Устройство автоматической пожарной сигнализации

Что означает это понятие?

Первое, с чем можно сравнить данный аппарат, — это с пожарной командой, что всегда находится на объекте. Так какая же у АУПТ расшифровка? Это не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Автоматическая установка пожаротушения – это устройство для быстрого реагирования на признаки возгорания. Ее главная задача – предотвращать пожар. Такие системы можно установить фактически в каждом помещении при необходимости. Востребованы данные аппараты сейчас на объектах закрытого типа, в серверных комнатах, производственных складах, помещениях, где есть малейшая возможность возгорания.

Тепловые датчики

Одними из первых пожарных датчиков, которые появились еще в 19 веке, были тепловые. Принцип их работы был в использовании плавких материалов, которые разрушались под воздействием высокой температуры. При этом они были одноразовыми.

Сейчас существует несколько типов тепловых датчиков
, в которых по-разному используется технология определения возгорания. Одни работают по принципу изменения электрического сопротивления в зависимости от изменения температуры, другие с использованием деформирующихся материалов. Некоторые используют зависимость магнитной индукции, от температуры.

Устройство теплового датчика

Общее в них одно. Эти датчики срабатывают, если в помещении резко повышается температура. Они могут применяться практически во всех помещениях, в том числе там, где нельзя установить датчики дыма (кухня, санузлы, курительные комнаты и т.д.).

Тепловые пожарные извещатели
применять имеет смысл только тогда, когда самым вероятным признаком пожара будет являться именно быстро нарастающая температура.

Достоинства:

• Самая низкая стоимость датчика – от 50 руб. за «пластиковый колпачок»;
• Простота в обслуживании.

Недостатки:

• Неэффективны, если пожар вызван веществами, которые не выделяют тепла при сгорании;
• Неэффективны в помещениях с высоким потолком.

Тепловой

Устройства реагируют на повышение температурного показателя воздуха. Делятся на интегральные, пороговые, что зависит от показателя, который считывают датчики: предел максимального нагрева или скорость повышения температуры.

Пороговые срабатывают, когда состояние достигает предела повышения температуры. Предохранитель внутри прибора состоит из двух проводников, спаянных вместе специальным сплавом, который легко плавится при повышении уровня тепла (60-70⁰ С). Когда сплав вытекает, контакты размыкаются, подается сигнал контрольному пульту.

Интегральные извещатели базируются на фиксировании скорости изменения электрического сопротивления металлов во время нагревания. Внутри чувствительного элемента через клеммы проходит ток, сопротивление которого при комнатной температуре неизменно. Повышение температурного показателя вызывает возрастание сопротивления, параметры тока также изменяются.

Скорость происходящих процессов считывается электросхемой. После прохождения критического порога нагрева поступает сигнал приемному прибору.

Применение данных устройств пожарной сигнализации (улсв м 10 01) – внутри объектов, возгорание которых сопровождается повышением температуры без задымленности: хранилище горючих материалов, легковоспламеняющихся жидкостей, складские помещения строительных материалов.

Изменение №5. Схема расстановки пожарных извещателей и алгоритмы работы.

Кардинальные изменения коснулись схем расстановки пожарных извещателей. В новых правилах появился пункт 6.6.5, согласно которому каждая точка помещения, должна контролироваться извещателем. Таким образом если раньше схема расстановки извещателей выглядела примерно так:

Рис.7. Старая схема расстановки пожарных извещателей согласно СП 5.13130.2009.

то теперь, согласно новым требованиям, схема расстановки пожарных извещателей должна выглядеть так:

Рис.8. Новая схема расстановки пожарных извещателей согласно СП 484.1311500.2020.

то есть, согласно нового СП, каждая точка помещения должна контролироваться пожарным извещателем, а это значит, что для защиты помещений необходимо будет использовать больше извещателей, для того чтобы они могли перекрывать зоны действия друг друга и контролировать каждую точку защищаемой площади.

Также на схему расстановки и на выбор типа извещателя, который должен контролировать то или иное помещения, влияют новые алгоритмы принятия решения о пожаре. Предусмотрено 3 алгоритма принятия решений – А, В и С.

Рис.9. Новые алгоритмы принятия решения о пожаре.

Согласно данных алгоритмов, также регламентируются и изменения в расстановке извещателей. Данные изменения регламентирует раздел 6.4 СП 484.1311500.202.

Алгоритмы принятия решения о пожаре

6.4.1. Принятие решения о возникновении пожара в заданной ЗКПС должно осуществляться выполнением одного из алгоритмов: A, B или C. Для разных частей (помещений) объекта допускается использовать разные алгоритмы.

