Современные адресные пожарные извещатели.
На российском рынке пожарной безопасности происходят изменения как в нормативной базе, так и в технологиях. Все большим спросом пользуются адресные системы пожарной сигнализации (СПС) в связи с тем, что они наиболее полно соответствуют новым нормативным требованиям, а также являются более эффективными в обнаружении пожароопасной ситуации, чем традиционные неадресные.
Такие системы, как правило, являются опросными и имеют контроль работоспособности подключенных извещателей, что позволяет устанавливать один адресный пожарный извещатель на помещение (в соответствии со СП 5.13130.2009) в отличие от традиционных неадресных извещателей, которых требуется не мене двух на помещение. Стоимость оборудования адресной системы несколько выше традиционной, но значительно ниже, чем стоимость оборудования адресно-аналоговой СПС. А если учитывать не только стоимость оборудования, но и монтаж, пуско-наладку, дальнейшее обслуживание, то стоимость системы для потребителя становится еще более привлекательней. Извещатели в современных адресных СПС имеют, как правило, возможность регулировки чувствительности в заданных пределах, механизмы ее стабилизации в процессе эксплуатации, контроль за уровнем запыления с информированием о текущем значении и т. д. Интерес к этому классу СПС с каждым годом увеличивается, и не только со стороны потребителя. Производителей адресных СПС на российском рынке на сегодняшний день уже больше десятка, и, к сожалению, далеко не все из них выпускают эффективные системы. В рамках данной статьи мы рассмотрим адресные СПС с точки зрения ее основного компонента – пожарного извещателя.
Назначение пожарного извещателя – обеспечение обнаружения пожара на ранней стадии развития, когда возможна его ликвидация при использовании первичных средств пожаротушения с минимальными материальными потерями. Большинство пожаров (горение твердых горючих материалов) начинается, как правило, с тления и сопровождается при термическом распаде значительным выделением дыма, который под действием тепловых потоков разносится в окружающее пространство. Обеспечить раннее обнаружение способен только дымовой пожарный извещатель. Дымовой оптический извещатель является самым распространенным типом дымовых извещателей не только в России, но и во всем мире. Рассмотрим его подробнее.
Какая характеристика является первостепенной для максимально эффективного обнаружения пожара на самой ранней стадии? Для дымовых извещателей – это чувствительность, измеренная в дБ/м. Согласно ГОСТ Р 53325-2009 чувствительность дымовых оптико-электронных извещателей должна быть указана в технической документации на извещатель и находиться в диапазоне 0,05÷0,2 дБ/м. Сертификационные испытания по ГОСТ Р 53325-2009, при которых чувствительность извещателя должна оставаться в данном диапазоне, допускают изменения этой чувствительности в очень широких пределах. Например:
при изменении ориентации к направлению воздушного потока – в 1,6 раза;
при изменении скорости воздушного потока – в 0,625–1,6 раза;
от экземпляра к экземпляру – в 1,3 раза;
при изменении напряжения питания – в 1,6 раза;
при изменении температуры окружающей среды до +55 0С – в 1,6 раза.
При одновременном воздействии всех перечисленных факторов, что обычно и происходит на практике, чувствительность оптико-электронного извещателя может измениться более чем в восемь раз (1,6 х 1,6 х 1,3 х 1,6 х 1,6 = 8,5)! К тому же в процессе эксплуатации происходит уменьшение чувствительности из-за накопления пыли, старения электронных компонентов и т. д., что еще более увеличивает разброс.
К сожалению, практически все российские производители адресных пожарных извещателей не указывают в паспортах на свое изделие конкретное значение чувствительности, а приводят лишь диапазон 0,05÷0,2 дБ/м. Поэтому для потребителя все извещатели по данному параметру выглядят одинаково.
