Материал: Системы автоматической пожарной сигнализации для проектов промышленного назначения

На рынке пожарной безопасности есть решения, в которых производители используют в своем оборудовании некий адресный преобразователь, модуль - название такого устройства не регламентировано и зависит от фантазии маркетологов. Стандартно существует некоторый, возможно, качественный канал, который объединяет несколько устройств, создавая интегрируемую систему. Одним из компонентов системы является пожарный извещатель, стандартно пороговый, неадресный, который и требуется присоединить к общей технологической сети. Схематично это выглядит так.

Рис.7. Модификация пожарных систем (А)

Вполне возможно, что непосредственно в адресной шине существует опрос оборудования, контроль за работоспособностью и множество других функций, присущих адресным системам. Более того, в такой адресной шине обычно находятся не только пожарные извещатели, но и множество других компонентов системы. Но давайте проанализируем: адресный блок контролирует только некоторое событие по своему входу (триггеру). Система через адресную шину может опрашивать и контролировать непосредственно адресный блок сколько ей угодно. Контроль работоспособности, надежности, эффективности будет осуществляться лишь на линии "приемное-контрольное устройство - адресный блок", но отнюдь не далее. Адресный блок является рубежом перед пожарным извещателем.

В действительно адресной системе пожарный извещатель общается непосредственно с приемно-контрольным прибором, через заданные промежутки времени докладывая ему о своем состоянии. Причем приемный прибор общается уже не через посредника, а напрямую с адресным пожарным извещателем. Адресный блок в таких системах встроен в извещатель и является с ним одним целым, получая не только сигнал о возгорании, но и всю дополнительную информацию.

У разных производителей протокол общения отличается, но в любом случае информация о факторе возгорания передается за время не более 10 секунд, а неисправность определяется в течение нескольких минут. Помимо этого в хороших адресных системах приходит информация о запылении извещателей, низкой температуре в месте установки, падении чувствительности, коротком замыкании в шлейфе. А если канал связи с извещателями беспроводной, то и информация о работоспособности источников основного и резервного питания.

Построение адресной системы отличается по функционалу, по способу передачи информации и др. Можно назвать несколько систем от разных производителей, у которых приемное устройство не является объектовым прибором, а предназначено для отображения информации. Данное приемное устройство отвечает за контроль состояния извещателей, расшифровывает и выдает развернутую информацию по обнаруженным неисправностям как в шлейфе, так и в конкретном извещателе. Де-факто в таких приемных устройствах существуют исполнительные реле на определенный фактор пожара либо неисправности, с помощью которых возможно управление ПКП, и панель с расшифровкой сообщения и/или номера передавшего сообщение извещателя. Схематично это можно изобразить следующим образом:

Рис.8. Модификация пожарных систем (Б)

Такой подход дает возможность использовать недорогой шлейфовый ПКП со всеми плюсами адресной системы. Но если нет желания создавать конструктор, стоит обратить внимание на готовые решения на основе адресных (опросных) извещателей. Существуют адресные (опросные) системы, у которых извещатели работают напрямую с приемно-контрольным прибором, совмещающим в себе функцию приема сообщений от извещателей и выполняющим задачи пожарной безопасности объекта. Есть много примеров, когда с адресными извещателями одного производителя работают как приемные устройства, так и полноценные ПКП.

Некоторые производители адресных пожарных извещателей передают протокол общения с извещателями для включения его в контрольную панель другого производителя. Политика ОЕМ партнерства производителей - явление в отрасли не редкое. Такой подход совершенно оправдан и эффективен.

Новые технологии позволили предложить пользователям еще и доработку способов передачи данных на приемное оборудование. Теперь, если вы не делаете серьезную защиту и понимаете уровень некоторого риска, а также хотите упростить труд монтажника,  <#"865137.files/image009.gif">

Рис.9. Система оповещения и управления эвакуацией

Состав и принцип работы СОУЭ

СОУЭ может включать в себя следующие компоненты:

.        Управляющее оборудование, которое осуществляет автоматическое переключение режимов оповещения (например, между фоновой музыкой и экстренным оповещением) по сигналу с ОПС или команде диспетчера; хранение и обработку фонограммы; коммутацию зон оповещения; управление речевым оповещением с пульта диспетчера:

2.      - Контроллер, осуществляющий функции управления;

.        - ПК для настройки и управления системой;

.        - Маршрутизаторы, или панели расширения для подключения дополнительных зон;

.        - Усилитель и эквалайзер для настройки качества звука;

.        - Станции передачи объявлений с коммутатором и микрофоном;

8.      Исполнительные устройства:

Указатели направления эвакуации, аварийных выходов;

Лампы аварийного освещения;

Световые и звуковые оповещатели - сирены, звонки, сигнальные лампы и проч.;

Устройства разблокировки замков;

Громкоговорители.

