Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Аналитические возможности дымовых пожарных извещателей: горение ПВХ или древесины?

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Аналитические возможности дымовых пожарных извещателей: горение ПВХ или древесины?

Принцип функционирования системы пожарной сигнализации заключается в возможности обнаруживать те или иные опасные факторы/признаки пожара – дым, повышение температуры, химический состав и др. При этом идентификация типа источника возникновения данных факторов до сих пор остается весьма сложной задачей. Однако на рынке систем безопасности уже появились инновационные модели пожарных извещателей, обладающих аналитическими функциями, частично решающими поставленную задачу. Описанию некоторых из них посвящена данная статья
Михаил Елисеев
Глава представительства компании Xtralis (UK) в России, к.т.н.

В основе работы обычных (оптико-электронных) дымовых пожарных извещателей лежит принцип ослабления светового потока при его прохождении через пробу воздуха. При наличии в нем дыма для точечных детекторов в качестве такой "пробы" выступает объем дымокамеры, для линейных дымовых извещателей (ИПДЛ) – пространство между излучателем и приемником светового сигнала. Схожий принцип применения оптического (лазерного) устройства реализуется и в большинстве аспирационных дымовых пожарных извещателей (АДПИ).

Анализ светового потока дляобнаружения дыма

Использование мощного светового луча, генерируемого в инфракрасном диапазоне, позволяет ИПДЛ обнаруживать твердые частицы дыма большого размера (более 900 нм), образующиеся при пожаре как результат неполного сгорания веществ и материалов. При этом частицы малого диаметра хорошо "заметны" при их облучении светом УФ-диапазона с длиной волны, соизмеримой с их размером или меньшей (закон G. Mie).

Таким образом, оснащение излучателя способностью генерировать, а приемника – одновременно распознавать световые потоки как в инфракрасном, так и в ультрафиолетовом диапазоне, как это, например, реализовано в двухдиапазонном линейном извещателе OSID™ (см. статью "Двухдиапазонные технологии в пожарных извещателях", "Системы безопасности", № 3/2012), позволяет аналитическому модулю следить за соотношением УФ- и ИК-сигналов (рис. 1).


В дальнейшем встроенная система аналитической обработки сигналов, учитывая данные по соотношению сигналов в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, полученных для тестовых очагов TF1–TF5, а также при воздействии пара, пыли и бытовой аэрозоли, идентифицирует наличие в защищаемом пространстве "реального" дыма, мелкодисперсной пыли или наоборот – крупных посторонних предметов, пересекающих световой луч, таких как движущаяся строительная балка, пролетающая птица или насекомое на стекле фотоприемника.

Технология трехмерной обработки светового сигнала

Другим направлением развития аналитических возможностей пожарных извещателей стало использование технологии трехмерной (3D) обработки светового сигнала при прохождении через пробу воздуха.

Реализация данной способности стала возможной благодаря появлению инновационных аспирационных дымовых пожарных извещателей второго поколения с технологией обработки множественных сигналов, поступающих на фотодиодную матрицу с несколькими сотнями тысяч сенсоров. Процессорный блок, встроенный в камеру, постоянно обрабатывает сигналы, генерируемые каждым сенсором. При этом учитывается не только различие в углах отражения лучей от твердых субстанций, содержащихся в анализируемой пробе, но и их поляризационная составляющая. Напомню, что в "обычных" высокочувствительных АДПИ, как правило, используется камера лишь с одним сенсором, что позволяет получать только обобщенный сигнал о концентрации дыма в пробе воздуха. Вышеописанный подход обеспечивает не только существенное увеличение чувствительности такого извещателя (в десятки раз по сравнению с извещателями предыдущего поколения), но и позволяет реализовать функцию аналитической обработки сигналов с целью распознавания типа источника образования дыма.

В данный момент известно о практической реализации функции 3D-обработки, предназначенной для распознавания дыма, образовавшегося в результате плавления/горения ПВХ-оболочки электрического кабеля (Wire Trace), а также продуктов работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на дизельном топливе (Diesel Trace). Реализована также функция для выделения из общего сигнала составляющей, генерируемой наличием пыли (Dust Trace) – см. рис. 2.


Известно о попытках реализовать функцию идентификации сигаретного дыма.

Дополнительные преимущества

Даже в случае регистрации пожарным извещателем высокой концентрации дыма в защищаемом помещении функция 3D-обработки позволяет более детально проанализировать причину его появления и, в случае необходимости, избежать ложного срабатывания системы пожарной сигнализации. Например, на паркинге автомобилей, где дым от работающих двигателей зачастую является причиной срабатывания пожарных извещателей. Кроме этого, на закрытых автостоянках/боксах существует опасность отравления людей выхлопными газами. Чтобы снизить вероятность появления такой ситуации, по сигналу от аналитического модуля (при превышении опасного порога) возможно активировать общеобменную вентиляцию и тем самым значительно снизить концентрацию этих газов. Существенную помощь в определении концентрации опасных газов, выделяемых при работе автомобилей (дизель, бензин), могут оказать проточные газоанализирующие модули (ECO).

На запыленных объектах применение функции 3D-обработки позволяет нивелировать влияние частиц пыли на работу системы пожарной сигнализации, а для ИТ-объектов (Data-центры, серверные помещения и др.) данная технология поможет обнаружить появление пыли в концентрациях, опасных для работы электронного оборудования.

Использование с аспирационными извещателями

Наиболее эффективным представляется применение технологии 3D-обработки в случае ее совместного использования с аспирационными извещателями (АДПИ), обеспечивающими непрерывную поставку проб воздуха из защищаемого объекта. В этом случае аналитический модуль может непрерывно передавать информацию об изменении концентрации продуктов работы, например, дизельных двигателей на автостоянке, дежурному (на планшет или смартфон), на пост охраны (на монитор компьютера) или в систему управления объектом (через релейные модули). Для получения и передачи информации в таких системах могут быть использованы как проводные (Ethernet, RS-485), так и беспроводные технологии Wi-Fi.


Пример организации применения возможностей 3D-обработки на базе АДПИ второго поколения представлен на рис. 3. Таким образом, использование систем аналитической обработки информации, получаемой за счет применения инновационных технологий, позволяет пожарным извещателям сделать существенный шаг в направлении более детального анализа опасных факторов пожара.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2017
Посещений: 2444


  Автор
Михаил Елисеев

Михаил Елисеев

Глава российского представительства компании Xtralis (UK) Ltd., к.т.н.

Всего статей:  4

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций