Какой чувствительный элемент установлен в оптическом извещателе дыма
Перейти к содержимому

Какой чувствительный элемент установлен в оптическом извещателе дыма

  • автор:

Чувствительность дымового извещателя и его контроль

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9533

Около 90% пожаров по статистике начинаются с тления материалов, поэтому дымовые пожарные извещатели на большинстве объектов являются эффективным средством защиты от пожара. Современные дымовые пожарные извещатели обнаруживают пожароопасную ситуацию на раннем этапе, при задымлении верхней части помещения, и обеспечивают реальную защиту жизни людей и материальных ценностей. Для обеспечения требуемой скорости обнаружения очага дымовой извещатель должен иметь высокую чувствительность. На этапе эксплуатации крайне важно контролировать чувствительность извещателей и ее соответствие заданному диапазону. В статье рассматриваются способы стабилизации и контроля чувствительности точечных дымовых пожарных извещателей.

Конечно, о чувствительности и о ее контроле имеет смысл вести речь, если конструкция, схемотехника, элементная база и технология изготовления дымового извещателей обеспечивают стабильность характеристик, т.е. имеется незначительный разброс по чувствительности от экземпляра к экземпляру – при изменении направления и скорости воздушного потока, при изменении напряжения питания, температуры окружающей среды и влажности. По НПБ 65-97 «Извещатели пожарные оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний», по п. 4.1.4., чувствительность оптических извещателей выбирают в пределах 0,05-0,2 дБ/м. Причем от экземпляра к экземпляру чувствительность не должна отличаться в 1,3 раза (п. 5.3.4.3.). По п. 4.1.5. в технической документации на оптический извещатель с дискретным выходным сигналом должно устанавливаться конкретное значение чувствительности, по п. 4.1.6. в технической документации на конкретный оптический извещатель с аналоговым выходным сигналом должен устанавливаться диапазон значений чувствительности. Однако обычно в паспортах на дымовые извещатели российского производства «конкретное значение чувствительности» указывается как 0,05-0,2 дБ/м, т.е. может отличаться в 4 раза! Для измерения чувствительности ДИПов на объекте требуется дорогостоящее импортное оборудование, которое практически недоступно в России. Пользуясь этим, некоторые производители загрубляют чувствительность в 1,5-2 раза для исключения «ложняков», «компенсируя» тем самым отрицательный эффект от удешевления конструкции, примитивных алгоритмов и отсутствия экранировки. Кроме того, по НПБ 65-97, допускается изменение чувствительности извещателей – при изменении ориентации к направлению воздушного потока в 1,6 раза, при изменении скорости воздушного потока в 0,625-1,6 раза, при изменении напряжения питания в 1,6 раза, при изменении температуры окружающей среды до +55° С в 1,6 раза, после воздействия пониженной температуры и влаги в 1,6 раза. Хотя при испытаниях чувствительность извещателей должна оставаться в пределах 0,05-0,2 дБ/м, одновременное воздействие нескольких факторов, что обычно и происходит на практике, может вызвать изменение чувствительности в широких пределах.

Несмотря на требования НПБ 65-97 «4.1.13. Оптические извещатели должны соответствовать ГОСТ Р 50898» и «5.3.6. Проверку чувствительности оптических извещателей к дымам различной природы (огневые испытания) /п. 4.1.13/ проводить в соответствии с методиками испытаний по ГОСТ 50898», испытания российских извещателей при сертификации на реальные дымы в тестовом помещении не проводятся. Соответственно, при разработке пожарных извещателей не проводится оптимизация чувствительности по различным тестовым дымам в реальных условиях, а стимулируется выпуск экзотических устройств, конструкция которых рассчитана на обнаружение только аэрозоли и только в дымовом канале с ограниченным сечением и с принудительной вентиляцией. Кроме того, результаты испытаний извещателей по тестовым очагам в помещении позволили сформировать общие требования к конструкции и установке. Например, по британскому стандарту BS5839 ч.1:2002 раздел 22 расстояние от чувствительного элемента теплового и дымового датчика до перекрытия должно быть не менее 25 мм и запрещена установка извещателей заподлицо, поскольку непосредственно у перекрытия остается прослойка чистого воздуха. Максимальное расстояние от перекрытия до чувствительного элемента теплового датчика должно быть не более 150 мм, а дымового – 600 мм.

Если чувствительность извещателя лежит в пределах 0,05-0,2 дБ/м, то извещатель активизируется при незначительном задымлении среды, при ослаблении оптического сигнала на дистанции в 1 м на 1,14-4,5%, соответственно, на дистанции 10 м – на 11-37%. По западным экспериментальным оценкам, при удельной оптической плотности дыма 0,2 дБ/м видимость составляет примерно 50 м. Учитывая, что на первом этапе развития очага задымление присутствует только в верхней части помещения, сигнал от дымового извещателя со стандартной чувствительностью порядка 0,1-0,12 дБ/м должен давать большие возможности по пресечению развития пожара, защите людей и имущества. Западные производители обычно указывают конкретное значение чувствительности и допуск на этикетке извещателя и много внимания уделяют обеспечению ее стабильности и возможности контроля при эксплуатации.

Принцип работы точечного дымового оптико-электронного извещателя

В дымовых оптико-электронных пожарных извещателях используется эффект рассеяния излучения светодиода на частицах дыма. Подобный эффект возникает при прохождении луча прожектора через облако: в чистой среде луч не видим, а в облаке происходит его рассеяние на частицах влаги, часть излучения отражается в сторону наблюдателя, и становится четко видна структура луча. Светодиод и фотодиод располагаются под определенным углом, а перегородка исключает прямое попадание сигналов светодиода на фотодиод (рис. 1а). При появлении частиц дыма часть излучения отражается от них и попадает на фотодиод (рис. 1б).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9525

Для того чтобы данная модель реализовалась в виде дымового извещателя со стабильной чувствительностью в условиях внешних воздействий, необходима тщательно проработанная конструкция и схемотехника. Например, защиту от внешнего света обеспечивает дымовая камера, в которой размещаются светодиод и фотодиод. Принцип действия оптико-электронного ПИ определяет сильное влияние на его чувствительность и помехоустойчивость формы дымовой камеры, ее цвета, структуры поверхности и диаграмм направленности светодиода и фотодиода и их взаимного расположения в пространстве. При отсутствии дыма минимальный уровень сигнала от светодиода должен поступать на фотодиод. Для этого камера должна иметь черный цвет и матовую поверхность. Конструкция дымовой камеры должна одновременно обеспечивать свободный проход воздуха и значительное ослабление излучения от внешних источников света. Требования противоречивые, и их достаточно полное выполнение возможно при значительных затратах на исследовательские работы, на математическое и натурное моделирование.