В адресной СПС адресный извещатель, так же как и традиционный неадресный, является пороговым, т. е. порог срабатывания «прошивается» в самом извещателе при его производстве на заводе. Многие недобросовестные производители этим и пользуются: имея в арсенале своей продукции неадресный извещатель, «механически» перерабатывают его в адресный, при этом, конечно же, никаких преимуществ раннего обнаружения это не дает, кроме адреса сработавшего извещателя при тревоге.
Современный уровень адресных пожарных извещателей – это опросные интеллектуальные пожарные извещатели с аналого-цифровыми преобразователями, энергонезависимой памятью для хранения алгоритмов обработки информации, режимов работы, текущего уровня запыления дымовой камеры и даже даты выпуска, даты последнего технического обслуживания и т. д. Использование специальных алгоритмов компенсации изменения чувствительности при запылении дымовой камеры позволяет обеспечить стабильный уровень чувствительности в процессе эксплуатации. Некоторые производители реализуют в своих извещателях возможность регулировки чувствительности в заданных пределах, что позволяет адаптировать адресную систему под условия, контролируемого объекта. В чистых помещениях повышение чувствительности обеспечивает более раннее обнаружение очага возгорания, в помещениях, где возможно изменение оптической плотности среды в нормальных условиях, для исключения ложных сработок возможно понижение чувствительности.
Функцию регулировки чувствительности в 1,5–2 раза можно реализовать далеко не в каждом извещателе. Как мы говорили ранее, по ГОСТ Р 53325-2009 допускается изменение чувствительности дымового извещателя при изменении ориентации к направлению воздушного потока в 1,6 раза, а при изменении скорости потока от 0,2 до 1 м/с – в 0,625–1,6 раза. Зависимость чувствительности извещателя от направления и скорости воздушного потока определяется только формой дымозахода, конструкцией дымовой камеры, расположением оптопары и не может быть скомпенсирована электроникой. При значительной зависимости чувствительности от изменений условий окружающей среды регулировка чувствительности теряет смысл и даже недопустима, так как приведет к выходу за пределы диапазона 0,05–0,2 дБ/м. Естественно, требования ГОСТ Р53325-2009 для извещателя с регулировкой чувствительности должны выполняться во всем диапазоне изменения чувствительности, в том числе и при установке крайних значений диапазона. Требуется тщательная проработка конструкции извещателя для снижения зависимости его чувствительности от различных факторов. Например, рассмотрим неадресный и адресный извещатели всемирно известного производителя пожарного оборудования, которые имеют одинаковую дымовую камеру. Если в традиционном извещателе допустимо было использовать дымовую камеру с плоской крышкой (рис. 1), то в современных адресных извещателях с функцией регулировки чувствительности потребовалось на крышке дымовой камеры разместить дополнительные элементы для исключения влияния асимметричного расположения оптопары (рис. 1).
Рис. 1. Дымовая камера и крышка традиционного извещателя
А так ли уж необходимо значительное усложнение схемотехники и конструкции извещателя для стабилизации и регулировки чувствительности? Многие полагают, что не важно, какая чувствительность у дымового извещателя, все равно когда-нибудь сработает. Однако простейший эксперимент наглядно показывает зависимость времени обнаружения тлеющего очага от установленной чувствительности дымового пожарного извещателя.
В верхней части замкнутого пространства небольшого объема (достаточно 0,1–0,15 м3) устанавливаются адресные дымовые пожарные извещатели с различной чувствительностью, в нижней части – тлеющий хлопковый фитиль на миниатюрном штативе и один или два вентилятора для равномерного распределения дыма по всему объему (рис. 2).
По западным экспериментальным оценкам, при удельной оптической плотности дыма 0,1 дБ/м видимость составляет примерно 100 м. Учитывая то, что на первом этапе развития очага задымление присутствует только в верхней части помещения, сигнал от дымового извещателя со стандартной чувствительностью порядка 0,1–0,12 дБ/м должен давать большие возможности по пресечению развития пожара, защите людей и имущества.
Сложность измерения чувствительности дымовых извещателей на объекте приводит к тому, что неработоспособными извещатели признаются только при полном отказе электроники. На одном ответственном объекте тестирование дымовых извещателей проводилось с использованием дыма от тления текстильных материалов. Некоторые извещатели не срабатывали даже при близком расположении тестового очага, что объяснялось их низкой чувствительностью. Однако вместо того чтобы забраковать эти извещатели, обслуживающий персонал «добивался» их сработки, изолируя извещатель и очаг от внешней среды при помощи полиэтиленового рукава и повышая тем самым концентрацию дыма до нереальных величин. Но даже такой простейший тест пороговой системы требует значительных затрат времени и проводится лишь на некоторых объектах. В современных интеллектуальных адресных СПС предусмотрена возможность считывания из энергонезависимой памяти извещателя установленного уровня чувствительности и даже уровня запыления и задымления дымовой камеры. Как правило, это возможно при помощи дополнительных аксессуаров, у разных производителей они могут называться по-разному. Удобство использования аксессуаров является не последним фактором при выборе системы. Есть же разница в тестировании извещателя кнопкой, острым предметом, магнитом либо использовать универсальный пульт с ЖК экраном, куда выводится вся текущая информация об извещателе (рис. 3).
Рис. 2 Многофункциональный пульт дистанционного управления
Не последнюю роль играет удобство установки и считывания адреса. Разные производители используют различные методы записи адресов извещателей. Один из таких примеров способа установки адресов – это роторные переключатели адреса, которые располагаются с обратной стороны извещателя (рис. 4), что дает возможность определить, либо изменить текущий номер извещателя, не подключая его к ПКП.
Рис. 3. Роторные переключатели для установки адресов
Другой пример, метод записи адреса в энергонезависимую память извещателя с использованием дополнительных устройств таких, как программатор адреса (рис. 5). Именно этот способ установки адреса наиболее распространен в адресных СПС.
Рис. 4 Программатор адреса
И в заключение хотелось бы рассмотреть еще один тип пожарного извещателя – аспирационный. Ни один из извещателей не дает такого уровня эффективности обнаружения возгораний. На сегодняшний день многие западные компании, производители адресных СПС, считают данную технологию одной из самых перспективных и обеспечивают возможность подключения к своим адресным приемно-контрольным приборам (ПКП) аспирационного извещателя.
Простейший адресный аспирационный дымовой пожарный извещатель состоит из трубы с отверстиями для забора проб воздуха, которые поступают в блок с высокостабильной турбиной и с измерителями оптической плотности среды, как правило, это точечные интеллектуальные адресные дымовые извещатели со стабилизацией чувствительности, которые подключаются в адресный шлейф совместимого ПКП напрямую. А информация от аспирационного блока (неисправность питание, обрыв системы труб, засорение отверстий и т. п.) передается на адресный ПКП через реле «Неисправность». Труба располагается в контролируемой зоне, а аспирационное устройство – центральный блок, может быть установлен в удобном для управления и обслуживания месте в том же или в другом помещении.
Рис. 5 Аспирационная система
Аспирационный способ контроля – постоянный принудительный отбор воздуха через систему труб из контролируемого объема дает значительные преимущества по сравнению с традиционными точечными извещателями, до которых при определенных условиях дым просто не доходит. Аспиратор обеспечивает поступление через каждое отверстие воздуха из достаточно большого объема помещения, что компенсирует влияние воздушных потоков от приточно-вытяжной вентиляции, систем кондиционирования и т. п., которые искажают «стандартное» распределение дыма в помещении. Аспирация также снижает влияние эффекта стратификации (расслоения) воздуха в высоком помещении, когда слой теплого воздуха под потолком препятствует поступлению дыма в верхнюю часть помещения. Кроме того, поступление дыма одновременно через несколько отверстий в трубе компенсирует снижение концентрации дыма под потолком в высоком помещении.
