (магнит) на двери или вообще замените геркон на более «дальнодействующий».
Кстати, нередка и обратная неисправность: геркон перестает сигнализировать об открытии двери. Это бывает на стальных дверях, если сама рама достаточно намагнитится.
Кроме герконов некачественный монтаж может сказываться и, например, на инфракрасные датчики движения. Висит датчик на одном шурупе и колышется от хлопанья дверьми в соседних комнатах. А в поле его зрения батарея отопления. Был бы датчик жестко закреплен – батарея ему бы не мешала. А так – вот вам ложные тревоги.
Вообще инфракрасные датчики легко поставить неправильно – напротив окна и батареи отопления. Теоретически он все равно будет работать, но хлопающая на ветру форточка или развевающаяся занавеска объективно обеспечивает быстрое изменение распределения температуры в поле зрения датчика. Это даже нельзя назвать ложной тревогой – датчик честно фиксирует движение чего-то теплого на фоне холодного. Аналогично акустический датчик разбития стекла объективно может реагировать на очень сильный резкий звук (практически любой можно загнать в тревогу, если непосредственно перед ним хлопнуть в ладоши). Не надо безоговорочно верить тому, что говорят и пишут о сложном спектральном анализе. Да, компьютерные программы могут очень точно различать звуки. Но для того чтобы серийные датчики могли так хорошо отличать звук стекла от других похожих звуков, надо, чтобы в них тоже стоял Pentium на несколько гигагерц. Правда, они бы потребляли тогда, как компьютер, и стоили столько же. Поэтому я даже не считаю ложными тревогами срабатывания датчика разбития стекла в столовой, где постоянно ножи на кафель роняют. Если для вас это проблема, прикрутите чувствительность. Или поставьте датчик за шторами возле окна – тогда он будет хорошо слышать звук разбиваемого стекла и не будет слышать звуки предновогоднего корпоратива из помещения.
Теперь разберем, каким образом можно искать и устранять неисправность. Главный принцип: источник ложных тревог надо сначала локализовать. Это непросто, ложные тревоги, как уже говорилось, могут происходить довольно редко (но достаточно часто, чтобы это нервировало заказчика). Вы приезжаете на объект, подтянули все винты в соединениях, проверили целостность проводов, даже прозвонили шлейф тестером (омметром) и убедились, что все вроде в норме, а через неделю вам вновь говорят, что два раза была ложная тревога. Что ж, пора браться за проблему систематически.
Первый вопрос: ложные тревоги всегда происходят в одном шлейфе или в разных? Если ППК имеет хороший журнал событий и вы можете его просмотреть – замечательно. Если нет, придется договариваться с дежурными охранниками, чтобы они записывали, когда и какая лампочка горела при тревоге. Как договариваться, вопрос не ко мне. Если не умеете, читайте об искусстве ладить с людьми или другие подобные опусы. В результате вы узнаете, где происходят тревоги и когда. Иногда удается сопоставить время тревог с включениями, например, промышленного оборудования – значит, проблема в электромагнитных помехах и надо по рекомендациям производителя экранировать, заземлять или, наоборот, запитывать от отдельных источников питания. Меры борьбы обсуждайте с разработчиком системы, они будут не рады, но что-нибудь присоветуют. Или можно просто заменить сбоящие извещатели на другие типы (например, дымовые на тепловые) – это тоже может помочь.
Если ложные тревоги происходят более-менее равномерно во всех шлейфах, вероятно, проблема с ППК. Замените его, лучше всего на другую модель. Если не помогло, считаем, что система просто запущенная в целом (или везде стоят одинаково некачественные извещатели), и начинаем бороться по очереди с каждым шлейфом (если шлейфов в системе много, то лучше сразу по нескольку). Во время такой борьбы на некоторое время отключаются части системы и снижается безопасность объекта, так что не забудьте согласовать это с ответственным за безопасность. Возможно, даже придется временно развернуть резервную систему, например, радиоканальную, ее легче быстро смонтировать, а потом демонтировать.
Итак, поиск неисправности в отдельном шлейфе. Единственный научный метод – это метод деления пополам. Разрываете шлейф посередине, переносите туда оконечный резистор (а лучше ставите новый оконечный резистор) и ждете некоторое время. Если раньше ложные тревоги случались где-то раз в неделю, ждать надо примерно месяц. Нет ложных тревог – проблема в отрезанном куске шлейфа. Подключаем его обратно и перерезаем этот кусок посередине, так что теперь остается подключенным ¾ шлейфа.
Если на первом этапе ложные тревоги были, значит, проблема на подключенной части (в отрезанном куске тоже могут быть проблемы, но мы для начала постараемся поймать за хвост хотя бы одну). Делим ближний кусок еще раз пополам (подключенной остается ¼ шлейфа) и снова ждем.