Форма дымозахода и вентилируемость дымового извещателя

Для обеспечения стабильной чувствительности в реальных условиях, в отличие от дымового канала с ограниченным сечением и принудительной вентиляцией, большое значение имеют площадь дымозахода и его форма. У большинства европейских пожарных извещателей можно найти общие черты: плоскость дымозахода расположена перпендикулярно горизонтальному воздушному потоку, отдельные элементы конструкции корпуса образуют воронку, направляющую воздушный поток внутрь извещателя, и выступающая часть нижней крышки исключает обтекание корпуса снизу, стойки крепления нижней крышки исключают обтекание корпуса в горизонтальной плоскости (рис. 2).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9527

Рис. 2. Формирование горизонтального дымозахода

Кроме того, обеспечивается максимальное соотношение площади дымозахода и внутреннего объема дымовой камеры. Для быстрого заполнения дымом конструкция корпуса извещателя и форма дымовой камеры должны обеспечивать минимальное аэродинамическое сопротивление при горизонтальных потоках вдоль потолка (основное направление движение дыма в помещении на первом этапе развития очага). Корпус извещателя имеет максимально открытый дымозаход и обеспечивает беспрепятственное проникновение дыма внутрь дымовой камеры. Защитная антистатическая синтетическая или металлическая сетка не является препятствием для воздушного потока, но надежно защищает камеру от мелких насекомых.

Для адекватной оценки состояния контролируемой зоны необходимо иметь информацию о ее состоянии в реальном масштабе временим. Например, если тепловой извещатель имеет сенсор значительной массы, на нагрев которого требуется значительное время, то результат измерения будет «точным» только при постоянной температуре. При повышении температуры измеренное значение будет всегда меньше действительного, причем ошибка увеличивается с повышением скорости изменения температуры. Точно так же в дымовом извещателе хорошая вентилируемость дымовой камеры определяет малую инерционность работы. А низкая вентилируемость увеличивает время срабатывания извещателя, что эквивалентно снижению реальной чувствительности при нарастании оптической плотности дыма. Эта задача аналогична проветриванию помещения: открыты форточки – вентилируемость очень слабая, атмосфера внутри и снаружи может значительно отличаться длительное время, открыты окна – вентиляция улучшается, но инерция остается значительной. Идеальная конструкция – это круглое помещение, в нашем случае круглая дымовая камера с полностью открытой боковой стенкой: инерция полностью отсутствует, концентрация дыма внутри и снаружи совершенно одинакова при горизонтальном потоке. В этом случае обеспечивается минимальное время реакции на пороговую концентрацию дыма и отсутствие зависимости чувствительности извещателя от скорости воздушного потока. Чрезвычайно важно сохранить высокую чувствительность извещателя при малых скоростях движения воздуха, что характерно для начального этапа развития ПОЖАРА.

Конструкция дымовой камеры

Конструкция камеры должна одновременно удовлетворять ряду противоречивых требований, например, обеспечить свободный доступ для горизонтальных воздушных потоков и исключить влияние внешнего света, электромагнитных помех и пыли. Все крупные производители пожарных извещателей уделяют огромное внимание разработке оптической камеры, поскольку именно она определяет основные характеристики ИП. Для решения этой сложнейшей технической задачи используются методы математического моделирования и экспериментальные исследования. Причем оптимизируются одновременно конструкция дымовой камеры, диаграммы направленности светодиода и фотодиода, а также их расположение. Поэтому «заимствование» конструкций оптических камер ведущих производителей, при использовании стандартных свето- и фотодиодов, с широкими диаграммами и с неотъюстированными оптическими осями, не дает удовлетворительных результатов. Вдобавок низкий уровень конструкторской проработки иногда приводит к «появлению» в дымовой камере электролитических конденсаторов, которых не удалось разместить в другом месте, а использование некачественного пластика вызывает деформацию первоначальной формы камеры.

Отношение уровня сигнала фотодиода, при котором активизируется извещатель, к величине фонового сигнала определяет его помехозащищенность. Для повышения чувствительности и помехоустойчивости при отсутствии дыма минимальный уровень сигнала должен поступать на фотодиод. Для этого камера изготавливается из пластика черного цвета и с матовой поверхностью. Кроме того, неизбежное накопление пыли, как правило, серого цвета, на стенках дымовой камеры, приводит к повышению сигнала фотодиода, что со временем вызывает ложные срабатывания. Излучение светодиода отражается от запыленных стенок оптической камеры так же, как от частиц дыма (рис. 3).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9528

Рис. 3. Отражение сигнала от стенок дымовой камеры

Этот эффект определяет необходимость периодического проведения технического обслуживания дымовых оптико-электронных извещателей, которое заключается в разборке извещателя и чистке его дымовой камеры.

От конструкции дымовой камеры зависит, как быстро будет происходить увеличение сигнала фотодиода. При использовании неэффективной конструкции дымовой камеры ложные срабатывания могут возникать достаточно быстро. Причем нередко это не является признаком высокой чувствительности извещателя, а скорее говорит о нестабильности чувствительности и слабой защите от внешних воздействий. Максимально быстро этот процесс происходит, когда внутренняя сторона дымовой камеры имеет практически сплошную поверхность. В этом случае даже незначительное запыление которой приводит к увеличению отраженного сигнала, увеличению чувствительности и появлению ложных срабатываний. При дальнейшей эксплуатации такого извещателя сигнал может превысить уровень порога и режим ПОЖАР не будет сбрасываться даже при отключении питания. Для замедления этого процесса необходимо уменьшить площадь поверхности дымовой камеры, от которой происходит отражение сигнала. Например, по периметру дымовой камеры располагаются вертикальные пластинки с заостренными краями, обращенными внутрь дымовой камеры. Здесь основная часть излучения светодиода проходит между пластинками и лишь незначительная часть от узкой кромки отражается во внутрь дымовой камеры. Для уменьшения отражения от дна и крышки дымовой камеры их поверхность делают рифленой под определенным углом и используют свето- и фотодиоды с узкими диаграммами. В этом случае чувствительность сохраняется в допустимых пределах в течение нескольких лет.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9526

Рис. 4. Примеры конструкции дымовой камеры

На рисунке 4а приведен пример тщательно проработанной конструкции дымовой камеры. Форма пластинок, расположенных по периметру дымовой камеры, выбрана исходя из требований максимального ослабления фонового освещения как от светодиода оптопары, так и от наружных источников света. Даже прямые лучи света попадают на фотодиод после минимум 4-кратного переотражения и ослабления на черной поверхности камеры. Одновременно использованная форма пластинок с плавными изгибами не вызывает резких изменений направления воздушного потока и обеспечивает хорошую вентилируемость дымовой камеры. Расположение свето- и фотодиода нарушает регулярность структуры дымозахода, в местах их установки возникает повышение аэродинамического сопротивления. Для выравнивания чувствительности по различным направлениям воздушных потоков используются дополнительные пластинки различной формы. Для удобства технического обслуживания эта дымовая камера выполнена из двух частей – из основания и крышки, пластинки которых совмещены на фото. Ясно видно, с какой тщательностью проведена экранировка фотодиода для защиты от электромагнитных помех.

