Все о пожарной сигнализации

Минин Г. Все о пожарной сигнализации // Бизнес и безопасность. 2003 . №6. C. 56-63

В №3 журнала за этот год (с. 66-70) был опубликован ?Краткий очерк о пожарной автоматике?. Идя навстречу пожеланиям читателей, мы решили написать достаточно объемное повествование о пожарной сигнализации ?для начинающих?. Надеемся, что оно позволит будущим владельцам систем пожарной сигнализации понять принцип их работы, определиться в первом приближении с тем, какое оборудование придется покупать, и ?разговаривать на одном языке? с потенциальными продавцами оборудования и монтажными организациями, имеющими лицензию на создание систем пожарной автоматики. Помимо сведений, которые необходимо знать будущим владельцам систем пожарной сигнализации, мы приводим некоторые данные, касающиеся по большей части проектировщиков, поскольку даже неспециалист, ознакомившись с ними, получит приближенное представление о том, насколько сложны системы сигнализации, обеспечивающие их системы, и что полезно принять во внимание при проектировании (реконструкции) объекта. В дальнейшем это предотвратит необходимость ?долбить стены? или брать внеплановый кредит в банке на ?доделывание? системы пожарной сигнализации, если пожарная инспекция откажет в выдаче разрешения на начало работы.



Назначение составных частей сети пожарной сигнализации

Пожарная сигнализация ? это комплекс технических средств для обнаружения загорания и оповещения о месте его возникновения. Она включает в себя пожарные извещатели (датчики), приемные устройства, линии связи и источники питания.

Пожарные извещатели представляют собой устройства для подачи электрического сигнала о пожаре на пункт охраны. Различают датчики с ручным включением и датчики, реагирующие на факторы, сопутствующие пожару (дым, тепловое или световое излучение). В зависимости от того, на какой фактор пожара они реагируют, различают тепловые, дымовые извещатели, извещатели пламени, а также пожарные извещатели специального назначения. Воспринимая информацию об изменении каких-либо параметров (к примеру, температуры в охраняемом помещении), извещатели преобразуют ее в электрические сигналы. Об устройстве и принципе работы датчиков различных типов рассказано ниже. Пожарные извещатели могут входить в состав охранной сигнализации; в этом случае она называется охранно-пожарной.

Приемные устройства пожарной сигнализации служат для приема сигналов о пожаре от пожарных извещателей, индикации номера охраняемого объекта, с которого принят сигнал, и звуковой (световой) сигнализации о получении сигнала тревоги для дистанционного включения пожарной автоматики, а также трансляции сигнала тревоги в подразделения пожарной охраны.

Терминология

?Узаконенные? термины и определения, используемые в области пожарной сигнализации, приведены в приложении А к ДБН В.2.5-13-98 Инженерное оборудование зданий и сооружений. Пожарная автоматика зданий и сооружений. Не считая приведенные там определения идеальными, все же позволим себе процитировать некоторые из них.

Датчик технологический ? измерительное устройство, преобразующее факторы, сопутствующие пожару, и формирующее сигнал о пожаре в электрический сигнал, используемый в установках пожаротушения или сигнализации.

Извещатель адресный ? автоматический пожарный извещатель, реагирующий на факторы, сопутствующие пожару, в месте его установки и постоянно или периодически активно формирующий сигнал о состоянии пожароопасности в защищаемом помещении и собственной работоспособности с указанием своего номера (адреса).

Извещатель безадресный ? автоматический пожарный извещатель, реагирующий на факторы, сопутствующие пожару, в месте его установки и формирующий сигнал о возникновении пожара в защищаемом помещении без указания своего номера (адреса).

Заметим, что адресные пожарные извещатели иногда называют ?адресуемыми?, а безадресные - ?неадресуемыми?.

Помещение дежурного персонала ? пункт, расположенный на охраняемом объекте, с круглосуточным дежурством персонала, оборудованный средствами отображения информации о состоянии работы установки пожаротушения и пожарной сигнализации, а также средствами связи с пожарной охраной объекта (населенного пункта) и службами управления объектом.

Сеть пожарной сигнализации - совокупность линий для ввода-вывода информации, коммутации каналов и передачи сигналов от устройств пожарной сигнализации к приемно-контрольным устройствам и устройствам управления.

Соединительные линии ? линии, соединяющие распределительные (соединительные) коробки с кроссом (защитной линией, боксом) или с приемно-контрольным прибором.

Шлейф пожарной сигнализации ? электрическая цепь, соединяющая выходные цепи пожарных извещателей, включает в себя вспомогательные (выносные) элементы (диоды, резисторы и т. п.) и соединительные провода и предназначенный для выдачи на приемно-контрольный прибор извещений о пожаре и неисправности, в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели.

Кольцевая линия ? линия шлейфа, начало и конец которой соединяются с приемно-контрольным прибором.

Работа пожарных извещателей

Еще раз повторимся, что работа всех видов автоматических пожарных извещателей основана на обнаружении тех или иных признаков пожара: дыма, тепла или теплового излучения. Ручные пожарные извещатели срабатывают в результате замыкания электрической цепи при ручном воздействии на кнопку или тумблер.

Дымовые пожарные извещатели. Дымовые пожарные извещатели работают по принципу обнаружения в воздухе дыма, т. е. мельчайших твердых частиц, образующихся при неполном сгорании веществ и материалов. Различают два вида дымовых датчиков: ионизационные и оптические.

