Устройство автоматической пожарной сигнализации

Основные элементы

Любая ОПС состоит из базовых блоках и имеет сходную структуру.

1. Пожарные датчики.
2. Источник автономной энергии.
3. Устройства световой и звуковой индикации о пожаре.
4. Линии связи.
5. Самосрабатывающие огнетушители.
6. Система дымоудаления.

Пожарные датчики – специальные устройства, закрепляющиеся на потолке. Представляют собой небольшие пластиковые изделия цилиндрической формы. Часто на корпусе извещателя установлен светодиод, информирующий об исправности системы. Ручные пожарные датчики – устройства, закрепляющиеся на стенах. Представляют собой пластиковое кубическое изделие красного цвета с откидной крышкой и кнопкой. Так же они снабжены надписью: “При пожаре открой крышку, нажми кнопку”.

Устройства световой и звуковой индикации – система специальных рупоров и динамиков, крепящихся таким образом, чтобы в любой части здания люди могли знать о возгорании. Световая индикация – система осветительных приборов, световых табличек и указателей пути эвакуации.

Линии связи – электрические провода, идущие к датчикам, оповещателям, световым  индикаторам. Проводятся по стенам и потолку, часто под пластиковым кожухом.

Самосрабатывающие огнетушители – обычно стеклянные капсулы, заполненные белым порошком. Крепятся к стенам, обычно по нескольку в разных частях комнаты. Подробнее про автоматические системы пожаротушения читайте здесь.

Системы дымоудаления – вентиляционный трубы, проходящие под потолком здания.

Пожарный извещатель – специальное устройство, предназначенное для обнаружения и формирования сигнала о пожаре. Обычно это детектор дыма. Существует два типа таких датчиков: оптический и ионизационный детектор. Оптический детектор дыма обнаруживает дым с помощью световых датчиков (инфракрасный светодиод). Когда частицы дыма проходят через камеру оптического детектора, он разбрасывает свет который вызывает сигнал тревоги.

В ионизационном детекторе, если дымовая частица входит в камеру, это уменьшает ионизацию воздуха внутри камеры ионизационного детектора и вызывает сигнал тревоги.

Помимо автоматических устройств существует и ручной пожарный извещатель – специальная кнопка, крепящаяся на стенах.

При нажатии на нее происходит включение сигнализации и вызов пожарной службы.

В каких случаях автоматические системы пожаротушения обязательны?

Для всеобщей безопасности были введены определенные нормы, поэтому вышеупомянутыми установками должны быть оборудованы:

• Серверные комнаты, центры обработки данных, дата-центры, а также помещения, где хранится и обрабатывается информация касательно музейных экспонатов.
• Все подземные автомобильные стоянки закрытого типа, наземные двухэтажные и более высокие стоянки.
• Одноэтажные объекты, возведенные из легких металлических элементов, где применялся горючий утеплитель. Это обычно здания общественного назначения, площадь которых более 800 квадратных метров, административно-бытовые объекты с площадью более 1200 квадратных метров. Также включены склады с типом пожарной опасности «В», где высота стеллажей составляет 5,5 метра и выше.
• Здания, где продаются легковоспламеняющиеся, горючие жидкости до 20 литров.
• Кинотеатры, концертные залы, вмещающие более 800 человек.
• Выставочные залы, площадь которых более 1000 квадратных метров и выше двух этажей.
• Здания, высота которых составляет больше 30 метров (не включаются жилые).
• Объекты предприятий торговли.

Как работает пожарная сигнализация

Для обнаружения первых признаков возгорания необходимы специальные устройства, они же датчики, которые реагируют на задымленность помещения. Специалисты их называют первичными регистрирующими устройствами. Они реагируют на появление дыма, повышение температуры и издают сигналы. Это самые простые модели.

Есть усовершенствованные приборы, которые приводят в действие автоматические системы оповещения, передают сигнал вызова в пожарную часть МЧС плюс самостоятельно включают автоматическую систему пожаротушения.

Как устроена сигнализация

Пожарная сигнализация – это комплекс, в которую кроме извещателей входят:

• охранно-пожарная панель, которая обеспечивает пуск пожарно-охранной системы;
• приемно-контрольная, которая собирает, обрабатывает и передает сигналы;
• приборы периферийного назначения, которые обеспечивают связь, питание электроэнергией, формируют и включают само пожаротушение;
• комплекс, обрабатывающий все сигналы, идущие от различных объектов, и передает их в службы МЧС.

Принцип работы

Самые простые пороговые модели работают по принципу обрыва шлейфа, на котором расположен сенсор. Именно обрыв и является сигналом, обозначающий, что в зоне расположения начался пожар.