На рисунке 4б приведен другой пример дымовой камеры: абсолютно круглая в горизонтальной плоскости с пластинками сложной формы, расположенными по ее периметру, обеспечивающими одновременно хорошую продуваемость со всех направлений и защиту от внешнего света. Здесь также обеспечивается 4-кратное переотражение внешнего излучения и практически полное его затухание. Незначительное аэродинамическое сопротивление определяет отсутствие снижения чувствительности при малых скоростях воздушного потока. Оптопара, расположенная на «втором этаже», чуть выше дымозахода, защищена от пыли, которая в основном скапливается на дне крышки дымовой камеры. Асимметричное расположение оптопары компенсируется дополнительными конструктивными элементами в центральной части крышки дымовой камеры, в которой также размещена и защитная сетка.

Минимальный разброс чувствительности извещателей от образца к образцу обеспечивается при использовании инфракрасных светодиодов и фотодиодов со стабильными характеристиками и с отъюстированными оптическими осями. Использование узких диаграмм направленности светодиода и фотодиода порядка ± 10° позволяет не только снизить освещение боковых стенок камеры, но создать высокий уровень освещения в центральной части дымовой камеры и уменьшить ток потребления извещателя в дежурном режиме. Таким образом, обеспечивается низкий уровень фонового сигнала, принимаемого фотодиодом, за счет переотражения от стенок камеры даже при их запылении.

Контроль чувствительности

Когда обеспечена стабильность чувствительности извещателей и используется высококачественная элементная база, обеспечивающая повторяемость характеристик, возможно обеспечить контроль отклонения чувствительности от номинального значения. В зарубежных извещателях прошлого века контролировался уровень фонового сигнала фотодиода в дежурном режиме. Через специальный разъем к извещателю подключался универсальный адаптер MOD400R (рис. 5), который импульсный сигнал преобразовывал в постоянное напряжение для измерения стандартным вольтметром. На этикетке извещателя указывались допустимые пределы изменения напряжения.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9529

Рис. 5. Универсальный адаптер MOD400R

Например, для дымового извещателя 2151Е диапазон MOD400R составлял 0,80 – 1,37 В, при исходном значении около 1,1 В.
В извещателях 2112/24 были установлены два дополнительных порога, соответствующие границам MOD400R, при достижении которых прекращалось мигание светодиодного индикатора (рис. 6).

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9530

Рис. 6. Дополнительные пороги для контроля чувствительности

Таким образом, по дрейфу фонового сигнала контролировался уровень чувствительности дымового извещателя.

В современных извещателях с аналого-цифровыми преобразователями имеется возможность не только фиксировать выход чувствительности за допустимые пределы, но и застабилизировать ее на исходном уровне. Медленные изменения чувствительности компенсируются соответствующим изменением порога срабатывания (рис. 7), причем алгоритм работы должен учитывать возможность медленного нарастания оптической плотности дыма в реальных условиях.

d0b1d0b5d0b7d18bd0bcd18fd0bdd0bdd18bd0b9531

Рис. 7. Компенсация изменения чувствительности

Уровни сигналов, соответствующие чистой среде, и величина компенсации хранятся в двоичном коде в энергонезависимой памяти и не стираются даже при длительном отключении питания.
При помощи многофункционального пульта дистанционного управления (МПДУ) можно считать уровень запыления с дискретом в процентах от предела автокомпенсации (рис. 8).

Рис. 8. Индикация уровня запыления

В адресных и адресно-аналоговых системах обеспечивается автоматическое сообщение на контрольный прибор о достижении границы автокомпенсации. Использование адаптивного порога, кроме сохранения уровня чувствительности в процессе эксплуатации, позволяет увеличить интервалы времени между техническим обслуживанием, спрогнозировать сроки его проведения и обеспечить высокий уровень защиты от помех.

Использование эффективной конструкции дымовой камеры, стабилизация и контроль чувствительности обеспечивают в современных дымовых извещателях возможность корректировки инсталлятором чувствительности без риска выхода за допустимые пределы по НПБ 65-97. Например, в извещателях серии «ПРОФИ» и «ЛЕОНАРДО» заводской уровень чувствительности 0,12 дБ/м может быть перепрограммирован при помощи МПДУ на 0,08 дБ/м или на 0,16 дБ/м – в зависимости от условий эксплуатации. Использование высокой чувствительности несколько сокращает диапазон компенсации и в равных условиях потребует более частого технического обслуживания, пониженная чувствительность, наоборот, позволяет увеличить периоды между техническим обслуживанием. Следовательно, повышенную чувствительность желательно использовать в достаточно чистых помещениях, а в относительно пыльных зонах можно устанавливать пониженную чувствительность.

Таким образом, можно отметить, что современное развитие микроэлектроники позволяет значительно поднять интеллектуальный уровень пожарных извещателей, однако не может скомпенсировать недостатки конструкторской проработки. Электроника не может скомпенсировать разброс датчиков по чувствительности и оптимизировать дымозаход. К тому же, простейшее исключение дрейфа сигнала фотодиода не соответствует стабилизации чувствительности – необходимо учитывать более сложные зависимости.

И. Неплохов, к.т.н.,

  • Следующая статья ГОСТ Р 51558-2008 — Средства и системы охранные телевизионные.
  • Предыдущая статья Источники питания для систем видеонаблюдения

Извещатель пожарный дымовой адресный

Системы пожарно-охранной сигнализации представляют собой комплекс современного оборудования, предназначенного для обнаружения очагов возгорания на раннем этапе. Основными контролирующими элементами являются пожарные адресные извещатели, которые срабатывают при появлении определенных факторов и отправляют тревожное сообщение на центральный пульт. Типы устройств и их количество подбираются специалистами на этапе проектирования противопожарной системы. К числу наиболее востребованных моделей относятся адресные дымовые датчики. Компания «ЮНИТЕСТ» предлагает юридическим организациям Москвы и всей России уникальные пожарные извещатели собственного производства. Все устройства изготовлены на основе фирменных наработок с использованием современных технологий, адаптированы к российским условиям.

Что такое дымовой адресный извещатель

Основное определение пожарного датчика данной категории изложено в НПБ Этот нормативный документ определяет оптический дымовой извещатель как устройство, которое реагирует на продукты горения, способные поглощать или рассеивать электромагнитные волны в УФ-, ИК- и видимом диапазоне. Датчик реагирует на увеличение плотности воздуха и срабатывает, когда концентрация частиц дыма начинает превышать заданный уровень. Величина последнего задается производителем, но некоторые модели допускают настройку.

Сферы применения дымовых пожарных извещателей

Перечень зданий и помещений, которые следует оборудовать датчиками данного типа, указан в приложении А Свода правил СП 5.13130.2009. Согласно этому нормативу дымовые пожарные извещатели должны быть установлены:

  • в архивных и библиотечных зданиях и помещениях;
  • местах хранения уникальных изданий, рукописей, других документов особой ценности;
  • специализированных домах для инвалидов и престарелых;
  • одноэтажных каркасных зданиях с утеплителями из горючих полимеров;
  • торговых помещениях;
  • административно-бытовых и общественных зданиях.

Кроме этого, дымовые пожарные извещатели устанавливаются в сырых и подвальных помещениях, где при возгорании выделяется большое количество дыма.