Большинство современных СОУЭ позволяет осуществлять оповещение по зонам. Зона - это часть здания (например, отдельными зонами могут быть этажи, подъезды здания или помещения). Установленные в ней исполнительные устройства СОУЭ образуют группу и единообразно отрабатывают команды, формируемые контроллером СОУЭ. Соответственно, контроллер формирует для одноименных устройств одной зоны одну и ту же команду. [7]

Как правило, СОУЭ используется не только по прямому назначению - для экстренного оповещения и управления эвакуацией людей. Повседневная функция системы состоит в передаче фоновой музыки и сообщений информационного характера. Источником трансляции могут служить встроенный радиоприемник, CD/DVD, жесткий диск, считыватель флэш-карт, микрофон диспетчера и т.д. При поступлении сигнала тревоги система прекращает передачу фоновой информации в одной или нескольких зонах и начинает транслировать фонограмму. Включаются оповещатели и указатели; разблокируются замки аварийных выходов.

При инсталляции СОУЭ в крупном здании стоит запрограммировать более сложный алгоритм оповещения. Например, в зоне, где обнаружено возгорание, включается экстренное оповещение, а в соседних зонах - предварительное. В большинстве случаев оправдан и другой вариант. Экстренное сообщение сначала транслируется персоналу, а затем, с некоторой задержкой, посетителям. Сообщение для персонала будет дополнительно содержать инструкции по проведению эвакуации.

Основная цель голосовых сообщений, транслируемых в экстренных случаях - успокоить людей и организовать их перемещение к аварийным выходам. Нельзя допускать панику, ведь она может только помешать эвакуации. При управлении с микрофона нет гарантии, что диспетчер произнесет сообщение уверенно и спокойно. Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается записанным голосовым сообщениям, произнесенным нейтральным, спокойным женским голосом. Инструкции должны быть четкими и лаконичными. Для привлечения внимания в конце и в начале сообщения включается тональный сигнал. Тем не менее, в СОУЭ должна быть реализована возможность трансляции сообщений диктора - для оперативного управления эвакуацией.

Некоторые системы предусматривают возможность оперативного изменения алгоритма управления эвакуацией. В простейшем случае под изменением алгоритма понимается замена транслируемой фонограммы управлением с микрофона. В более сложных системах диспетчер может вручную отключить одну группу указателей направления (если, например, в этом направлении обнаружено препятствие) и включить другую.

1.5 Требования к электроснабжению технических средств ПС

Системы безопасности по обеспечению электропитанием относятся к электроприемникам 1 категории надежности. Электроприемники первой категории надежности, в том числе и особой группы, подразделяются:

на электроприемники, требующие гарантированного электроснабжения и допускающие перерывы в электроснабжении на время срабатывания устройств автоматического включения резерва при переходе на резервный источник;

электроприемники, требующие бесперебойного электроснабжения, не допускающие перерыва в электроснабжении и предъявляющие повышенные требования к качеству электроэнергии во всех режимах работы.

Системы безопасности относятся к электроприемникам второй группы. Для их электроснабжения необходимо предусматривать системы бесперебойного питания. Такие системы питания осуществляют электроснабжение потребителей в нормальном режиме от одного либо двух независимых источников внешнего электроснабжения (от двух - через устройство АВР) через источники бесперебойного питания, а в аварийном режиме, при отсутствии напряжения на вводах, - за счет энергии аккумуляторных батарей, входящих в их состав, или специальных агрегатов бесперебойного питания (например, от автономной автоматизированной дизельной электростанции). Время работы источников бесперебойного питания в автономном режиме должно обеспечивать надежное питание потребителей в течение времени, определяемого нормативами или достаточного для надежного закрытия функционирования систем безопасности с гарантированным сохранением целостности всех событий и баз данных (определяется техническими характеристиками оборудования и оговаривается в задании на проектирование). Количество и мощность источников бесперебойного питания выбирается в зависимости от мощности оборудования систем безопасности и необходимого времени работы в автономном режиме.

