Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Мировые тенденции развития адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Мировые тенденции развития адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации

Мировой рынок адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации имеет устойчивую тенденцию к росту: доля таких систем в общем объеме производства приближается к 70%. И теперь основной задачей становится совершенствование эффективности системы обнаружения возгорания: необходимо как можно быстрее обнаружить, как можно лучше идентифицировать место возгорания и как можно проще обслужить систему.

В статье автор анализирует последние достижения в области разработки систем данного класса

И.Г. Неплохов
Начальник отдела техподдержки ООО "Систем Сенсор Фаир Детекторс", к.т.н.

На сегодняшний день самым эффективным средством обнаружения возгорания являются адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации ААСПС. Именно они контролируют в динамическом режиме состояние среды в помещении, выявляют в считанные секунды изменение температуры или задымленности и выдают дежурному предупреждающий сигнал. Очевидно, что если возгорание выявлено на самой ранней стадии, его легко ликвидировать с помощью небольшого количества воды или обычного огнетушителя, и ущерб от него будет минимален. Число извещателей в таких системах может составлять несколько десятков тысяч, что достаточно для самых крупных проектов.

В свою очередь массовый выпуск адресно-аналоговых извещателей в мире привел к снижению их стоимости, что явилось дополнительным стимулом к расширению рынка. К сожалению, в России пока иная ситуация: хотя в последние годы у нас стоимость оптического дымового адресно-аналогового извещателя уменьшилась примерно в 2 раза, доля адресно-аналоговых систем не превышает 10%. Отсутствие развитой системы страхования тормозит внедрение качественной аппаратуры, и часто предпочтение отдается наиболее дешевой технике. Не способствуют внедрению ААСПС и действующие нормативы, хотя сдвиги уже наметились: в 2005 г. во исполнение совместного распоряжения правительства Москвы и Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству "О разработке нормативов для проектирования, строительства и эксплуатации высотных зданий" по заказу Москомархитектуры разработаны два документа "Общие положения к техническим требованиям по проектированию жилых зданий высотой более 75 м" и проект МГСН "Многофункциональные высотные здания и комплексы". В них появились разделы, связанные с комплексным обеспечением безопасности посредством применения ААСПС. Согласно первому документу, дома высотой свыше 100 м должны быть оборудованы адресно-аналоговой системой пожарной сигнализации. Данным Положением предусматривается установка пожарных извещателей в жилых комнатах, прихожих квартир, коридорах и холлах.

Таким образом, для разработчиков и производителей интегрированных систем безопасности очевидно, что мы стоим на пороге кардинального изменения рынка: теперь без адресно-аналоговых систем немыслимо обеспечение безопасности высотных зданий, многофункциональных комплексов и ряда других категорий объектов. Причем эти системы имеют преимущество не только в скорости обнаружения, идентификации места возгорания и более простом обслуживании, они также устойчивы к неисправности в схеме электрических соединений (при этом использование одной пары проводников позволяет включать в систему до 198 различных устройств: автоматических и ручных датчиков, модулей контроля и управления, сирен и т.д.). Это значительно снижает затраты на кабель и монтаж на крупных объектах. В больших инсталляциях выгода от усовершенствованного технического обслуживания и от снижения стоимости кабельной сети огромна.

В настоящее время область применения ААСПС быстро расширяется благодаря появлению качественно новых аналоговых датчиков: ультрачувствительных лазерных извещателей для чистых зон, фильтрексных для предельно запыленных зон, искробезопасных для взрывоопасных зон, комбинированных 3- и 4-канальных для сложных зон, дымовых линейных и аспирационных извещателей для протяженных зон с высокими перекрытиями и т.д. Сразу отметим, что у комбинированных (дым + тепло) извещателей введен контроль работоспособности теплового канала по разнице показаний двух термисторов. Это повышает надежность системы в части контроля работоспособности извещателей. Новые версии коммуникационного протокола увеличивают максимальное число устройств в одном шлейфе до 318. Одновременно совершенствуются дымовые и тепловые адресно-аналоговые датчики: повышается помехоустойчивость за счет использования сигнальных процессоров, значительно расширяется диапазон рабочих температур (от -30 до + 80 °С) и т.д.

Структура шлейфа ААСПС

В адресно-аналоговых системах, как правило, используется кольцевой или кольцевой с ответвлениями двухпроводный шлейф, в который включаются автоматические и ручные извещатели, оповещатели, интерфейсные модули управления, контроля сухих контактов, контроля неадресного подшлейфа и т.д. Пожарный адресно-аналоговый приемно-контрольный прибор (ААПКП) обеспечивает электропитанием все устройства, подключенные к системе, обмен информацией между ними осуществляется по одной и той же паре проводников (рис. 1).