  • Принцип действия

Работа оптико-электронных пожарных извещателей основана на свойстве частиц горения, содержащихся в воздухе, рассеивать лучи света. Рабочим элементом является дымовая камера, в которой установлен излучатель (светодиод, обычно в ИК-диапазоне) и приемник (фотодиод). При появлении очага возгорания дым распространяется по помещению и проникает внутрь извещателя через специальные отверстия. Воздух в дымовой камере становится менее прозрачным и рассеивает больше света. Последний попадает на фотоприемник, увеличивая сигнал на выходе. После превышения выходного тока выше заданного уровня дымовой извещатель срабатывает, включая сигнализацию и отправляя тревожное сообщение на центральный ПКП.

  • Виды оптических дымовых пожарных извещателей

Точечные. Они наиболее чувствительны к дыму, который образуется при тлении текстиля и дерева, которые относятся к категориям ТП-2 и ТП-3 по ГОСТ Р 53325-2012. Поэтому их целесообразно использовать в офисных помещениях и жилом секторе. ГОСТ Р определяет оптико-электронные точечные извещатели как устройства, реагирующие на продукты горения вследствие поглощения, рассеивания или отражения светового сигнала и имеющие значительно меньшую зону контроля, чем объем всего помещения. Чтобы исключить ложные срабатывания устройства, необходимо, чтобы в обычных условиях на фотодиод попадал минимальный световой сигнал, в идеале приближающийся к нулю. Для этого соблюдаются следующие условия:

  • дымовая камера имеет сложную конструкцию и внутренние стенки из неотражающего полимера;
  • в извещателях устанавливаются фото- и светодиоды с узкими углами эффективного излучения и поглощения

Линейные. Дымовой пожарный извещатель такого типа состоит из двух элементов: приемника и излучателя. Устройства выпускаются в двух модификациях:

  • приемник и передатчик размещены в разных блоках. В этом случае они монтируются отдельно;
  • приемник и передатчик объединены в один блок. Обязательным элементом является отражатель.

В ГОСТ Р дано определение линейного дымового извещателя. Это пожарный датчик, генерирующий оптический луч, который пересекает контролируемую зону. Признаки пожара выявляются по ослаблению интенсивности излучения.

Аспирационные. Самые надежные и дорогостоящие дымовые извещатели оптико-электронного типа. Они имеют мощный корпус с воздухозаборными трубками, которые осуществляют принудительный забор воздуха. Внутри расположен электронный приемник, анализирующий текущие пробы. Длина трубок в зависимости от размеров помещения может достигать нескольких десятков метров. Аспирационные дымовые извещатели устанавливают на ответственных объектах, например в архивах, музеях, на морских судах.

Правила размещения дымовых оптико-электронных извещателей

Выбор места положения датчиков осуществляется еще на этапе проектирования охранно-пожарной сигнализации. При этом учитывается тип дымового извещателя. Точечные датчики применяют в помещениях небольшой площади с невысокими потолками. Например, в средних или малых комнатах, в больничных палатах, гостиничных номерах и т. п. Линейные извещатели выбирают в тех случаях, когда необходимо контролировать помещения значительной протяженности. Аспирационные модели устанавливаются в местах, где хранятся важные документы и/или дорогостоящие объекты (например, в музеях, галереях, архивах). Кроме этого, принимаются во внимание следующие факторы:

  • общая площадь и объем помещения;
  • зона, которую контролирует каждое устройство;
  • высота потолка/перекрытия;
  • наличие/отсутствие зон более высокой опасности.

Размещение точечных и аспирационных датчиков. Модели данных категорий монтируют горизонтально под перекрытиями. Если это по какой-то причине невозможно, допустим монтаж на вертикальных поверхностях, например стенах или колоннах. Главное требование, что конструкции должны быть несущими, не испытывать воздействие вибраций и тряски. Стандартная площадь защиты одного точечного извещателя в помещениях с потолками составляет около 85 м². При высоте контролируемая зона уменьшается до 55 м². Исходя из этого подбирается количество датчиков и расстояние между ними. Если потолки выше 12 м, следует монтировать два ряда дымовых извещателей: точечные — вверху, линейные — ниже, на стенах. При этом соблюдаются следующие расстояния: не более 10 см от стены, от потолка (при монтаже на колоннах).

Размещение линейных датчиков. Монтаж блоков осуществляется на противоположных стенах таким образом, чтобы ось оптического луча находилась не дальше 10 см от потолочных перекрытий. При высоте потолка 3 метра расстояние между отдельными дымовыми датчиками должно составлять 9 м. Другие параметры монтажа указываются в инструкции по эксплуатации каждой конкретной модели. Если высота помещения превышает необходимо устанавливать датчики в два уровня. Нижний должен находиться на расстоянии 4 м и более от пола, верхний — не менее 40 см от потолка. Соседние уровни датчиков должны располагаться не ближе 2 м друг от друга.

Оптико-электронные дымовые извещатели от компании «ЮНИТЕСТ»

Компания разработала несколько линеек оптико-электронных дымовых извещателей адресного типа. В ассортимент входят следующие пожарные датчики:

  • МАКС-ДИП. Дымовые извещатели предназначены для защиты помещений большой площади — от 20 000 м² и выше. Модели МАКС-ДИП рассчитаны на установку с системой «Юнитроник 496М»;
  • А16-ДИП. Датчик был специально разработан для пожарной защиты помещений площадью Модель отличается высокой чувствительностью, которая корректируется автоматически в соответствии с временем суток;
  • ИП («Один дома — 2»). Эффективный извещатель, формирующий тревожный сигнал при возникновении признаков возгорания.

Все дымовые оптико-электронные датчики от компании «ЮНИТЕСТ» имеют функции самодиагностики основных узлов и очистки дымовой камеры. Корпус изготовлен из полимера, не поддерживающего и не распространяющего горение, удобен в монтаже. Чтобы сделать заказ на адресные дымовые извещатели производства компании «ЮНИТЕСТ», свяжитесь с нами по телефону, отправьте заявку на электронный адрес или задайте вопрос в онлайн-чате нашему консультанту.

Продукция Юнитест

Извещатель адресно-аналоговый дымовой с системой самотестирования для системы ЮНИТРОНИК 496М. Контроль дымового канала, контроль и компенсация запыленности, изменение чувствительности (режим День/Ночь), режим «Предупреждение. Допускается установка одного в помещении (СП5.13130-2009, п.13.3.3.).

Извещатель адресно-аналоговый дымовой оптико-электронный с системой самотестирования. Контроль исправности и запыленности. Режимы ‘День/Ночь’, сигнал ‘Предупреждение’. Допускается установка одного в помещении (СП5.13130-2009, п.13.3.3.), что равносильно установке двух обычных по 317 руб.

Извещатель пожарный дымовой оптико‐электронный с системой самотестирования. Применяется с любыми ПКП. Контроль исправности и компенсация уровня запыленности. Очистка дымовой камеры без разборки извещателя. Встроенный дополнительный резистор 1,5кОм.Допускается установка одного в помещении (Сертификат соответствия СП5.13130‐2009, п.13.3.3.), что равносильно установке двух обычных по 218 руб.