Основное электропитание оборудования систем безопасности должно осуществляться от одно - или трехфазной промышленной сети переменного тока с номинальным напряжением 220/380 В и частотой 50 Гц. При этом, проектируя и выбирая оборудование для систем безопасности объектов, необходимо всегда помнить, что в соответствии с российскими нормативами допускаются отклонения напряжения сети от - 15 до +10 % (т.е. напряжение питающей сети может колебаться от 187 до 242 В) и частоты ±1 % от номинального значения. На практике из-за плохого состояния сетей эти отклонения бывают еще больше. [5]

2. Разработка структуры автоматического устройства пожарной сигнализации

2.1 Общие сведения о зданиях, сооружениях и технологических процессах  КПП (сущ)

Рис. 2.1 Структурная схема предприятия

Цех штамповки (объект 120) - S=2660 м2, категория помещения В3, С\Н=12м

Логистика (объект 110-160) - на логистических участках предполагается осуществлять хранение на металлических стеллажах. (S=1659+4959 м2, категория помещения В3, С\Н=15\9 м)

Цех окраски (объект 220-230). Реконструкция предусматривает устройство в пристройке к корпусу окраски (объект 220) линии подготвки поверхности, участка нанесения катафорезного грунта и установки сушки катафорезного грунта, а так же небольшие изменения в технологическом процессе окраски, подразумевающие сокращение количества стадий окраски с устранением первичной окраски грунтом на базу. Дополнительно к цеху окраски (объект 200) пристраивается зона ремонта лакокрасочного покрытия. (S=5495м2, категория помещения* В3, С\Н=12м)

Зона приема комплектующих (объект 305). Пристраивается к существующей зоне приема комплектующих. Сборочная линия (объект 310) - S=6055 м2, категория помещения В3, С\Н=9м. Цех производства комплектующих (объект 460) - предназначен для получения полиуретана и дальнейшего формирования сидений автомобиля - пристраивается к корпусу 450. (S=3009 м2, категория помещения В2, С\Н= 8м). Для пристраиваемой производственной части, предусматривается автоматическая водяная спринклерная установка пожаротушения с использованием существующей насосной станции пожаротушения

Категории и классы по взрывопожарной и пожарной опасности

В1 - В4 - пожароопасность

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются), не относятся к категории А или Б.

Определение категории В1-В4 осуществляется по значению удельной пожарной нагрузки

2.2 Выбор типа пожарной автоматики

Общие положения и рекомендации МЧС.

1.1 Необходимость оборудования объектов автоматическими установками пожаротушения (АУПТ) или пожарной сигнализации (АУПС) определяется на основании требований НПБ 110, соответствующих СНиП, отраслевых перечней объектов или по требованию заказчика.

При этом следует также учитывать задачи, стоящие перед системой пожарной автоматики в соответствии с ГОСТ 12.1.004.

Тип автоматической установки пожаротушения, способ тушения, вид огнетушащих средств, тип оборудования установок пожарной автоматики (пожарные извещатели, приемно-контрольные приборы и приборов управления) определяются организацией-проектировщиком с учетом настоящих рекомендаций.

.2 Исполнение автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации должны соответствовать требованиям НПБ 88-2001*, ГОСТ 12.3.046, ГОСТ 15150, ПУЭ и других нормативных документов, действующих в этой области.

.3 При выборе типа АУПТ и АУПС следует учитывать:

категорию объекта по пожарной опасности;

физико-химические свойства и показатели пожарной опасности пожарной нагрузки на объекте;

физико-химические и огнетушащие свойства огнетушащих веществ (ОТВ), возможности и условия их применения, которые указаны в приложении 1;

конструктивные и объёмно-планировочные характеристики защищаемых зданий, помещений и сооружений;

стоимость обращающихся на объекте материальных ценностей;

особенности технологического процесса. [4]

Выбор типа пожарных извещателей

При выборе типа пожарного извещателя (ПИ) необходимо определить задачи, стоящие перед системой обнаружения пожара в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность":

обеспечение пожарной безопасности людей.