У адресно-аналоговых в основе принципа работы лежат параметры среды, в данном случае воздуха, и есть ли в нем концентрация дыма, достаточная, чтобы говорить о пожаре, или нет.

Разновидности

Виды пожарной сигнализации представлены пятью категориями:

• пороговые со структурой радиального типа;
• пороговые со структурой модельного типа;
• адресно-опросные;
• адресно-аналоговые;
• интегрированные.

Пороговые

Здесь используются сенсоры, которые настраиваются на определенный порог срабатывания (чувствительности). Если извещатель настроен на определенную температуру окружающего воздуха, то он сработает только тогда, когда температура в помещении поднимется до заданного предела. В остальное время он будет «молчать».

Пороговые системы пожарной сигнализации устанавливают обычно внутри небольших по размерам объектах: магазины, школы, детские сады, кинотеатры и прочее.

Преимущества: невысокая цена сети, простота монтажа.

Недостатки: минимальная информативность, то есть система может показать приблизительную зону появления очага возгорания, а не точное место.

Адресно-опросные

В таких схемах каждому сенсору-извещателю присваивается адрес места его нахождения внутри объекта. Шлейфы располагаются не лучами (радиально), а кругами. И на каждый кольцевой участок можно подключить до 200 сенсоров. Последние могут быть температурными, дымовыми, влажностными и прочими.

Преимущества данного вида:

• ранее обнаружение возгорания;
• возможность по своему усмотрению менять порог чувствительности приборов;
• простота и невысокая цена монтажных работ и профилактических мероприятий.

Адресно-аналоговые

Между извещателями и панелью управления устанавливаются специальные приборы, которые называются приемно-контрольными (ПКП). Именно они проводят опрос датчиков. Это усложняет систему, но делает ее более гибкой, с возможностью быстрого реагирования на появление пожара.

Приемно-контрольный прибор не только опрашивает датчики, но проводит анализ полученных сигналов, сравнивает полученные данные с порогами чувствительности. И на всем этом принимает решение. Именно поэтому снижается количество ложных срабатываний.

Интегрированные

Это связь с другими инженерными сетями безопасности, что дает возможность быстро среагировать на появление очага пожара и без паники начать эвакуацию людей.

Такая модель вовремя оповещает о начале возгорания, в автоматическом режиме открывает входные двери, турникеты, отключает вентиляцию.

Как работает интегрированная схема:

• как только сигнал поступает на пульт управления, выключается вентиляция, а вместо нее включается дымоудаление;
• полностью объект отключается от энергоснабжения, кроме пожаротушения и сигнализации;
• включается освещение (аварийное) и индикация световая;
• включается оповещение;
• открываются аварийные выходы.

Изменение №3. Загруженность ППКП и ППУ, а также требования к вспомогательным и защитным элементам.

Согласно пункта 5.20 «Рекомендуется предусматривать запас по ёмкости ППКП и ППУ для подключения дополнительных устройств, который может быть задействован при производстве перепланировок или реконструкции. Если иное не определено заданием на проектирование, то запас должен составлять:

• не менее 20%, если планировка и вид отделки определён;
• не менее 100%, если не определена окончательная планировка помещений и возможно дополнительное оборудование помещений фальшполами и подвесными потолками.»

Согласно данного пункта, чтобы сэкономить деньги Заказчика, нужно будет прописывать в ТЗ минимальный запас ёмкости ППКП и ППУ, так как в ином случае придётся предусматривать запас в 100%, например при проектировании торговых центров, где площади имеют свободную планировку.

Более критичным в данном случае является пункт 5.7, согласно которому, все используемые при монтаже СПС аксессуары, например шкафы, баксы и т.п., должны иметь сертификацию производителя и иметь документ подтверждающий что конкретный прибор был протестирован в совместной работе с данным аксессуаром. То есть, для того чтобы защитить пожарный извещатель от механических повреждений, необходимо использовать только те аксессуары, которые производитель протестировал совместно с данным извещателем и указал про это в паспорте на извещатель.

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.

Оборудование беспроводных систем АПС и СОУЭ

Состав оборудования системы формируется на этапе проектирования и может варьироваться в зависимости характеристик объекта – площади, типа и материалов конструкций, наличия радиоканальных помех, наводок и т.д. Также некоторое влияние оказывает производитель системы, а точнее особенности работы и функционал изготавливаемых ним устройств.