Использование материалов с сайта компании ЗАО «ЮНИТЕСТ» возможно только при размещении активной ссылки на сайт www.unitest.ru

Вам может быть интересно

  • Оборудование охранно-пожарной сигнализации
  • Средства и системы охранно пожарной сигнализации
  • Схема подключения пожарной сигнализации и датчиков
  • Извещатель охранный магнитоконтактный
  • Извещатели пожарной сигнализации

Мы в сети
Вконтакте Facebook
Добавьте к себе в сеть
Добавить закладку В контакте - Vkontakte.ru Добавить закладку в ФэйсБук - FaceBook.ru Добавить закладку в Твитер - Twitter.ru Добавить закладку в Гугл - Google.com Добавить закладку в Мой Мир - Mail.ru

Датчики задымления: дымовой извещатель

извещатели пожарные дымовые

Важным элементом охранно-пожарных систем, существующих в настоящее время, является пожарный извещатель – устройство, которое обрабатывает полученную информацию с внешней среды и формирует сигнал тревоги, передаваемый на контрольную панель. Она, в свою очередь, собирает и анализирует информацию и подает сигнал системам оповещения, сигнализации и пожаротушения.

Сегодня на рынке представлено множество пожарных извещателей, которые отличаются по своим характеристикам. Есть дымовые извещатели (датчик фиксирует наличие дыма), извещатели пламени, тепловые (датчик распознает характерное для пожара повышение температуры), газовые и комбинированные. Мы рассмотрим самые популярные виды дымовых извещателей и их преимущества.

Рекомендуем установить

Комплект Старт+

Видеодомофоны для квартир
Цена:
11 600o

Комплект Старт

Видеодомофоны для квартир
Цена:
9 600o

Извещатель пожарный дымовой: разновидности

По принципу действия дымовые пожарные извещатели бывают оптико-электронные и ионизационные.

Оптический пожарный дымовой извещатель – является классическим устройством для обнаружения дыма и сочетает в себе невысокую стоимость и быструю реакцию на появление дыма. Оптико-электронные пожарные дымовые извещатели фиксируют оптическую плотность среды (то есть насколько воздух прозрачный), для чего используют оптический эффект рассеивания инфракрасного (ИК) излучения на частицах дыма. Измерительная камера этого устройства содержит ИК-светодиод и фотоприемник. Когда появляются частички дыма, на них попадает излучение диода, которое отражается в фотоприемнике, обеспечивая получение электрического сигнала. В итоге он передается на контрольную панель, и включается сигнализация.

дымовые извещатели

Основным недостатком такого устройства является малая чувствительность к черному дыму (он образуется при горении дизтоплива, резины, промасленной спецодежды), частички которого практически не отражают оптическое излучение.

По способу электропитания извещатели делятся на те, что питаются по шлейфу (то есть по общему кабелю вместе с другими приборами сети), либо запитаны по отдельному каналу, либо имеют автономное питание.

Автономный дымовой извещатель — объединяет в своем корпусе как фотоэлементы, считывающие излучение, так и систему оповещения; работает на батарейке, может быть стационарным или переносным. Автономный пожарный извещатель рекомендуется использовать в небольших помещениях, не оборудованных автоматическими системами аналогичного назначения (квартиры, жилые и загородные дома, гаражи и пр.).

По виду контролируемой зоны извещатели делятся на:

  • точечные (извещатель, получающий данные в одной точке),
  • линейные (опасность распознается с помощью луча света между двумя приборами),
  • объемные (контролирующие определенный объем пространства),
  • комбинированные.

Линейный пожарный дымовой извещатель состоит из приемника с излучателем либо приемно-излучающего блока и отражателя. Части устройства устанавливают на противоположных концах помещения. С одной стороны монтируется ИК-излучатель, и система будет реагировать на мощность его излучения. При пожаре ИК-луч будет проходить через задымленное помещение хуже, и извещатель сгенерирует сигнал тревоги. Линейные извещатели незаменимы в помещениях с большой площадью (до 100 кв.метров) и высокими потолками.

Подробную информацию о различных видах извещателей вы можете уточнить у менеджеров компании «КРона» по телефонам: +7 (495) 644-4-644 , +7 (495) 660-0-660 или заполните онлайн-форму на нашем сайте. Также вы можете написать на нашу электронную почту: sale@mckrona.ru.

Чувствительность пожарных извещателей к различным типам дыма, пыли, пару и аэрозолям. Часть 3

В первой части данного материала были рассмотрены основные теоретические моменты процесса обнаружения признаков пожара в оптико-электронных дымовых извещателях. Одновременно с этим рассматривался вопрос о возможности и необходимости селекции частиц дыма от попадающих в измерительную зону оптических систем извещателей частиц пыли, пара и аэрозолей.

Вторая часть была посвящена рассмотрению измерения концентрации и размеров частиц в промышленности и анализу существующего состояния обнаружения частиц дыма на примере достаточно известных и популярных дымовых оптико-электронных пожарных извещателей.

Данная часть материала посвящена новым направлениям в обнаружении признаков пожара оптико-электронными дымовыми пожарными извещателями.

ДВУХВОЛНОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

В целях снижения неравномерности чувствительности к дымам, выделяемым при горении различных материалов, а в свою очередь, и для разных тестовых пожаров производители пожарных извещателей идут разными путями.

Работы в области совершенствования промышленных измерителей концентрации частиц и коллоидных растворов не могли не сказаться на развитии оптико-электронных дымовых пожарных извещателей. Уход на другие значения длины волны излучателей, применение, в частности, излучателей зеленого цвета, увеличение коэффициента поглощения окружающих элементов придало развитию оптико-электронных пожарных извещателей новый толчок.

Следующим этапом в развитии оптико- электронных пожарных извещателей после работ «Hochiki» по смещению точки наблюдения в зону бокового рассеяния явилось использование излучателей синего цвета, сразу, минуя промежуточный зеленый, который уже широко использовался в промышленных измерителях концентрации.

В 1990 г. изобретатель Судзи Накамура из корпорации Nichia Chemical Industries (Япония) разработал достаточно дешевый светодиод с синим цветом излучения. В 1993 г. было освоено его серийное производство.

Внедрение светодиодов с синим цветом излучения в пожарные извещатели позволило решить некоторые проблемы. Здесь следует отметить, что само по себе применение излучателя синего цвета вместо красного без дополнительных мероприятий проблему реагирования оптико-электронных дымовых пожарных из- вещателей на пыль, аэрозоли и пар не снимает, что было подтверждено в первых разработках Esser [1].

Изначально эта фирма позиционировала извещатель новой серии IQ8Quand OT blue . Этот комбинированный извещатель имеет помимо оптоэлектронного еще термодифференциальный канал. Оптоэлектронный канал был реализован на светоизлучателе синего цвета. Благодаря этому данный извещатель получил достаточно равномерную характеристику к тестовым пожарам.

Рис. 1. (слева) Расположение светоизлучателя и фотоприемника в извещателе IQ8Quand OT blue
Рис. 2. (справа) Внешний вид извещателя IQ8Quand

chuv_pozh_izv_ch3_pic1_2.jpg

Имея точку наблюдения с ʘ = 60° (рис. 1), он позволил в достаточной степени линеаризовать зависимость чувствительности от размеров частиц. Но полностью устранить повышенную чувствительность к пыли и другим паразитным продуктам это до конца не помогло. Тогда появилась возможность увязать в алгоритме обработки значения чувствительности к малым размерам частиц и скорости нарастания температуры путем использования значений термодифференциального канала. Здесь использована характерная зависимость уменьшения размеров частиц дыма при увеличении температуры среды, вызываемой интенсивным горением пожарной нагрузки.

Следующим этапом было внедрение в данную технологию второго излучателя с красным цветом (рис. 3). В извещателе по технологии O 2 T (двойной оптический и тепловой) красный светоизлучатель занял место так, чтобы фотоприемник находился в зоне бокового рассеяния в точке с ʘ = 60°, а синий излучатель установлен, чтобы тот же фотоприемник находился в точке наблюдения ʘ = 120°.

Рис. 3. Расположение светоизлучателей в извещателе IQ8Quand O 2 T

chuv_pozh_izv_ch3_pic3.jpg

Обе эти точки наблюдения обеспечивают достаточную равномерность для всех типов тестовых пожаров. Более того, этим удалось значительно снизить чувствительность к частицам с большими размерами. Используя значения из термодифференциального канала для корректировки чувствительности, появилась возможность получить извещатель, сравнимый по своим характеристикам ионизационному.

Но к этому времени двухволновая технология была уже достаточно изучена и внедрена в серийное производство силами Nittan Group. Эта корпорация была создана в 1954 году и имеет свои подразделения и производственные мощности сразу в нескольких странах: Японии, Китае, Швеции, Бахрейне и Великобритании. В частности, европейское подразделение Nittan Europe было создано в 1972 году.

И вот этой корпорацией в 2003 году удалось реализовать, а в 2005 году наладить серийный выпуск дымовых пожарных оптико-электронных извещателей по двухволновой технологии.

В этой серии двухволновых извещателей присутствуют адресно-аналоговый EV-DP (Dual Optical Detector) и неадресный EVC-DP (conventional).

Рис. 4. Зависимость уровня интенсивности рассеяния для излучателей красного и синего цвета

chuv_pozh_izv_ch3_pic4.jpg

В чем суть двухволновой технологии. Разработчики Nittan Group обнаружили неравномерность изменения интенсивности рассеяния для красного и синего излучателя в области размеров частиц 1,0 мкм [2, 3, 4]. Таким образом, они пришли к выводу, что когда интенсивность в зоне прямого рассеяния синего цвета перестает превосходить интенсивность рассеяния красного цвета в районе частиц с размерами порядка 1,0 мкм (рис. 4, 5), то можно принять решение об обнаружении частиц, не являющихся продуктами горения.

Рис. 5. Зависимость отношения уровней интенсивности рассеяния синего излучателя к красному от размеров частиц

chuv_pozh_izv_ch3_pic5.jpg

Оба светоизлучателя размещаются практически в непосредственной близости друг от друга (рис. 6), и для их различения они работают попеременно. В извещателях EV-DP и EVC-DP применена схема размещения светоизлучателей и фотоприемника с вертикальным смещением между осями (рис. 6) в зоне практически прямого рассеяния с точкой наблюдения ʘ = 30°.

Рис. 6. Оптическая система извещателя EVDP

chuv_pozh_izv_ch3_pic6.jpg

Отправным значением порога принятия решения о присутствии посторонних продуктов для такого размещения свето- и фотодиодов разработчики признали соотношение уровней интенсивности рассеяния для этих двух цветов (синий/красный), равное 1,4. Сам анализ о наличии частиц и их количестве в оптической камере производится по синему каналу, но при достижении значения уровня в инфракрасном канале по отношению к синему, равного или больше 0,7 (1:1,4 = 0,7), принимается решение об обнаружении частиц, не являющихся продуктами горения.

Помимо этого, расположение фотоприемника в зоне прямого рассеяния позволяет получить сигнал с гораздо большим уровнем, чем в зоне бокового рассеяния, что снижает необходимость в дополнительных мероприятиях по обеспечению электромагнитной защищенности и позволяет несколько снизить потребляемый светоизлучателями ток.

И если в извещателях с одним светоизлучателем для повышения равномерности чувствительности к различным дымам разработчики стараются сместить фотоприемник в зону бокового рассеяния, что порождает новые дополнительные проблемы, о которых я писал во второй части данного материала, то при двухволновой технологии эти проблемы просто отсутствуют.

Блокирование реагирования извещателя на частицы, имеющие размеры больше, чем частицы дыма, позволяет встроенный в извещатель алгоритм косвенной двухволновой оценки размера частиц. Эта технология позволяет отсечь воздействие паразитных факторов на обнаружительную способность извещателя и ставит его в один ряд с ионизационными извещателями. Более того, наличие механизма селекции частиц по их размерам позволило увеличить реальную чувствительность непосредственно к продуктам горения без опасения повышения вероятности ложных срабатываний от частиц, не являющихся продуктами горения.

Разработчики немецкой фирмы Bosch пошли примерно тем же путем, как и Nittan Group. Данная технология получила у них название «Dual Ray».

Выпускаемые по этой технологии извещатели FAP DO 420 широко известны во всем мире.

Рис. 7. (слева) Расположение светоизлучателей в извещателе FAP DO 420
Рис. 8. (справа) Извещатель FAP DO 420

chuv_pozh_izv_ch3_pic7_8.jpg

Но в отличие от Nittan Group эти извещатели выпускаются еще и в комбинированном исполнении — FAP DOT 420 с термодифференциальным каналом, FAP DOTC 420 с термодифференциальным и газовым каналами, которые могут корректировать работу оптического канала в зависимости от условий развития пожара. Здесь используется следующая особенность: при тлении формируются частицы больших размеров и выделяется большое количество СО, а при интенсивном горении формируются частицы меньших размеров и происходит выделение большого количества тепла. Значит, такой извещатель уже может подстраивать оптический канал для обнаружения частиц тех или иных размеров. Для коррекции обнаружительной способности по оптическому каналу при наличии этих дополнительных каналов используется технология, названная производителем ISP (Intelligent Signal Processing). При этом в документации отмечается, что максимальная эффективность этих двух дополнительных каналов может быть достигнута только при соответствующем для этих каналов расстоянии между точками контроля в помещениях.

ЛИНЕЙНЫЙ ДВУХВОЛНОВОЙ ДЫМОВОЙ ПОЖАРНЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ

Рассматривая двухволновую технологию в дымовых пожарных извещателях, очень трудно не упомянуть возможность ее применения в линейных дымовых извещателях, даже несмотря на то, что данный материал всецело посвящен только точечным.

Рис. 9. Размещение элементов системы OSID

chuv_pozh_izv_ch3_pic9.jpg

Речь пойдет о новой системе под названием OSID (Open-area Smoke Imaging Detection), предназначенной для охраны одной такой системой достаточно больших площадей. Что интересно, позиционирует эту систему фирма Xtralis, известная на мировом рынке как поставщик аспи- рационных систем. Она же и представила новую систему в апреле 2012 года на выставке MIPS в Москве.