обеспечение пожарной безопасности материальных ценностей.

обеспечение пожарной безопасности людей и материальных ценностей.

Необходимо собрать исходные данные по характеристике объекта и виду горючей нагрузки. Затем провести анализ характеристик пожарных извещателей, которые будут удовлетворять этим требованиям.

Исходными данными для выбора типа ПИ могут быть следующие факторы и параметры:

вид, количество и распределение пожарной нагрузки;

превалирующий фактор пожара;

наличие факторов схожих с факторами пожара, которые могут привести к ложным срабатываниям (устройства отопления, светильники и другие тепловыделяющие элементы, прогрев конструкций помещений от солнечного излучения, дым, пыль, влага, источники ИК и УФ излучения, солнечное излучение);

диапазон температуры и влажности;

наличие механических воздействий по ГОСТ 17516.1-90;

наличие коррозионно-активных агентов;

уровень электромагнитных помех на месте размещения;

геометрические размеры помещения (длина, ширина и высота ограждающих конструкций);

конструкции перекрытия;

категории помещений по НПБ 105-2003 и классы зон по ПУЭ;

предел огнестойкости строительных конструкций;

характеристика и расстановка технологического оборудования;

расположение инженерных коммуникаций;

необходимое время обнаружения пожара для выполнения задач стоящих перед системой.

При выборе типа ПИ может быть произведен расчет времени наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара и соответственно величины очага пожара, который должен быть обнаружен. [5]

В нашем случае, учитывая большие площади и высоту потолков, неравномерную конструкцию перекрытия, расположение инженерных коммуникаций и категорию помещений по значению удельной пожарной нагрузки, целесообразно использовать линейные дымовые ПИ.

На сегодняшний день существует два основных варианта конструкции линейных извещателей: двухкомпонентные (рис 2.2), состоящие из отдельных блоков приемника и передатчика, и современные однокомпонентные - один блок приемо-передатчика с пассивным рефлектором.

Рис.2.2 Принцип действия двухкомпонентного линейного извещателя

Построение линейного извещателя определяет требования к техническим характеристикам компонентов, их конструкции и размещению. Для двухкомпонентного извещателя необходимо обеспечить стабильный уровень сигнала передатчика во всем диапазоне рабочих температур и напряжений питания, т.к. снижение уровня сигнала передатчика приводит к формированию ложного сигнала ПОЖАР. Приемник должен обеспечивать хранение значения уровня опорного сигнала и корректировку порога срабатывания при запылении оптики в процессе эксплуатации.

Для обеспечения работы двухкомпонентных извещателей при различных дальностях обычно требуется использование нескольких уровней сигнала передатчика и регулировка усиления приемника, что создает дополнительные трудности при настройке и юстировке. Другой существенный недостаток - необходимость подключения и передатчика, и приемника к источнику питания - это значительный расход кабеля, обычно превышающий расстояние между приемником и передатчиком. Кроме того, при установке в одном помещении параллельно нескольких линейных извещателей необходимо исключить попадание на приемник сигналов от соседних передатчиков. Некоторые производители в этом случае рекомендуют устанавливать приемники и передатчики в шахматном порядке, что приводит к дополнительному увеличению расхода кабеля и монтажных работ. Причем монтаж этой части шлейфа обычно затруднен из-за высоких потолков, или из-за необходимости выполнения скрытой проводки.

Рис.2.3 Принцип действия однокомпонентного линейного извещателя

Практически все эти недостатки отсутствуют у однокомпонентных дымовых линейных извещателей (рис.2.3). Пассивный рефлектор состоит из большого числа призм, структура которых обеспечивает отражение сигнала в направлении источника. Таким образом, рефлектор не требует питания и юстировки. Соответственно в несколько раз сокращается расход кабеля, трудоемкость монтажа и юстировки. Более того, рефлектор может быть установлен на некапитальные и даже вибрирующие конструкции. У современных линейных извещателей допускается изменение положения рефлектора в пределах ±10°. При больших углах появляется снижение уровня отраженного сигнала за счет уменьшения проекции рефлектора на плоскость перпендикулярную оптической оси, т.е. за счет уменьшения эквивалентной площади рефлектора.