6.4.2. Алгоритм A должен выполняться при срабатывании одного ИП без осуществления процедуры перезапроса. В качестве ИП для данного алгоритма могут применяться ИП любого типа, при этом наиболее целесообразно применение ИПР.

6.4.3. Алгоритм B должен выполняться при срабатывании автоматического ИП и дальнейшем повторном срабатывании этого же ИП или другого автоматического ИП той же ЗКПС за время не более 60 сек, при этом повторное срабатывание должно осуществляться после процедуры автоматического перезапроса. В качестве ИП для данного алгоритма могут применяться автоматические ИП любого типа при условии информационной и электрической совместимости для корректного выполнения процедуры перезапроса.

6.4.4. Алгоритм C должен выполняться при срабатывании одного автоматического ИП и дальнейшем срабатывании другого автоматического ИП той же или другой ЗКПС, расположенного в этом помещении.

При использовании адресных автоматических ИП и получении сигнала «Неисправность» от одного или нескольких адресных автоматических ИП в помещении допускается формировать сигнал «Пожар» при срабатывании одного адресного автоматического ИП.

При использовании безадресных автоматических ИП, подключённых в разные, но взаимозависимые линии связи одной ЗКПС, в случае наличия извещения о неисправности одной линии связи или нескольких из них допускается формировать сигнал «Пожар» при срабатывании одного безадресного автоматического ИП.

6.4.5. Выбор конкретного алгоритма осуществляет проектная организация при условии, что алгоритмы A и B могут применяться только для ЗКПС, которые не формируют сигналы управления СОУЭ 4 — 5 типов и АУПТ. Сигналы управления СОУЭ 4 — 5 типов и АУПТ могут быть сформированы от ЗКПС при выполнении алгоритма A, если в данной ЗКПС установлены только ИПР.

Типы автоматических пожарных сигнализацией (АПС)

Автоматическая система обнаружения пожара и пожарная сигнализация, которые используются в современных условиях, могут быть одного из трех наиболее часто встречающихся типов:

• пороговая. Основной принцип действия заключается в настойке датчиков на два режима – «пожар» и «норма». При достижении порогового значения происходит срабатывание системы. Ее основным недостатком справедливо считается то, что невозможно определить, какой именно датчик вызвал подобный результат. Для устранения этого минуса требуется установка дополнительного оборудования. Плюсами системы являются низкая стоимость и простота монтажа;
• адресно-опросная. Принцип действия – контроль, осуществляемый с пульта, каждого датчика по отдельности. Дополнительным бонусом является возможность отслеживать не только его показатели, но и то, в рабочем ли состоянии находится установленный прибор. В результате система позволяет максимально быстро определить место, где находится очаг возгорания. Она стоит несколько дороже предыдущего варианта, но, благодаря своим характеристикам, идеально подходит для больших зданий;
• адресно-аналоговая. Самая современная из перечисленных система. Ее эксплуатационно-технические характеристики позволяют отслеживать с пульта все передаваемые датчиками параметры, получая информацию в режиме онлайн. Естественно, подобное оборудование обладает более дорогой стоимостью, чем описанные выше варианты. Однако, оно обеспечивает самый надежный из возможных уровень защиты и подходит для зданий, к которым предъявляются повышенные требования безопасности.

Следует отметить, что достаточно часто заказчиками используется система мониторинга АПС. Принцип ее действия состоит в передаче данных с объекта на единый пульт, находящийся в ближайшем пожарном подразделении МЧС. В этом случае при срабатывании сигнал, в первую очередь, автоматически попадает к спасателям, что существенно сокращает время их прибытия к горящему зданию или сооружению.

Состав и виды АПС: что входит в комплект каждого вида

АПС – это комплекс, который состоит из нескольких важных компонентов, выполняющих свои задачи. К ним относятся сенсоры, кабель, пульт управления и оповещатели.

Для обнаружения пожара используются следующие виды сенсоров:

1. Тепловые. Фиксируют превышение температуры выше установленного значения.
2. Дымовые. Проверяют уровень задымления.
3. Световые. Реагируют на изменение потока света.
4. Комбинированные.

В качестве оповещателей используются звуковые и световые приборы в комбинации.

Пороговая

Датчики, которые используются в пороговых АПС (автоматические пожарные сигнализации), находятся только в двух состояниях – норма и пожар. Для перехода с первого состояния на второе должно произойти изменение сопротивления. На шлейфе устанавливается большое количество сенсоров, из-за чего невозможно определить, какой именно сработал. Для улучшения качества системы добавляется еще сопротивление в сенсорные приборы и устанавливается резистор на конце кабеля. Это позволяет решить ряд задач:

1. Возможность создания промежуточных режимов.

2. Уменьшение риска ложного срабатывания.

Сигнализация среагирует, только если отреагировало не менее двух сенсоров.

К преимуществам пороговой системы можно отнести простоту монтажа и невысокую стоимость. Основными недостатками являются: сложность обслуживания, риск ложных тревог из-за пыли, конденсата и других факторов.

Адресно-пороговая

Такие системы пожарной сигнализации являются более усовершенствованными. Это связано с тем, что установленный пульт управления работает по другому алгоритму снятия сигнала с сенсоров. Каждому датчику присвоен свой адрес. Благодаря этому контрольно-приемное устройство легко его отличает от других сенсоров. Пульт постоянно опрашивает датчики об их статусе и наличии неисправностей. Имеются режимы «Норма», «Пожар», «Неисправность» и другие.

В своде правил СП5 номер 13130 описаны условия, в которых ставится только один датчик. К ним относятся:

1. Сооружение пятой категории пожарной безопасности.
2. Техническое оборудование может стать причиной пожара.
3. Контролируемая площадь пожара не превышает зону охвата датчиком.

Адресно-аналоговая

По сути, автоматическая установка пожарной сигнализации данного типа отличается от адресно-пороговой более качественным алгоритмом обработки данных. С помощью пульта фиксируются разные факторы, которые могут повлиять на показания датчиков. Эта информация отсеивается, в результате чего уменьшается риск ложных срабатываний.

К преимуществам относят возможность работы в случае обрыва шлейфа и простоту обслуживания.

Приборы контрольно-приемные, панели и модули расширения АПС

Прибор контрольно-приёмный (ПКП) – это многофункциональное техническое средство, предназначенное для:

• Приёма, обработки и отображения сигналов от извещателей по шлейфам сигнализации;
• Управления исполнительными устройствами;
• Контроля целостности и функционирования линий связи между самим прибором, извещателями, исполнительными и другими устройствами;
• Выдачи информации на пульт пожарной охраны и системы передачи извещений.

Помимо основных функций, часто ПКП системы автоматизированной пожарной сигнализации выполняют функции следующий устройств (данные элементы интегрированы в основную панель):

• Модули расширения зон (проводных/беспроводных, адресных/не адресных) – панели АПС в большинстве случаев содержат входы для различных типов зон;
• Модули релейных выходов – панели АПС всегда имеют несколько релейных выходов для управления внешними устройствами;
• Модули дополнительного питания – на основной ППК это модуль основного питания, если система большая и мощности встроенного блока не достаточно, то устанавливается дополнительный блок питания;
• Модули преобразования интерфейса – речь идет о выходах на различные интерфейсы, которыми может быть уже оснащена основная ППК АПС;
• Модули связи (передачи сообщений на центральный пульт) – ППК так же может иметь интегрированный модем, модуль wi-fi или Ethernet.

ППК бывают адресные, не адресные (пороговые, аналоговые) и комбинированные (адресно-аналоговые) – ниже будут описаны их основные свойства.

Конструкция адресно-аналогового извещателя

Принцип работы адресно-аналогового извещателя не отличается от принципа работы точечного прибора. Отличия заключаются только в плате электроники и обработке сигнала. Внешне дымовые извещатели разных типов так же очень похожи. Датчик представляет собой круглый корпус из термоустойчивого пластика, имеющий полусферическую форму.

Конструктивно корпус состоит из двух частей:

• Основание
• Рабочая часть

Основание жёстко фиксируется на потолке с помощью дюбелей и саморезов. На основании установлена контактная колодка, куда под винты подключаются проводные линии шлейфа пожарной сигнализации. Для того чтобы шлейф идущий от приёмно-контрольного прибора заходил на электронную схему, на основании имеются упругие контакты. Если, с лёгким нажимом, установить рабочую часть на основание и повернуть её по часовой стрелке, то она окажется жёстко зафиксирована специальным замком, а контакты основания соединятся с контактами рабочей части. Снимается датчик поворотом его влево. Такая конструкция позволяет без проблем забирать датчики на профилактику для очистки от пыли оптических систем или менять устройство на исправное, в случае его повреждения.