В зависимости от используемого типа приемного модуля «Imager» в системе может быть задействовано до 7 синхронизированных между собой модулей-излучателей. Данные по дальности действия приведены в таблице 1.

По понятным причинам, как и во всех линейных дымовых пожарных извещателях, используется не нефелометрический метод, основанный на регистрации рассеянного отраженного светового потока, а абсорбционный, основанный на ослаблении интенсивности светового потока. Но вотдвухволновая технология с применением ультрафиолетового (УФ- 0,3 мкм) и инфракрасного (ИК-0,8 мкм) излучения, которые находятся за пределами диапазона, видимого для людей, — это достаточно интересное и новое решение в линейных извещателях.

Табл. 1. Основные технические характеристики системы OSID

chuv_pozh_izv_ch3_tab1.jpg

Как уже рассматривалось в первой части данного материала, интенсивность рассеяния у двух этих длин волн для различных размеров частиц абсолютно разная. Разное по этой же причине и ослабление световых потоков, проходящих через задымленные участки, между приемной и передающей частью, что позволяет определять как размер частиц, так и их концентрацию с исключением воздействия на принятие решения о пожаре частиц пыли, пара и аэрозолей любого происхождения.

Световой поток от каждого модуля- излучателя представляет уникальную последовательность импульсов от УФ и ИК-светодиодов, синхронизированную с приемным модулем Imager, что исключает влияние других посторонних источников света.

Рис. 10. Устройство элементов системы OSID

chuv_pozh_izv_ch3_pic10.jpg

Вместо фотодиода в приемной части извещателя используется CMOS (КМОП)- матрица. В отличие от CCD (ПЗС), в которой данные с каждого пикселя считываются последовательно, в CMOS-матрице сигнал с каждого пикселя считывается отдельно, что увеличивает быстродействие. Использование матрицы позволяет системе быть нечувствительной ко всякого рода вибрациям и возможным медленным отклонениям световых лучей, различая между собой при этом сигналы от УФ и ИК-светодиодов.

Модули-излучатели могут питаться как от проводных источников питания, так и от батареек, комплекта которых должно хватить на 5 лет.

Таким образом, следствие из теории МИ придало абсолютно новые возможности не только точечным, но и линейным пожарным дымовым извещателям.

Таким образом, двухволновая технология позволяет реально защитить оптико-электронные извещатели от ложных срабатываний при обнаружении частиц с размерами, превышающими значения для частиц дыма, и одновременно с этим повысить реальную чувствительность к продуктам горения. При этом данные извещатели легко проходят тест TF1 (ТП1).

КАКИЕ ЕЩЕ ЕСТЬ СПОСОБЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЧАСТИЦ, НЕ ЯВЛЯЮЩИХСЯ ПРОДУКТАМИ ГОРЕНИЯ В ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЯХ

Патентоведение — это серьезная вещь, и шутить с ним нельзя, но помимо красно-синей двухволновой технологии имеется еще достаточное количество способов оценки концентрации продуктов горения для пожарных извещателей.

Сложность работ при выборе алгоритмов оптической оценки концентрации связана как с малой теоретической изученностью самих процессов формирования и последующей модификации частиц дыма, их особенностью формирования при различных типах горящих материалов, так и с трудностью проведения экспериментов в этой области. Эта проблема плюс высокие затраты на корректное проведение самих экспериментов создает значительные трудности нахождения наиболее эффективных способов выявления возгораний оптико-электронными дымовыми пожарными извещателями.

Мало того, что источники излучения зеленого цвета, являющегося промежуточным между красным и синим, в полном объеме уже давно используются всеми разработчиками промышленных средств измерения концентрации. Существуют и другие общеизвестные способы оценки размеров частиц, в том числе и с синим светоизлучателем. Главным направлением при этом является наличие двух и более некоррелированных между собой каналов получения данных о проходящих процессах.

В частности, для измерения размеров частиц используется метод двухпозици- онной оценки, основанный на оценке соотношения уровней интенсивности рассеяния с двух точек наблюдения. Одной точкой при этом может быть зона прямого рассеяния, другая точка может находиться в зоне бокового или обратного рассеяния.

Данная схема имеет лучшие результаты при использовании уже применяемого в обычных оптико-электронных из- вещателях светоизлучателя красного цвета, а не синего. Таким образом, вполне возможно использовать для этого несколько модифицированную одноволновую схему существующих извещателей.

Введение корректирующего коэффициента Kтн=Io/I90, определяемого выбранными точками наблюдения обоих фотоприемников, в имеющийся тракт обработки может позволить значительно повысить чувствительность к дымам с малыми размерами частиц.

Одним из основных следствий теории МИ является то, что по соотношению уровней интенсивности рассеяния в разных точках наблюдения всегда можно вычислить размеры частиц, образующих это рассеяние.

Имея значения сигналов от двух фотоприемников, один из которых находится в зоне прямого рассеяния Uп.р., а другой в зоне бокового рассеяния Uбр , с учетом экспериментально полученного корректирующего коэффициента Ктн, можно определять усредненные размеры обнаруженных частиц dч:

Наличие в приведенном выражении квадратного корня вызвано тем, что значение уровня интенсивности рассеяния напрямую связано с площадью сфер частиц, а не их диаметром.

Получив усредненные размеры обнаруженных частиц dч и зная значение уровня сигнала от фотоприемника, расположенного в зоне прямого рассеяния Uп.р., куда направлена большая часть отраженной энергии, можно получить условное значение концентрации продуктов горения Утек:

В итоге, имея такие величины, как условное значение концентрации продуктов горения Утек, размеры обнаруженных частиц dч и значение сигнала от фотоприемника, расположенного в зоне прямого рассеяния Uп.р., можно с достаточной точностью принять решение о достижении предельных величин продуктов горения для всех типов дыма с не меньшей достоверностью, чем это делается в ионизационных извещателях. Также такое решение позволяет полностью исключить срабатывание извещателя на частицы с размерами, превышающими 1 мкм, но не являющимися продуктами горения, что даже в ионизационных извещателях произвести невозможно.

В результате данный принцип позволяет обычный пороговый извещатель превратить в устройство селективного характера с защитои от паразитных продуктов и по своим возможностям значительно превосходящее ионизационные извещатели.

Наличие двух некоррелированных каналов обработки в извещателях позволяет решить проблему не только ложных срабатываний при наличии в оптической системе извещателя пыли или аэрозолей, но и повысить защищенность от электромагнитных помех. Также может быть решен вопрос постепенного запыления линз излучателей и фотоприемника и даже постепенного старения самого излучателя, т.к. само решение о наличии продуктов горения формируется уже не столько по абсолютному уровню интенсивности рассеяния в одном из каналов, сколько основано на сравнении этих уровней в обоих каналах. Этому способствует и то, что факты старения и запыления влияют одинаково на оба канала и могут взаимно компенсироваться.