И так до тех пор, пока не найдем конкретный датчик, дающий ложные тревоги. Внимание: если у вас, например, электромагнитные помехи и ложные тревоги дают равномерно все датчики, то по мере отрезания кусков шлейфа тревоги будут случаться все реже и реже. Если это так, увеличивайте время выдержки. Вся эпопея, если ложные тревоги не очень частые, а шлейфы имеют много датчиков на каждом, может растянуться на месяцы.
Второй способ – замена оборудования. Он особенно уместен, если ложных тревог много на разных шлейфах. Выбираете один из шлейфов и меняете на нем все датчики на самые надежные и дорогие, какие только можете себе позволить. Для одного шлейфа это, как правило, не так уж дорого. Хотя и весьма трудоемко и частенько некрасиво в части самых дешевых – герконовых охранных датчиков. Если помогло, то в случае охранного шлейфа с разнотипными датчиками можно постепенно ставить обратно разные типы датчиков и так выяснить, в каких именно датчиках проблема. С пожарными сложнее – там обычно весь шлейф состоит из одинаковых датчиков, и если помогла замена на хорошие, то, значит, раньше просто стояли все плохие. Не то чтобы они были совсем все безнадежно плохие. Быть может, в других ситуациях они и могут работать, но конкретно в вашей, на этом объекте, они непригодны.
В случае пожарных датчиков бывает еще и такая причина: дешевые изделия могут иметь очень большой разброс параметров. Половина из них, например, вполне устойчивы к помехам, а некоторые срабатывают, что называется, от косого взгляда. Если это экономически оправдано, можно постепенно, по нескольку штук, ставить обратно старые датчики. Возможно, вам удастся отобрать те, которые не дают ложных тревог.
Особый случай – адресные системы. Конечно, адресные извещатели, как правило, более дорогие и более качественные, чем обычные. Но идеальных изделий не бывает. Во многих случаях они также могут давать ложные тревоги. Зато поиск проблем значительно облегчается. Во-первых, вам не нужно мучиться с делением шлейфа пополам, вы изначально знаете, какие именно извещатели выдают ложную тревогу. Это уже сэкономит вам несколько месяцев. Во-вторых, все известные мне адресные системы имеют хорошие средства протоколирования событий, так что вы можете получить информацию с точностью до минут или даже секунд, когда происходили ложные тревоги. Наконец, адресные извещатели нередко предоставляют возможности подробной диагностики или настройки своих параметров. Можно изменить какие-то параметры, как минимум просто загрубить чувствительность. Конкретные рекомендации давать не буду, все зависит от типов устройств.
В целом поиск неисправностей в адресной системе значительно приятнее, чем в неадресной. Вместо бегания по объекту со стремянкой и инструментами большинство операций могут производиться с пульта управления системой. Однако и в адресной системе может понадобиться все тот же трудоемкий и длительный метод деления пополам. Обычно это необходимо, если проблема в нерегулярной потере связи с отдельными извещателями. Если дело в плохом контакте (разрыве шлейфа), то место повреждения шлейфа можно вычислить, проанализировав, с какими извещателями связь теряется, а с какими она всегда стабильна. Если же причина в коротком замыкании линии связи, то придется делить пополам. Впрочем, даже в этом случае ситуация легче, чем в неадресной. При делении пополам необязательно полностью отключать остальной кусок шлейфа, достаточно вставить один или несколько изоляторов короткого замыкания. Когда замыкание даст о себе знать, он отключит поврежденную секцию, а вы узнаете, где искать проблему.
В заключение опишем рекомендации по борьбе с электромагнитными помехами. Эта деятельность не столько наука, сколько искусство. Некоторые считают ее шаманством. Действительно, в сложных системах, состоящих из сотен изделий, соединенных километрами кабеля и расположенных среди множества других электроустановок, точно рассчитать влияние одного устройства на другое просто невозможно. Одни и те же действия в одном случае могут помочь, в другом только ухудшат ситуацию. Но есть общие принципы, которые следует понимать, чтобы не перебирать все возможные комбинации методом проб и ошибок.
Первая рекомендация от производителей всех систем – использовать экранированный кабель. Да, это часто помогает. Хотя в действующей системе заменить уже проложенный кабель на экранированный, как правило, практически невозможно. Тем не менее рассмотрим некоторые детали. Сам по себе экран на кабеле может сильно помочь. Даже если его никуда не подключать. Нередко это даже лучшее решение – оставить экран кабеля неподключенным. В любом случае экран выравнивает влияние помех на все провода в кабеле, и потому уменьшаются разностные помеховые сигналы, приложенные к устройствам. Ни в коем случае нельзя экран заземлять (или вообще куда-то подключать) с двух концов. Потому что при этом экран становится не экраном, а дополнительным проводником, по которому течет слабопредсказуемый ток. Это называется земляная петля, об этом ниже. Часто оптимальное решение – заземлить или занулить экран со стороны ППК. Именно ППК принимает сигнал со шлейфа, и если экран подключить к опорной точке внутри ППК, то помехи на всех жилах кабеля относительно этой точки будут минимальны. В зависимости от схемотехники оптимальным может быть не заземление, а подключение, например, к корпусу ППК, к минусовому проводу питания ППК или даже к минусовому проводу шлейфа. Кстати, корпус ППК, если он металлический, по идее, необходимо заземлять. Но на практике, если земля (третий провод в сети питания) не слишком качественная (сама содержит множество помех), может оказаться, что лучше не подключать никуда, чем к такой земле.
Помимо экранирования кабеля иногда применяют экранирование подверженного помехам извещателя. Лист медной фольги или оцинкованной жести подкладывается под извещатель со стороны предполагаемого источника помех (например, если за стеной стоит мотор лифта или фрезерный станок). Алюминиевая фольга от шоколадки малоэффективна, ибо имеет довольно низкую проводимость. Такой экран часто полезно соединить с минусом питания извещателя отдельным достаточно толстым проводом.
Нередко путем проникновения помех является незапланированный контакт. Хуже всего, когда один или разные провода в системе оказываются заземленными в разных местах. Та самая упомянутая выше земляная петля. Разные точки земли имеют весьма разный потенциал (земля является не слишком хорошим проводником), в результате по проводу, заземленному в нескольких местах, потечет так называемый выравнивающий ток. В том числе это может быть обратный ток от проезжающего трамвая (по идее, он должен течь по рельсам, но, если там плохой контакт, он замечательно потечет по вашему кабелю) или симметрирующий ток трехфазного двигателя прокатного стана. Известны случаи, когда такой ток испарял неудачно заземленные кабели и напрочь выводил из строя оборудование. Результат, как правило, не настолько трагичен, но влияние помех возрастает многократно.
Обратите внимание: множественное заземление может произойти помимо вашего желания. Например, шлейф, проложенный лапшой, крепили гвоздями. Гвоздь коснулся одного из проводов и заземленной штукатурной сетки – и готово, вот она неожиданная точка вторичного заземления. По идее (согласно ГОСТ), все ППК рассчитаны на работу при сопротивлении утечки в шлейфе до 50 или даже 20 кОм. Но возможное влияние помех при такой утечке на землю непредсказуемо. Нередко при проверке шлейфов проверяют лишь сопротивление и изоляцию между проводами. Не забывайте проверять утечку на землю – с точки зрения помех это еще важнее. Если сопротивление на землю менее 1 Мом, проблемы весьма вероятны.
Еще один путь для проникновения помех – прокладка линии питания извещателей и линии сигнальной в разных кабелях. Это встречается, если удаленные извещатели подключаются к отдельному, расположенному рядом с ними источнику питания. В таком случае помехи, наводимые на линию питания и на линию сигнала, разные, и эта разность потенциалов оказывается приложена к извещателю. Опять же по идее (точнее, по ГОСТу), извещатели должны легко переносить помехи со стороны шлейфа. Но возможные помехи намного разнообразнее, чем тестовые, применяемые во время испытаний. Может быть, все будет хорошо, а может быть, и нет.
Кстати, потенциальным источником проблем является популярный в пожарной сигнализации кольцевой шлейф. Такой шлейф может оказаться огромной петлевой антенной, весьма восприимчивой и к магнитным, и к электрическим полям в широком диапазоне. Если ППК не обеспечивает достаточной степени изоляции между двумя концами кольцевого шлейфа (а многие ППК вообще никак их не изолируют), то при наличии подозрений на электромагнитные помехи можно попробовать разорвать кольцо. Может помочь.
Еще один источник помех – сеть питания. Попробуйте его отключить. Совсем, оба провода. Пусть какое-то время система поработает на аккумуляторе. Если помогло, ложные тревоги прекратились – ставьте развязывающий трансформатор, стабилизатор, online UPS – все это возможные способы изолироваться от помех, приходящих из сети питания.
И уж совсем напоследок, как последнюю меру, могу посоветовать попытаться разбить одну большую систему на несколько небольших. Вместо одного 48-шлейфового прибора поставить три 16-шлейфовых, подключенных к разным блокам питания. Или одну интегрированную систему разделить на несколько автономных. Возможно, проблема в том, что размеры системы непосредственно соединенных устройств превысили допустимые в данном месте. Опять же если помогло, то впоследствии можно с соблюдением мер предосторожности, например с гальванической развязкой линий связи, соединить систему вновь в единую. Главное – определить источник проблемы, тогда можно будет найти подходящее решение.