Оптические дымовые извещатели могут действовать по принципу контроля рассеяния света либо по принципу контроля проходящего света. Первый вид пожарных извещателей включает соединяющуюся с внешней средой камеру, в которой устанавливается инфракрасный источник излучения (светодиод) и защищенный от него экраном фотодиод. Стенки камеры выполняются из материалов с высокой степенью черноты, и в нормальном состоянии практически все испускаемое светодиодом излучение поглощается ими. В случае попадания в камеру частиц дыма свет начинает рассеиваться на них, в результате чего поток, улавливаемый измерительной оптикой, усиливается, и при условии превышения им определенной величины формируется сигнал ?Пожар?. Считается, что такие извещатели способны обнаружить признаки горения на ранних стадиях, к примеру, уже при возникновении тления. Их ложное срабатывание возможно при конденсации в камере водяного пара, а также в случае попадания в нее пыли.

Работа датчиков, функционирующих по принципу контроля проходящего света, основана на сравнении интенсивностей двух световых потоков от одного светодиода, один из которых проходит через герметически закрытую камеру, а второй - через камеру, сообщающуюся с воздухом охраняемого помещения. В нормальном состоянии оба луча полностью попадают на измерительную оптику, а при наличии частиц дыма имеет место рассеяние света, проходящего через ?открытую? камеру. Если разница между интенсивностью двух потоков превышает определенный предел, датчик срабатывает и выдает сигнал тревоги. Следует отметить, что современные датчики, работа которых основана на описанном принципе, оснащаются мудреными устройствами, учитывающими поправку на постепенное загрязнение датчика, процессы старения материалов и даже температурные колебания. Специалисты утверждают, что такие датчики одинаково хорошо реагируют на частицы дыма, имеющие различные параметры (размеры, цвет, химический состав), устойчивы к разнообразным помехам, их ложное срабатывание ? достаточно редкое явление.

Наименее лестны отзывы об ионизационных дымовых пожарных извещателях, точнее, об их универсальности: такие извещатели хорошо обнаруживают мелкие частицы дыма, образующиеся при пламенном горении, но малопригодны для обнаружения процессов тления, в результате которых образуются крупные частицы, а также обнаружения процессов горения пластмасс, сопровождающихся образованием электрически заряженных частиц дыма. Измерительные камеры пожарных извещателей этого типа располагаются между двумя металлическими пластинами, на которые перманентно подается напряжение. Между пластинами устанавливается источник (α-излучения, который ионизирует воздух в камере. В результате этого в ней протекает ионный ток. К частицам дыма, попадающим в камеру, ?прилипают? ионы, в результате чего скорость движения последних уменьшается, т. е. снижается ионный ток. При его падении ниже установленного уровня выдается сигнал тревоги.

Оптические дымовые извещатели непригодны для обнаружения признаков горения веществ, если при этом не образуется дыма (к примеру, газов, полярных органических жидкостей, ряда смесевых растворителей). Ввиду того, эмиссия (α-частиц, которые при внешнем воздействии не причиняют вреда человеку, сопровождается ?всепроникающим? γ-излучением. Ионизационные дымовые извещатели не рекомендуется применять в помещениях с постоянным пребыванием людей, а во многих случаях их использование запрещено (об этом сказано ниже).

Тепловые пожарные извещатели. Тепловые пожарные извещатели в зависимости от примененного принципа работы содержат в своем составе один или два полупроводниковых термочувствительных элемента и срабатывают при превышении температурой определенного значения либо при скорости ее нарастания, превышающей определенную величину. Такие тепловые пожарные извещатели называются максимальными и дифференциальными соответственно. Дифференциальные тепловые извещатели более чувствительны и могут выдать ложный сигнал тревоги при значительных колебаниях температуры, обусловленных технологическими причинами, максимальные же тепловые пожарные извещатели в условиях значительных колебаний температур за короткие промежутки времени работают более стабильно. Максимальные тепловые пожарные извещатели подбирают таким образом, чтобы температура их срабатывания превышала предельно допустимое значение температуры в охраняемом помещении (точнее, в месте установки самого датчика) на 10...30?С и более, чем значительнее эта разница, тем меньше вероятность ложных срабатываний. В то же время, с ее увеличением снижается вероятность обнаружения загорания на самых ранних стадиях.

Как правило, применение тепловых пожарных извещателей, которые в общем случае дешевле пожарных извещателей других типов, наиболее целесообразно в тех случаях, когда по тем или иным соображениям невозможно применение дымовых извещателей или извещателей пламени. В то же время, в соответствии с ныне действующими нормативными документами, во многих случаях при наличии нескольких вариантов предпочтение полагается отдавать именно тепловым пожарным извещателям. При установке в помещениях с высокими потолками тепловые пожарные извещатели в большинстве случаев выдают сигнал тревоги, когда пожар уже достаточно развит и его сложно потушить при помощи первичных средств пожаротушения. Само собой разумеется, что и применение максимальных тепловых извещателей в помещениях с достаточно высокими температурами - не лучшее решение.

Пожарные извещатели пламени. Извещатели пламени могут реагировать на инфракрасную или ультрафиолетовую часть спектра его излучения, датчики, реагирующие на появление лучиков видимой части спектра излучения пламени, применяются достаточно редко. Извещатели пламени реагируют на открытое пламя гораздо быстрее других видов пожарных извещателей, поэтому их применение наиболее целесообразно в тех случаях, когда пламенное горение возникает на начальных стадиях пожара (например, при горении жидкостей). В то же время, от пожарных извещателей пламени мало толка, если пожар начинается с тления. Датчики, реагирующее на ультрафиолетовую часть спектра излучения, малоэффективны, если горение сопровождается интенсивным дымообразованием, поскольку ультрафиолетовое излучение активно поглощается твердыми частицами дыма.

Инфракрасные извещатели пламени реагируют на часть светового спектра, наиболее характерную для пламени. Одновременно с улавливанием излучения, современные датчики пламени могут производить анализ частоты его мерцания, дабы исключить срабатывание в результате воздействия инфракрасного излучения, испускаемого иными источникà