Рабочая часть датчика

Рабочая часть адресно-аналогового извещателя состоит из следующих частей:

• Оптическая система (дымовая камера)
• Микроконтроллер с энергонезависимой памятью

По аналогии с точечным датчиком, оптическая система включает в себя светодиод и фотодиод. Они расположены под небольшим углом друг к другу внутри дымовой камеры. Полупроводниковый фотоприёмник представляет собой аналоговый прибор. При изменении уровня освещения его сопротивление плавно изменяется в достаточно больших пределах. Принцип работы оптоэлектронной пары, состоящей из светоизлучающего диода и фотоприёмника, основан на отражении света от мельчайших частиц продуктов горения, которые попадают внутрь дымовой камеры. Адресно-аналоговый пожарный оптико-электронный извещатель, в режиме реального времени, передаёт на приёмно-контрольный прибор значение оптической плотности среды. Поскольку фотодиод очень чувствителен, то даже минимальная концентрация дыма в оптической системе вызовет изменение сопротивления, которое будет зафиксировано микроконтроллером.

Камера выполнена из чёрной пластмассы с минимальной отражающей способностью. Конструкция корпуса обеспечивает свободное проникновение воздушного потока внутрь дымовой камеры, но полностью блокирует попадание света. Для этого отверстия в корпусе извещателя закрыты мелкоячеистой сеткой. Она так же предотвращает попадание мелких насекомых внутрь оптической системы.

Корпус

Корпус адресно-аналогового датчика имеет горизонтальный дымозаход, который имеет некоторые конструктивные особенности:

• Выступающая часть корпуса не допускает обтекания воздушным потоком снизу
• Вертикальные стойки крепления исключают горизонтальное обтекание корпуса
• Элементы корпуса играют роль воронки направляющей поток в камеру

Такая конструкция обеспечивает обязательное попадание воздуха в дымовую камеру даже при малом движении воздуха. Для того чтобы снизить негативное влияние электромагнитных помех, дымовая камера и плата электроники надёжно экранированы. Внутри оптической системы, по периметру дымовой камеры находятся вертикальные пластинки. Попадающий внутрь посторонний свет многократно преломляется и не доходит до фотоприёмника. В процессе работы пожарного дымового извещателя в неблагоприятных условиях, на внутренних элементах дымовой камеры может накапливаться пыль. Частицы пыли вызывают отражение светового потока излучаемого светодиодом и могут стать причиной ложных срабатываний. Поэтомупожарный дымовой извещатель ДИП нуждается в регулярном техническом обслуживании.

Контроллер

Микроконтроллер фиксирует малейшее изменение светового потока по изменению сопротивления фотодиода.

Чтобы снизить процент ложных срабатываний, приёмно-контрольный прибор работает с адресно-аналоговыми датчиками в интерактивном режиме. Так же возрастает частота сканирования извещателей, которые находятся в одном помещении со сработавшим датчиком. Благодаря адресной идентификации извещателей эта процедура позволяет с высокой точностью выявить очаг возгорания и подать тревожный сигнал.

Это интересно: Проточные пожарные извещатели: назначение, виды, устройство

Виды ПС

По способам обнаружения и передачи тревог, пожарные сигнализации можно разделить на несколько типов:

1. Адресные.
2. Безадресные.
3. Пороговые.
4. Аналоговые.

Проведем краткий обзор всех типов. Некоторые варианты могут между собой пересекаться, их называют комбинированными.

Адресная ПС

В таких сигнализациях, сигнал «Пожар» формируется по другому алгоритму. Приемно-контрольный прибор (ПКП), получает информацию о состоянии всех датчиков контролируемого пространства о характеристике окружающей среды. Анализируя динамику, с которой меняются эти параметры, ПКП принимает решение о подачи сигнала «Пожар».

Основная фишка этой системы состоит в том, что сигнал пожарной тревоги принимает не отдельный датчик, а приемно-контрольный прибор на основании анализа изменения данных поступающих от извещателей.

В каждом извещателе, установленном в системе установлен свой адрес, который участвует в протоколе обмена данных между извещателем и ПКП. Поэтому, ПКП знает точное место, где сработал извещатель. Благодаря этому можно более оперативно реагировать на ситуацию.

Безадресные системы ПС

Такие пожарные системы имеют простую конструкцию, основная функция её, это отработка определенных алгоритмов, в зависимости от сигналов, поступивших от датчиков. Извещатели в этих системах обычно недорогие и несложные приборы. Их задача распознавать только три состояния работы:
«Пожар», «Замыкание», «Обрыв шлейфа». Такие приборы имеют небольшую цену, но потребуется много кабеля для её монтажа. Их можно разделить на три типа.

Тип 1: трехпороговая безадресная ПС.

В этой сигнализации, она еще называется однопороговой, сигнал «Пожар» формируется, когда сопротивление шлейфа достигает определенного значения. Шлейф может принимать три значения сопротивления. Они соответствуют сигналам: «Пожар», «Короткое замыкание», «Обрыв». Такие типы ПС применяются на объектах большой и малой сложности. Монтаж такой сигнализации требует использования большого количества монтажного кабеля.

Тип 2: безадресная четырехпороговая система.

Её могут называть двухпороговой. Это вызвано тем, что в ней формируются два типа сигнала: «Пожар» и «неисправность». По сравнению с предыдущим типом, ПКП распознает два уровня сопротивления, поступающих от извещателей. Один соответствует сигналу «Пожар», второй «Неисправность». Сигналы выдаются датчиками, имеющими внутренний блок самодиагностики. Хорошо подходят для установки на небольших объектах.

Тип 3: безадресная четырехпороговая система 2.

Она способна различать сопротивления срабатывания одного или нескольких извещателей. Когда в этой системе срабатывает один извещатель, то выдается сигнал «Пожар 1», он считается сигналом потенциальной опасности, если сработало два и более, получаем сигнал «Пожар 2», это 95% гарантия пожара. Он включается алгоритм пожаротушения, запрограммированный в устройстве ПКП.

В таких пожарных сигнализациях часто наблюдаются ложные включения извещателей подключенных к одному шлейфу.

В данных системах следует уделять повышенное внимание проводке. Её следует по возможности прятать в стены и металорукава

Пороговые ПС

Пороговые пожарные сигнализации относят к традиционным системам. Используемые датчики пожарной сигнализации, пребывают в одном из двух состояний: «Пожар» и «Норма». Когда датчик срабатывает, в шлейфе происходит скачек напряжения. Приемно – контролирующие приборы выдают сигнал пожар.

Однако ПКП не различают ложных срабатываний от начала пожара.
Для минимизации ложных тревог, извещатели могут дублироваться. К плюсам такой системы относится ее относительная дешевизна, простота монтажа и управления.

К минусам можно отнести следующие пункты:

1. Отсутствует диагностика датчиков.
2. Нет сигнала неисправности.
3. Большой расход материалов для монтажа.
4. Температурный датчик обнаруживает возгорания при достижении определенной температуры.

При монтаже пороговые ПС используют два варианта подключения шлейфов: радиальное и модульное. Радиальное подключение, подключает ПКП по лучевой структуре. В случае пожара место, откуда он пришел сигнал, можно локализовать, только до шлейфа.

При модульном подключении, вы получите возможность осуществлять больший контроль пожарных извещателей. Вовремя находить поломку, принимать меры к её устранению.

Аналоговая ПС

Аналоговые ПС определяют место возгорания по номеру шлейфа. При наличии большого количества датчиков, подключенных к одному шлейфу, определить место возникшего возгорания затруднительно. Такую сигнализацию лучше использовать для небольших объектов. Она имеет небольшую стоимость оборудования и эксплуатации.

Подготовка к установке

На первом этапе обустройства систем автоматической сигнализации реализуется целый комплекс подготовительных мероприятий, включающих в себя разработку технического проекта с полным набором схем и чертежей.

В проектном задании также должны быть предусмотрены все необходимые меры, касающиеся соблюдения норм противопожарной безопасности.

При подготовке этого документа должны соблюдаться основные положения действующих ГОСТов, а также учитываться требования, позволяющие провести качественный монтаж и подключение электрооборудования.

После готовности документов специалист по сигнализации должен обследовать подлежащий защите объект и определить точное место расположения зон с максимальным риском возгорания.

По результатам подготовки проекта задаются основные характеристики будущей системы пожарной сигнализации, включая такие важные параметры, как количество контролируемых точек, а также способы и режимы опроса датчиков.

Нормативные требования, предъявляемые к системе сигнализации, как правило, касаются лишь технической стороны реализуемого проекта с учётом уже решённых ранее организационных вопросов.

Последние включают в себя такие обязательные действия, как привлечение к работам сторонних подрядчиков, отвечающих за приобретение всех необходимых материалов и комплектующих.

Помимо этого, подрядные организации должны нести ответственность за получение лицензии на проведение монтажных работ, которая выдаётся местными органами пожарной службы.

И лишь после того, как все необходимые материалы и документы подготовлены – можно будет переходить к монтажу самой системы.