Любое устройство, подключенное к шлейфу, имеет свой собственный "адрес". Прибор обменивается информацией с каждым устройством поочередно - в порядке увеличения адресов. Наиболее распространен способ установки адресов с помощью пары круговых переключателей. Каждый переключатель имеет 10 положений (от 0 до 9), что позволяет реализовать 99 адресов. (Адрес 00 - заводская установка, в системе не используется.) Увеличение числа дискретов первого переключателя до 16 (рис. 2) и два различных поля адресов для автоматических адресно-аналоговых пожарных извещателей и для адресуемых устройств позволяют увеличить адресное пространство с 99 до 159. И теперь можно максимально включать в шлейф до 159 извещателей и до 159 модулей контроля и управления (всего до 318 устройств). В 2005 г. появилась возможность раздельного управления встроенным и выносным светодиодами, что обеспечивает экономию на установке выносных светодиодных индикаторов в помещениях, защищаемых несколькими извещателями.

Кольцевой шлейф подключается к выходу и к входу ААПКП. Если происходит обрыв шлейфа, то кольцевой шлейф преобразуется в два радиальных, причем система сохраняет полную функциональность, одновременно отображается информация о месте возникновения неисправности (рис. 3).

Если происходит короткое замыкание шлейфа, ближайшие к этому месту изоляторы (электронные ключи) с обеих сторон автоматически отключают неисправный участок шлейфа (рис. 4). Таким образом, исключаются только устройства, расположенные между соседними изоляторами. Изоляторы встраиваются в модули, базы извещателей и ручные извещатели.

Протокол обмена данными

Методы обмена данными по кольцевому шлейфу сигнализации различаются в зависимости от используемой серии адресно-аналоговых извещателей, однако обычно передача данных осуществляется путем изменения напряжения относительно уровня 24 В. Это изменение может быть направлено в сторону увеличения или уменьшения напряжения - в зависимости от используемого протокола обмена данными.

Поскольку разные производители интеллектуальных извещателей используют различные протоколы обмена данными, необходимо учитывать совместимость работы извещателей с выбранным пожарным ААПКП.

За один период опроса панель "опрашивает" по очереди все устройства, подключенные к адресно-аналоговому шлейфу, и в ответ получает новую информацию об уровне контролируемого параметра в месте размещения адресно-аналоговых извещателей, о состоянии устройств и подключенных к ним шлейфов и т.д. При изменении ситуации на объекте запускается соответствующая программа управления пожарной автоматикой и инженерными системами, формируются соответствующие сообщения.

Типовая структура протокола адресно-аналоговой системы представлена на рис. 5. Запрос, поступающий от прибора на извещатель, состоит из кода адреса, команды управления светодиодными индикаторами (импульс при опросе или непрерывно при пожаре, мигание в случае предупреждения), команды на тестирование и контрольной суммы. Ответ от извещателя на прибор содержит код типа извещателя (дымовой, тепловой, комбинированный, линейный и т.д.), результат тестирования, величину контролируемого параметра и различную дополнительную информацию, например, код производителя, уровень запыления дымовой камеры и т.д. Это создает дополнительные удобства службе эксплуатации: теперь можно заранее планировать дату технического обслуживания.

Режим предупреждения

Одно из преимуществ адресно-аналоговых систем - это формирование сигнала "Предупреждение" при сравнительно небольших отклонениях от нормальных условий в какой-либо зоне защищаемого объекта. Режим предупреждения дает возможность обслуживающему персоналу до включения сигналов оповещения визуально проверить возникновение пожароопасной ситуации или определить, что данный сигнал вызван, например, паром или пылью от ремонтных работ. При этом, в отличие от режима "Пожар", обычно задается мигающий режим работы индикаторных светодиодов, а выход извещателя из режима "предупреждение" при восстановлении нормальных условий происходит автоматически.

Сигнал "Предупреждение" позволяет избежать лишних неудобств и затрат на эвакуацию людей из здания из-за ложного сигнала тревоги. В случае обнаружения возгорания его ликвидация может быть произведена первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных с минимальными материальными потерями. Наличие данной функции является решающим в пользу адресно-аналоговой системы при выборе вариантов защиты объектов с большим скоплением людей, таких, как торговые и развлекательные центры, спортивные арены, кинотеатры, театры, а также другие места, где возможно возникновение паники в критической ситуации.