Приняв меры по защите извещателя от частиц, не являющихся продуктами горения, можно будет практически до допустимого предела поднять реальную чувствительность к продуктам горения, не опасаясь ложных срабатываний. При этом можно будет говорить уже и о реальном прохождении тестового пожара с горением древесины ТП1/TF1 что для подавляющего большинства выпускаемых извещателей является недостижимым.

ОПТИКОЭЛЕКТРОННЫЙ КАНАЛ СОВМЕЩАЕМ С ТЕПЛОВЫМ

Достаточно интересно совместное использование в точечных пожарных извещателях оптико-электронных и тепловых каналов, когда текущие значения или чувствительность в оптическом канале корректируются значениями в тепловом. В этом случае речь идет не о наличии в одном корпусе двух независимых извещателей, а только о корректировке работы оптического канала.

Анализ взаимосвязи размеров частиц дыма, изменения их концентрации и температуры в помещении для некоторых горючих материалов в некоторой степени имеется в NFPA Standard 72 (National Fire Alarm Code). Этот документ принят в качестве действующих норм на проектирование международной некоммерческой организацией по обеспечению пожарной, электрической безопасности и безопасности строительства «Национальной Ассоциацией Пожарной Безопасности» (National Fire Protection Association, NFPA).

Помимо этого, рассмотрение этих вопросов можно найти в материалах международных конференций по вопросам пожарной безопасности. В частности, в материалах одной из них [6] можно найти значения средней выделяемой мощности Р при разных тестовых пожарах (табл. 2).

Табл. 2. Значения средней выделяемой мощности при разных тестовых пожарах

chuv_pozh_izv_ch3_tab2.jpg

Также там представлены зависимости уровня тепловыделения для этих тестовых пожаров во времени. Таким образом, применение значений тепловых каналов для коррекции алгоритма оптико-электронных каналов в извещателях, выполненных по технологиям O 2 T (Esser) и ISP (Bosch), можно считать полностью обоснованным и может широко использоваться в современных дымовых извещателях.

ИЗМЕРЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ С ПОМОЩЬЮ АЭРОЗОЛЕЙ

С появлением извещетелей с алгоритмом защиты от реагирования на частицы с размером 1,0 мкм и более встает вопрос об эффективности оценки их чувствительности в установке «Дымовой канал». Ведь если использовать допускаемый для этого аэрозоль с размером частиц в пределах 0,5-1,0 мкм (п.4.7.2.5. ГОСТ Р 53325), то извещатели, имеющие защиту от реагирования на пыль, аэрозоль и пар, не во всех случаях могут соответствовать существующим российским нормам по чувствительности (0,05-0,2 дБ/м). К этому необходимо еще добавить то, что для извещателей с точкой наблюдения в зоне прямого рассеяния при использовании тестовых аэрозолей с размерами частиц 0,5-1,0 мкм в установке «Дымовой канал» многократно повышается измеренная чувствительность по сравнению с тлеющим хлопковым шнуром. Т.е. в лучшем случае надо снижать размеры тестового аэрозоля до 0,30,4 мкм, а в идеале оставить только хлопковый шнур.

И еще одно следствие, вытекающее из материала этой статьи. Это касается методики проведения тестовых пожаров для дымовых оптико-электронных извещателей. У части наших специалистов бытует мнение, что для их проведения вполне достаточно контролировать только значения оптической плотности среды в месте установки испытываемых образцов, ведь, мол, они только на нее и рассчитаны. Но наиболее правильно все- таки тесты проводить в жесткой взаимосвязи между оптической плотностью и концентрацией продуктов горения, т.к. именно концентрация продуктов горения и характеризует наличие возгорания, а вот изменение оптической плотности — это уже вторичный параметр и зависит от концентрации через размер выделяемых частиц. Только так можно гарантировать корректность проходящих процессов, и тут не имеет значения, на какие признаки обнаружения рассчитаны те или иные извещатели.

В очень непростой ситуации оказался мультикритериальный извещатель 2251CTLE производства «System sensor» [4]. Для защиты от ложных срабатываний в алгоритме обработки помимо оптико-электронного канала дополнительно учитываются еще и значения по каналам термочувствительного элемента, датчика окиси углерода и инфракрасного детектора пламени. Именно по этой причине он не может достигнуть требуемых параметров в установке «Дымовой канал», т.к. предусмотренный процесс в этой установке в чистом виде не соответствует совокупности опасных факторов пожара, на обнаружение которой рассчитан указанный извещатель. Поэтому для него в 2005 г. в рамках LPCB пришлось разработать самостоятельный специальный стандарт LPS 1279: ISSUE Draftl.O «Точечные мультисенсорные пожарные детекторы, использующие оптические или ионизационные дымовые сенсоры и электрохимические СО-сенсоры и опционально тепловые сенсоры». И это произошло вовсе не потому, что извещатель уж такой плохой, а наоборот, потому что современные извещатели опережают по своим возможностям даже зарубежные существующие методики оценочных испытаний. В частности, этим стандартом для таких извещателей введен расширенный объем испытаний. А готова ли наша отечественная нормативная база к этому?

Вполне возможно, что с появлением на рынке оптико-электронных точечных пожарных дымовых извещателей с защитой от частиц, не являющихся продуктами горения, в обозримом будущем появятся дополнительные соответствующие требования в нормативной базе, может быть, и отечественной. Первая такая попытка уже имеется по упомянутому извещателю 2251CTL. В случае развития событий по такому сценарию будет иметь место жесткая конкуренция за право обладать теми или иными технологиями защиты извещателей. Нашим отечественным разработчикам пора включаться в эту работу, а не прятать за умными и чересчур умными слоганами запылившиеся в чулане технологии.

Подводя итог данной трилогии, хотелось бы надеяться, что после ознакомления с ней сотрудники проектно-монтажных организаций получат хоть какой-то инструмент при выборе дымовых пожарных извещателей не столько по ценовым параметрам, сколько по их возможностям реально обнаруживать возгорания при минимальной вероятности ложных срабатываний. Приходящие новые технологии в дымовые оптико-электронные извещатели позволяют получить абсолютно иные характеристики автоматических установок пожарной сигнализации. Так что еще очень рано списывать со счетов оптико-электронные дымовые извещатели и пытаться их заменить на газовые, имеющие много своих проблем, или другие.

  1. Esser. Автоматические пожарные извещатели. // Материалы учебного семинара. — 2009. — №11.
  2. Неплохов И. Г. Двухдиапазонные дымовые пожарные извещатели. // Системы Безопасности. — 2008. — №3.
  3. Неплохов И. Г. Развитие дымовых извещателей. // Грани безопасности. — 2008. — №5.
  4. Неплохов И. Г. Комбинированные пожарные извещатели. // Системы Безопасности. — 2007. — №6.
  5. Сулим Т. Двухдиапазонные дымовые извещатели. Новый уровень точности обнаружения. // Алгоритм безопасности. — 2010. — №5.
  6. 10th International Conference on Automatic Fire Detection, AUBE ’95, April 4-6, 1995, Duisburg, Germany, 368-380 с.
  7. 12th International Conference on Automatic Fire Detection, AUBE ’01, March 25-28, 2001.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *