Обзор систем пожарной сигнализации

  Содержание 
 

  Введение

      Неотъемлемой  частью комплекса, объединяющего системы безопасности и инженерные системы здания, является система пожарной сигнализации.

      Система пожарной сигнализации предназначена для своевременного обнаружения места возгорания и формирования управляющих сигналов для систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения.

      Отечественные нормативные документы по пожарной безопасности строго регламентируют перечень зданий и сооружений, подлежащих оснащению автоматической пожарной сигнализацией. В настоящее время весь перечень организационно-технических мероприятий на объекте во время пожара имеет одну главную цель — спасение жизни людей. Поэтому на первое место выходят задачи раннего обнаружения возгорания и оповещения персонала. Решение этих задач возложено на пожарную сигнализацию, основные функции которой сформулированы в следующем определении.

      Пожарная  сигнализация (по ГОСТ 26342-84) — получение, обработка, передача и представление в заданном виде потребителям при помощи технических средств информации о пожаре на охраняемых объектах.

      Основные  функции пожарной сигнализации обеспечиваются различными техническими средствами. Для обнаружения пожара служат извещатели, для обработки и протоколирования информации и формирования управляющих сигналов тревоги — приемно-контрольная аппаратура и периферийные устройства.

      Кроме этих функций, пожарная сигнализация должна формировать команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов.

      Целью курсового проекта является обзор  систем пожарной сигнализации.

      1 Конструкторско-технологический раздел

      1.1 Виды систем пожарной сигнализации

      В этом разделе представлены существующие на данный момент на российском рынке системы пожарной сигнализации, от простейшей до наиболее сложной. Возможности систем ПС, построенных на различном оборудовании, существенно отличаются, хотя каждая из нижеперечисленных систем удовлетворяет требованиям НПБ:

      - пороговые системы сигнализации  с радиальными шлейфами;

      - пороговые системы сигнализации  с модульно структурой;

      - адресно-опросные системы сигнализации;

      - адресно-аналоговые системы сигнализации;

      - комбинированные системы сигнализации.

      1.1.1 Пороговые системы сигнализации с радиальными шлейфами

      Приемно-контрольный  прибор (ПКП) в такой системе –  это моноблок. Емкость системы рассчитана на несколько десятков шлейфов сигнализации, а ее увеличение осуществляется благодаря установке дополнительных приборов. Связи между функционированием нескольких ПКП в системе нет.

      В этой системе каждый пожарный извещатель (датчик) имеет прошитый еще на заводе-изготовителе порог срабатывания. Например, тепловой извещатель такой системы пожарной сигнализации сам примет решение о пожаре и сработает только при достижении определённой температуры, подав при этом сигнал. Место возгорания можно установить только с точностью до шлейфа, так как подобные системы представляют собой радиальную топологию построения шлейфов сигнализации, когда от контрольной панели в разные стороны идут кабели пожарных шлейфов - лучи. В каждый такой луч обычно включают порядка 20-30 датчиков, и при срабатывании одного из них контрольная панель отображает только номер шлейфа (луча) в котором сработал пожарный извещатель. То есть в случае поступления тревожного сообщения необходимо осмотреть все помещения, через который тянется шлейф.

      Преимущества: невысокая цена оборудования.

      Недостатки:

      невозможно  проверить правильность прихода  тревожного сигнала без сброса питания со шлейфа сигнализации;

      отсутствие  контроля работоспособности извещателей, система сообщает только о неисправности  шлейфа;

      существует  ограничение на площадь и количество защищаемых помещений; в шлейф сигнализации обязательно должны быть включены оконечные устройства; в каждом помещении должно быть установлено, как минимум, два извещателя; высокий уровень ложных тревог;

      большая зависимость от человеческого фактора (насколько оперативно будут проверены помещения, через которые пролегает шлейф, пославший сигнал тревоги) – позднее обнаружение пожара;

        дорогостоящий монтаж и техническое обслуживание, неэкономный расход монтажных материалов;

      при большом количестве шлейфов сигнализации на объекте невозможно контролировать систему сигнализации с одного прибора.

        1.1.2 Пороговые системы сигнализации с модульно структурой

      Приемно-контрольное  оборудование в такой системе  – это набор блоков, связанных  линией связи. Самый распространенный протокол для линий связи -  RS-485. Блоки для подключения шлейфов сигнализации размещаются в непосредственной близости от мест установки извещателей. Емкость приемно-контрольных приборов рассчитана на более чем сто шлейфов сигнализации, а ее увеличение осуществляется благодаря установке дополнительных блоков. Все события в системе сигнализации передаются на центральный блок, установленный в диспетчерской, и отображаются на системном пульте управления.

      Отличие пороговой сигнализации с модульной структурой от пороговой сигнализации с радиальными шлейфами состоит в том, что в этой  системе существует возможность подключения как однопороговых шлейфов, так и двухпороговых. Последние формируют сигнал «Пожар1» при срабатывание одного извещателя и «Пожар2» при срабатывании двух и более извещателей.

      Преимущества: возможность подключения большого количества шлейфов при централизованном контроле всех событий на одном системном пульте; экономия кабеля, так как нет необходимости прокладывать все шлейфы от диспетчерской до защищаемых помещений; невысокая цена оборудования.

      Недостатки: аналогичные недостатки, как и у пороговой сигнализации с радиальными шлейфами, за исключением последнего пункта; протокол RS-485 предусматривает только последовательное соединение блоков линий связи, не допускает их ответвлений от центральной магистрали более чем на 2 м, ограничивает их протяженность 1200 метрами;

      линии связи должны быть тщательно настроены, а в качестве физической среды  использовать витую пару.

        1.1.3 Адресно-опросные системы сигнализации

      Отличие данной системы от пороговой состоит  в топологии построения схемы (кольцевая  архитектура) и алгоритмом опроса датчиков. Контрольная панель адресно-опросной системы циклически опрашивает подключенные пожарные извещатели с целью выяснить их состояние; контрольная панель пороговой сигнализации постоянно ждет сигнала от датчика. В данной системе, также как и у пороговой, сам извещатель принимает решение о пожаре. В адресно-опросных систех сигнализации существует четыре вида сигналов, которые могут приходить с извещателей: «Норма», «Неисправность», «Отсутствие», «Пожар».

      Преимущества: информативность полученных сообщений; возможность контроля работоспособности пожарных извещателей; выгодное соотношение цена-качество.

      Недостатки: позднее обнаружение пожара.

      Адресно-аналоговые системы сигнализации

      Приемно-контрольный  прибор (ПКП) в такой системе –  это моноблок с одним или несколькими адресными шлейфами сигнализации, имеющими кольцевую структуру. В один шлейф можно включить до 200 устройств. В кольцевую систему включаются:

      адресные  автоматические пожарные извещатели;

      адресные ручные пожарные извещатели;

      адресные  реле;

      адресные  оповещатели;

      модули  контроля.

      В отличие от вышеперечисленных систем пожарной сигнализации, в данной системе извещатель является измерительным устройством и не принимает решения о пожаре. Датчик передает на ПКП значение измеряемого параметра (оптическая плотность среды в дымовой камере и скорость изменения температуры), а также свой адрес и результаты теста самодиагностики. Такой подход позволяет отличить неисправность в электрических цепях извещателя от необходимости профилактических работ по очищению дымовой камеры от накопившейся пыли.

      Одно  из достоинств данной сигнализации состоит  в том, что питание и опрос всех устройств осуществляются с двух сторон, поэтому обрыв адресного шлейфа не влияет на работу системы сигнализации. ПКП также фиксирует место обрыва шлейфа и формирует соответствующее сообщение, в то время как вся система продолжает функционировать.

      Еще одно достоинство состоит в том, что в данной системе предусмотрен помехоустойчивый алгоритм обработки  значений контролируемого параметра. Для принятия решения о пожаре прибор использует не единичный результат  измерения, а заранее определенный набор записей о состоянии контролируемой среды, интегрируя его по времени. При таком подходе скачкообразные линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом кратковременные помехи игнорируются, а сигнал от реального очага возгорания, характеризующийся линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом, фиксируется.

      Преимущества:

      возможность обнаружения очага возгорания на самом раннем этапе его возникновения (за счет настройки чувствительности для каждого извещателя); надежность кольцевых шлейфов; низкий уровень ложных тревог; постоянный контроль работоспособности всех компонентов системы сигнализации (все устройства, подключенные к шлейфу, опрашиваются с интервалом в несколько секунд);возможность установки одного извещателя в помещении; неограниченность количества защищаемых помещений; отсутствие оконечных устройств в адресных шлейфах; возможность получения подробной информации от каждого компонента системы сигнализации; низкие затраты на монтажные работы и техническое обслуживание.

      Недостатки:

      необходимость использовать для монтажа адресно-аналогового  шлейфа сигнализации только витую пару (так как протокол обмена информацией  устанавливает жесткие требования к физической среде, в которой распространяются сигналы);

        максимальная протяженность кабеля не должна превышать 2000 м – извещатель не может быть удален от ПКП на расстояние, превышающее 1/2 длины кольцевого шлейфа; высокая стоимость оборудования. 
 
 
 

      2 Извещатели охранно-пожарной сигнализации

      Для получения информации о тревожной ситуации на объекте в состав охранно-пожарной сигнализации входят извещатели, отличающиеся друг от друга типом контролируемого физического параметра, принципом действия чувствительного элемента, способом передачи информации на центральный пульт управления сигнализацией. По принципу формирования информационного сигнала о проникновении на объект или пожаре извещатели охранно-пожарной сигнализации делятся на активные и пассивные.

         Активные извещатели охранно-пожарной сигнализации генерируют в охраняемой зоне сигнал и реагируют на изменение его параметров.

      Пассивные извещатели реагируют на изменение  параметров окружающей среды, вызванное вторжением нарушителя или возгоранием.

      Каждая  охранно-пожарная сигнализация использует охранные и пожарные извещатели, контролирующие различные физические параметры. Широко используются такие типы охранных извещателей, как инфракрасные пассивные, магнитоконтактные, извещатели разбития стекла, периметральные активные извещатели, комбинированные активные извещатели. В системах пожарной сигнализации применяются: тепловые, дымовые, световые, ионизационные, комбинированные и ручные извещатели.