Контроль необходимости технического обслуживания

Чувствительность любого оптико-электронного дымового извещателя может изменяться в результате загрязнения или оседания пыли в оптической камере. Если чувствительность увеличивается, это приводит к возрастанию вероятности ложного срабатывания. Однако в некоторых случаях чувствительность извещателя может уменьшиться, что увеличит время задержки формирования тревожного извещения при возникновении пожара. Таким образом, в любом случае изменение чувствительности извещателя в процессе эксплуатации нежелательно - оно приводит к ухудшению работы системы пожарной сигнализации. Для устранения этого недостатка в адресно-аналоговых системах используется автокомпенсация изменения уровня чувствительности. По результатам текущего контроля медленные изменения значения контролируемого сигнала извещателя используются для корректировки шкалы измерения (рис.6). Таким образом, показания оптической плотности остаются постоянными независимо от накопления пыли в дымовой камере. В первых поколениях адресно-аналоговых систем корректировка измерений проводилась в ААПКП, в современных системах корректировка осуществляется непосредственно в извещателях.

При этом уровень запыления дымовой камеры передается на панель для автоматического прогноза сроков технического обслуживания.

Новейшие средства сверхраннего обнаружения возгорания

Дополнительным стимулом к расширению применения ААСПС является появление качественно новых адресно-аналоговых пожарных извещателей. Это извещатели для различных условий эксплуатации:

  • Сверхчувствительный лазерный извещатель для чистых зон (телекоммуникационные залы, станции сотовой связи, чистые производства, банки и пр.). Такой оптический извещатель, оснащенный миниатюрным лазером, имеет в 100 раз более высокую чувствительность по сравнению с оптико-электронными из вещателями (рис. 7). Высокая плотность излучения лазера обеспечивает высокий уровень отражений от частиц дыма (при минимальном уровне шумов), при этом обнаруживаются минимальные концентрации дыма. Исключительная фокусировка луча уменьшает влияние пыли, оседаемой на стенках оптической камеры.
  • Фильтрексный извещатель для предельно запыленных зон (мукомольные комбинаты, пилорамы, кондитерские цеха, мыльные, мебельные и целлюлозобумажные фабрики, предприятия по переработке отходов, мясомолочные комбинаты). В таких тяжелых условиях (пыль либо водяная взвесь) обычные дымовые извещатели не могут использоваться из-за быстрого (в течение 1-2 недель) заполнения дымовых камер пылью, что приводит к непомерно высокой стоимости технического обслуживания. Фильтрексный извещатель оснащен микропомпой, обеспечивающей приток окружающего воздуха в дымовую камеру, но не напрямую, а через два 32-микронных фильтра (рис. 8). Ячейки фильтра позволяют свободно проходить частицам дыма для оценки оптической плотности среды, а пыль/взвесь остается на фильтрах.
  • Адресно-аналоговый пожарный извещатель в специальном исполнении для взрывоопасных зон (например, для обнаружения возгораний во взрывоопасных зонах с маркировкой 1ExibIIBT4 X). Подключение этого извещателя осуществляется через интерфейсный модуль либо непосредственно к ААПКП с искробезопасной электрической цепью или к ААПКП через барьер искрозащиты. Высокая чувствительность данного извещателя обеспечивает раннее обнаружение дыма и более высокую, по сравнению с аналогами, эффективность работы всей системы.
  • Комбинированные 3- и 4-канальные извещатели для сложных зон, в которых возможны дымы, не являющиеся фактором возгорания (клубы с дискотечными дымами, кухни ресторанов с выделением тепла, гаражи с наличием выхлопных газов и пр.). Мультиканальный сверхчувствительный извещатель (рис. 9) контролирует сразу 4 параметра окружающей среды: наличие частиц дыма, изменение температуры, , выделение углекислого газа (СО) и инфракрасное излучение). Решение о пожароопасной ситуации принимается в результате обработки аналоговой информации по всем 4 каналам, с адаптацией к конкретным условиям эксплуатации. Это позволяет максимально исключить ложные срабатывания при наиболее высокой достоверности определения возгорания на самой ранней стадии.

Литература

1.Steve Scorfield. Trends in Fire Detection. Fire Safety Engineering, January 2005, 22-24.

2.Dougal Drysdale. An Introduction to Fire Dynamics, 2nd Edition, 2000. - 470.

3.Guide to Intelligent Fire Systems. System Sensor Europe, November 2004. - 34.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2006
Посещений: 10966

  Автор

Неплохов И. Г.

Неплохов И. Г.

Технический директор компании "Центр-СБ", к.т.н.

Всего статей:  89

В рубрику "Охранная и охранно-пожарная сигнализация, периметральные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций