Перспективные технические средства обнаружения загораний

Здор В. Савин М. Перспективные технические средства обнаружения загораний // Системы безопасности. 2004 . №. C. 58-62

Направления развития технических средств обнаружения загораний

Основными направлениями развития систем пожарной сигнализации являются разработка и применение технических средств, эффективно выполняющих свои функции по обнаружению загораний за время, необходимое для своевременного оповещения людей о пожаре, включения систем пожаротушения и дымоудаления. Перспективным направлением в этой области является использование аналоговых и адресно-аналоговых приборов. Традиционные пороговые извещатели передают на приемно-контрольный прибор сигнал "Пожар" при достижении или превышении значением контролируемого параметра (например, скорости повышения температуры, оптической плотности среды, загазованности и т. д.) установленного порога. Таким образом, решение об обнаружении загорания принимает извещатель, а приемно-контрольный прибор выполняет функцию отображения информации о том, что извещатель перешел в режим выдачи тревожного извещения. При этом следует учитывать, что извещатели могут быть расположены в помещениях с весьма жесткими условиями (пониженные или повышенные температуры, высокие уровни электромагнитных или механических воздействий и т. д.), в то время как приемно-контрольный прибор устанавливается, как правило, в помещениях с нормальными условиями. Сигнал от аналоговых извещателей имеет функциональную зависимость от значения контролируемого параметра, то есть каждому конкретному значению контролируемого параметра соответствует определенный сигнал извещателя. Информацию о величине контролируемого фактора пожара такой извещатель передает в аналоговой или цифровой форме. Приемно-контрольный прибор считывает данную информацию, прослеживает динамику изменения значения контролируемого параметра и принимает решение о наличии или отсутствии загорания. Такой подход позволяет значительно снизить вероятность ложной тревоги, а также повысить вероятность обнаружения пожара на ранней стадии его развития при грамотной обработке приемно-контрольным прибором сигнала от извещателя. Обмен адресной информацией между извещателями и адресным приемно-контрольным прибором может осуществляться двумя способами. В первом случае извещатель, формирующий тревожное извещение или извещение о неисправности (если извещатель имеет функцию самотестирования), передает информацию на приемно-контрольный прибор с указанием собственного адреса. При таком методе адресации становится невозможным использование аналоговых извещателей. Кроме того, приемно-контрольный прибор не в состоянии оценить общее количество извещателей в шлейфе, а также работоспособность извещателей, особенно если последние не имеют функцию самотестирования. При втором варианте адресации адресный приемно-контрольный прибор циклически опрашивает все находящиеся в шлейфе сигнализации извещатели. Извещатель, к которому в данный момент обращается приемно-контрольный прибор, формирует ответ с информацией о текущем состоянии извещателя и информацией о текущем значении контролируемого извещателем физического фактора пожара (в случае применения аналоговых извещателей). Данный способ адресации имеет определенные преимущества перед рассмотренным выше Приемно-контрольный прибор в процессе опроса извещателей контролирует факт их наличия в шлейфе и работоспособности (хоть и частично). Конфигурация шлейфа может быть древовидной, что иногда бывает экономически выгодно с точки зрения расхода кабельной продукции. Действительно, при возникновении обрыва в таком шлейфе или короткого замыкания (при применении изоляторов короткого замыкания извещатели (или иные адресные устройства, входящие в состав системы), расположенные в неисправном участке шлейфе сигнализации, перестанут отвечать на запрос приемно-контрольного прибора. Информация об этом отразится на органах индикации прибора, то есть прибор осуществляет контроль целостности шлейфа сигнализации посредством опроса адресных устройств, находящихся в шлейфе. Большинство предприятий-изготовителей, производящих современные адресные системы пожарной сигнализации, отдают предпочтение второму способу адресации.

При этом логика управления определяется программным обеспечением приборов. Данный подход позволяет значительно снизить аппаратурную избыточность систем пожарной сигнализации путем их конфигурирования, а также повысить эффективность функционирования системы пожарной сигнализации за счет наиболее оптимальной настройки под условия конкретного объекта. Рост удельного веса адресных аналоговых и программируемых технических средств пожарной сигнализации на отечественном рынке за прошедшие три года, а также прогноз дальнейшего их развития до 2010 года представлен на диаграммах (рис. 1).

Дымовые аспирационные пожарные извещатели

Одним из перспективных приборов для обнаружения загораний, появившихся на отечественном рынке сравнительно недавно, является аспирационный дымовой пожарный извещатель. Он представляет собой комплекс средств, необходимых для обнаружения задымленности в защищаемом помещении. Это собственно сам извещатель, состоящий из чувствительного элемента и схемы обработки сигналов, и система заборных трубопроводов, по которым транспортируются пробы воздуха из защищаемого помещения к чувствительному элементу аспирационного пожарного извещателя. В состав собственно извещателя входит вентилятор (аспиратор), обеспечивающий забор через систему трубопроводов проб воздуха из защищаемого помещения. Чувствительный элемент аспирационного пожарного извещателя и схема обработки сигналов могут быть расположены как внутри, так и вне защищаемого помещения. Возникающие загорания проходят обычно четыре стадии: термодеструкция, или тление (термическое разложение материалов), выделение дыма, пламя с дымом и открытое пламя. Продолжительность первой стадии дает больше времени для обнаружения потенциального пожара и соответственно борьбы с его распространением прежде, чем он причинит значительный ущерб и разрушения. Традиционные дымовые пожарные извещатели зачастую обнаруживают дым, когда пожар уже начался, что приводит к значительному материальному ущербу. Аспирационные пожарные извещатели имеют несколько основных преимуществ перед традиционными пожарными извещателями. В первую очередь это обеспечение доставки проб воздуха к чувствительному элементу независимо от наличия принудительных и естественных воздушных потоков в защищаемом помещении.

Аспирационные пожарные извещатели обеспечивают так называемое кумулятивное обнаружение. При рассеивании дыма по всему помещению его концентрация уменьшается и обнаружить его традиционными точечными пожарными извещателями становится все труднее. Кумулятивное обнаружение относится к способности забирать воздух из многих точек в пределах защищаемой зоны в один извещатель. Аспирационные пожарные извещатели непрерывно отбирают небольшие количества проб воздуха по всей защищаемой зоне и переносят их к чувствительному элементу аспирационного пожарного извещателя. Еще одно из возможных применений аспирационного пожарного извещателя - это мониторинг чистоты воздуха в помещении, так как одной из сервисных функций некоторых современных аспирационных пожарных извещателей является способность непрерывно следить за общим фоном запыленности воздуха, прогнозируя и подстраивая свою работу в соответствии с реалиями защищаемого объекта. По существу аспирационные пожарные извещатели - это интеллектуальные пожарные микростанции. Они имеют в своем составе стационарное и периферийное оборудование, как и обычные системы пожарной сигнализации. В качестве периферийного оборудования выступает система заборных трубопроводов с капиллярными трубками и различные модули, предназначенные для выполнения таких функций, как обеспечение визуальной индикации состояния аспирационного извещателя в отдельных зонах, настройка, проверка и сервисное обслуживание, а также программирование какого-то отдельного извещателя и всей сети в целом. В качестве чувствительного элемента аспирационных пожарных извещателей могут использоваться как интеллектуальные системы обнаружения дыма по методу сканирующей лазерной технологии, так и обычные пожарные извещатели (дымовые или газовые). Ряд аспирационных пожарных извещателей, появляющихся на нашем рынке, с целью снижения вероятности ложной тревоги, имеет систему фильтрации контролируемой воздушной среды от пыли. В этом случае проба воздуха пропускается через ряд фильтров. Для более высокой степени очистки применяют технологию, когда до того, как проба воздуха поступит в оптическую камеру обнаружения дыма, с помощью фильтра удаляется пыль и загрязнение. Затем на второй ступени очистки обеспечивается дополнительная подача порции чистого воздуха для предотвращения загрязнения оптических поверхностей и для обеспечения стабильности калибровки и длительного срока службы аспирационного извещателя. И уже после следующего фильтра проба воздуха поступает в измерительную камеру, в которой происходит распознавание наличия дыма. Затем сигнал обрабатывается и индицируется посредством линейного шкального индикатора, пороговых индикаторов сигнала тревоги или графического дисплея. В дальнейшем аспирационные извещатели посредством контактов реле или некоторого интерфейса могут передавать тревожную информацию на прибор приемно-контрольный пожарный, на прибор пожарный управления, на пульт централизованного наблюдения или другие внешние устройства.

Аспирационные пожарные извещатели с системой фильтрации воздуха имеют низкую вероятность подачи ложных сигналов тревоги, что позволяет уменьшить значительный материальный ущерб, который мог бы возникнуть за счет ложного пуска систем пожаротушения, остановки технологического процесса и т.п. В то же время аспирационные пожарные извещатели можно использовать в зданиях и помещениях с повышенными требованиями к эстетике - современных офисах, зрительных, репетиционных, лекционных, читальных и конференц-залах, комнатах заседаний, фойе, холлах, коридорах, гардеробных, а также исторических зданиях, соборах, музеях, выставках, галереях искусств, книгохранилищах, архивах.

Аспирационные пожарные извещатели, имеющие несколько уровней сигналов тревоги и настраиваемый диапазон чувствительности, можно эффективно использовать в качестве средств формирования стартового сигнала для запуска систем пожаротушения. При этом в соответствии с действующими российскими нормативными документами для осуществления алгоритма пуска средств пожаротушения предполагается наличие двух отдельных точек детектирования, которые необходимы для срабатывания системы, то есть наличие двух отдельных аспирацион-ных пожарных извещателей. Таким образом, область применения аспирационных пожарных извещателей достаточно широка. Они могут быть применены: ? на участках с чистыми производственными помещениями, например, установках по производству полупроводников, научно-исследовательских и опытно-конструкторских организациях, фармацевтических производственных мощностях, представляющих значительную опасность пожара из-за постоянного снабжения воспламеняющимися материалами;



в узлах электронной обработки данных, таких, как центры обработки данных Интернета, центры управления сетью и подобные системы, представляющие значительную опасность пожара из-за их большой потребности в электроэнергии и плотности электронных схем;

в энергетической промышленности, которая использует для выработки электроэнергии различные типы топлива;

на складах;

в универсамах широкого профиля, содержащих разнообразные объемы товарно-материальных запасов, а также охватывающих диапазон от сырьевых производственных материалов и оптовых товаров до розничных предметов потребления и готовой продукции.

Дымовые пожарные извещатели аспирационного типа являются серьезным дополнением в комплексе мер по обеспечению безопасности помещений, наряду с традиционными пожарными извещателями, ни в коем случае не уменьшая значимости и возможностей последних. На российском рынке в настоящее время сертифицированы аспирационные пожарные извещатели следующих ведущих западных компаний:


Vision Fire & Security (Австралия) - извещатели пожарные дымовые аспирационные серии VESDA Laser PLUS, VESDA Laser SCANNER, VESDA Laser COMPACT;

Schrack Seconet AG (Австрия) - извещатели пожарные дымовые аспирационные RAS ASD 515-1 (FG030140), производство Securiton-Hekatron , Германия;

Minimax Gmb