В рамках данной статьи мы попытались взглянуть на адресные СПС с точки зрения пожарного извещателя. Так как данный класс систем представляет собой следующую ступень развития систем пожарной сигнализации, то повышение класса извещателя – традиционного порогового, интеллектуального адресного с регулировкой чувствительности – требует не только усложнения схемотехники, но и более высокого уровня проработки конструкции извещателя, дымовой камеры и оптопары. В противном случае стабильность чувствительности и эффективность извещателя практически не будет отличаться от более простых моделей. Только современные адресные системы, использующие передовые решения обнаружения пожара, такие как аспирационные системы, и интеллектуальные адресные извещатели с возможностью регулировки чувствительности и ее стабилизацией в процессе эксплуатации, позволяют обеспечить должный уровень пожарной защиты объекта.
Аспирационные извещатели серии ASD (System Sensor)
Максимально быстрое обнаружение пожароопасной ситуации. Снижение влияния воздушных потоков. Встраивание в декоративные элементы и в строительные конструкции. Отсутствие шлейфов и электронных устройств в защищаемом помещении. Удобная программа проектирования. Простота монтажа, программирования и технического обслуживания. Минимальные затраты при модернизации системы пожарной сигнализации.
Область применения – сверхчистые помещения, гермозоны (производство микроэлектроники), перерабатывающие цеха (деревообработка, бумажные, табачные фабрики), здания с нестандартной архитектурой, стеклянные атриумы, историческая архитектура, музеи, библиотеки, архивы. Идеальное решение для протяженных и высоких помещений (до 15 м), склады. Зоны с электронным оборудованием (серверные, вычислительные центры, телекоммуникационные системы). Пространства за подвесными (натяжными) потолками под двойными полами, труднодоступные и пыльные зоны. Шахты лифтов, эскалаторы, туннели.
«Невидимый» автоматический дымовой извещатель Bosch серии 520 (Bosch Security Systems)
Сверхтонкие дымовые извещатели FAP-0-520 не только надежно определяют симптомы возгорания, но и хорошо вписываются в интерьер помещений, поскольку крепятся к потолку заподлицо и позволяют использовать цветные вставки для соответствия общей гамме интерьера. Они разработаны специально для подключения к локальной сети безопасности LSN improved, а два встроенных в них изолятора позволяют сохранить функции кольцевого шлейфа при обрыве провода или при коротком замыкании. Bosch FAP-520 оборудованы двумя оптическими датчиками и датчиком загрязнения, при этом в сенсоре отсутствует оптическая камера в ее обычном понимании. В датчик встроены 2 светодиода, которые излучают световой поток под определенным углом в рабочую область под извещателем, и когда туда попадают частицы дыма, фотодиоды измеряют количество отраженного света в виртуальной оптической камере и преобразуют его в пропорциональный электросигнал. Для исключения ложных тревог в извещателе используются 2 виртуальные оптические камеры, работающие по логике «И», а фотодиод чувствителен только к ИК-излучению, приходящему от светодиода. Кроме того, FAP-0-520 имеет механизм компенсации загрязнения, и соответствующий датчик выдает сигнал, когда извещатель нуждается в очистке.
Адресно-аналоговые линейные дымовые извещатели 6500 и 6500S (ESMI)
Однопозиционные адресно-аналоговые линейные оптико-электронные дымовые извещатели 6500 и 6500S предназначены для работы системе пожарной сигнализации ESMI FX NET. Извещатели полностью совместимы с протоколом 200+ и применяются для защиты помещений с высокими потолками и потолками сложной формы (атриумы), а также протяженных помещений (склады, ангары и т.п.).
У извещателей 6500S и 6500 передатчик и приемник расположены в одном корпусе. Передатчик генерирует инфракрасный луч в направлении рефлектора. Луч, отраженный рефлектором попадает на приемник, и производится анализ уровня принятого сигнала. По изменению интенсивности принятого сигнала определяется состояние тревоги. Извещатель 6500S имеет уникальную возможность удаленного тестирования. «Точная настройка» извещателя вместе с рефлектором может быть достигнута благодаря цифровому индикатору интенсивности сигнала.
Чувствительность извещателя может быть установлена между 25% и 50% ослабления, что обеспечивает гибкость в адаптации к условиям окружающей среды. В извещателе также реализована технология автоматической компенсации уровня чувствительности.
Адресный дымовой извещатель IQ8Quad-802371 (Esser by Honeywell)
Оптический дымовой извещатель IQ8Quad-802371 обеспечивает надежное раннее обнаружение пожара. Он способен детектировать дым, выделяемый различными продуктами горения, и удовлетворяет нормам проектирования систем пожарной сигнализации в РФ. Как и все модели серии IQ8Quad, этот извещатель оснащен изолятором короткого замыкания и отличается чрезвычайно низким потреблением тока покоя. Он имеет плоский корпус, но при этом вместительную монтажную базу, стандартную для всех извещателей данной серии. Наличие такой базы позволяет выполнить замену камеры без размыкания пожарного шлейфа и при активной сигнализации. Кроме того, компания-производитель выпускает модификацию дымового датчика со встроенной сиреной, громкость которой достигает 92 дБ, что позволяет отказаться от монтажа дополнительных устройств акустического оповещения.
Серия адресных пожарных извещателей Leonardo (System Sensor)
Возможность установки 1 адресного извещателя с автоматическим контролем работоспособности в помещении вместо 2-х неадресных (п.13.3.3 СП 5.13130.2009). Минимальный расход кабеля: двухпроводная адресная шина на 99 извещателей любой топологии. Исключение дополнительного шлейфа для защиты запотолочного пространства. Все это обеспечивает суммарную экономию затрат на этапе сдачи адресной системы Leonardo по сравнению с неадресной особенно на небольших и средних объектах. Раннее и достоверное обнаружение пожароопансой ситуации с индикацией адреса активизированного извещателя.
Совместимы с адресными охранно-пожарными приборами ППКОПА «Сигнал-99», «Квазар-А», S632-2GSM (Proxyma), а также с любым неадресным пороговым ППКП и ППКОП – через адресный модуль АМ-99 с реле «ПОЖАР1», «ПОЖАР2» и «НЕИСПРАВНОСТЬ». Гарантия на адресные извещатели серии Leonardo – 5 лет.
Адресный аспирационный дымовой извещатель VESDA VFT-15 (Xtralis Ltd)
Отличительной особенностью данного детектора является его адресность. Используя VFT-15, теперь возможно определять не только, в какой воздухозаборной трубе, но и через какое отверстие дым попал в систему VESDA. Адресное обнаружение дыма производится в радиусе до 50 м от извещателя. При этом минимальная концентрация дыма, которую распознает VFT-15, составляет всего лишь 0,001 % затемн./м.
Инновационное решение от Xtralis позволяет существенно повысить противопожарную безопасность таких объектов как серверные помещения, центры обработки данных, архивы, АТС, отели, учреждения ИТУ и т.д., там, где требуется точно (например, с точностью до серверной стойки) определить место обнаружения источника пожарной опасности.
Адресные пожарные дымовые извещатели «АВРОРА–ДА» (ИП 212-79) (Аргус Спектр)
Работают совместно с адресными ППКП «РАДУГА-2А» и «РАДУГА-4А».
Автоматический непрерывный анализ работоспособности извещателя. Запатентованная дымовая камера имеет 2 пылесборника. Питание по двухпроводной линии от ППКП. Система отражателей обеспечивает защиту от внешней засветки, а симметричная дымовая камера – чувствительность к дыму по всем направлениям. Встроенная защитная сетка является надежной преградой для насекомых. Геркон позволяет тестировать извещатель при помощи магнита. Установка адреса и режима работы извещателя с программатора «Аврора–2П». Монтажные базы (основная, усиленная, высокая) с центральным расположением контактов обеспечивают удобство установки и легкость замены извещателей.
Извещатель стабильно работает в диапазоне температур от -30°С до +55°С.