Стандартный комплект беспроводной ОПС и СОУЭ может включать:

• радиоканальные пожарные извещатели (дымовые, тепловые, пламени, комбинированные);
• пожарные оповещатели (световые, звуковые, свето-звуковые, речевые);
• контроллеры радиоканальных устройств;
• радиорасширители;
• ретрансляторы;
• устройства запуска (исполнительные модули) систем пожаротушения и дымоудаления;
• шкафы управления клапанами и вентиляторами дымоудаления, пожарными насосами и задвижками.

На какие основные виды делятся АУПС

В зависимости от модификации, пользователь может выбрать наиболее подходящую для него автоматическую систем пожарной сигнализации. Имеются определённые различия, которые, в основном, заключаются в наличии дополнительного оборудования и возможностей.

Основные разновидности АУПС:

• Традиционная (пороговая). Наиболее простая, дешёвая, и из-за этого часто применяемая система пожарной сигнализации. Монтируют приёмно-контрольный пункт, способный контролировать силу тока кабельной сети. Соответственно, система способна работать только в обыкновенном и аварийном режимах. Также такая система контролирует разницу сопротивлений в кабелях сигнализации, что позволяет заранее предупредить пользователя о проблеме.
• АУПС адресно-опросного типа. Более современная система с повышенной точностью работы. Хорошая продуктивность обеспечена наличием большого количества датчиков и их возможности отправлять на приёмно-контрольный пункт извещение о своём рабочем состоянии. Большее количество датчиков обеспечивает пользователя точностью, с которой можно определить место возгорания.
• Система адресно-аналогового типа. Данный автоматики обладает возможностью широкой настройки. Принцип действия основан на том, что уровень чувствительности определяет не сам датчик, а непосредственно приёмно-контрольный пункт. Адресно-аналоговые системы позволяют настроить разные датчики под определённый тип помещений. В случае необходимости, можно повысить или понизить их чувствительность.

Вышеперечисленные системы пожаротушения невозможно установить самостоятельно – слишком большие объёмы работы. Поэтому следует обращаться к профессионалам, которые смонтируют автоматическую систему пожаротушения согласно всем нормативным базам.

Задачи пожарной автоматики и требования к ней

Основная задача пожарной автоматики – это обнаружение возгорания, предупреждение о его появлении и начале его тушения. В зависимости от условий использования, автоматика должна соответствовать следующим требованиям:

1. Обнаружение огня на объекте.
2. Проведение противоаварийных действий.
3. Стабильность всех компонентов системы.
4. Независимость от внешних факторов.
5. Надежность оповещения пожарной сигнализации и прочих модулей.
6. Малое потребление энергии.
7. Возможность замены вышедших из строя компонентов.

Системы автоматического пожаротушения

Системы АУПТ различаются по режиму работы, степени автоматизации, конструкции и другим критерием. Но самым популярным является деление по действующему огнегасящему веществу. Это может быть вода, пена, порошок, аэрозоль, газ. Выбор зависит от уровня противопожарной защиты объекта. Также важным моментом в выборе является экономическая целесообразность, прогнозируемая скорость распространения пламени.

Неадресные системы

Данные системы являются пороговыми, они реагируют на определенные события, которые задаются при установке с помощью оконечных сопротивлений различных номиналов. В неадресной системе ПКП идентифицирует только событие и шлейф на котором оно произошло, но не может локализовать извещатель, передавший сигнал. Поэтому имеется естественное ограничение на количество устройств в шлейфе. Теоретически, оно может быть любым, при условии достаточности мощности блока питания, но для облегчения локализации события оператором, при проектировании их количество ограничивают исходя из соображений логики.

Основное достоинство данной системы – низкая стоимость извещателей и простой принцип действия. Неадресные системы – хорошее решение для небольших объектов — одноэтажных помещений (кафе, бутиков, квартир).

Составные элементы и принцип работы

Типовой комплект автоматического оборудования пожарной сигнализации включает в свой состав следующие обязательные элементы:

• распределённые по объекту сенсорные датчики и вспомогательные (исполнительные) механизмы;
• разветвлённую сеть кабельных линий, используемых для передачи сигналов и обеспечивающих информирование по каналам оповещения;
• отдельный узел управления со встроенной в него контрольной панелью.

При внимательном изучении схемы пожарной сигнализации на ней можно увидеть такие вспомогательные модули, как клапаны для удаления задымлений и устройства для автоматического включения вентиляции.

С их помощью удаётся своевременно принять меры по предупреждению распространения огня и устранению последствий случайных возгораний.

При работе автоматических систем распределённые по объекту датчики передают на контрольную панель информацию о своём состоянии и при появлении очага возгорания позволяют определить место его возникновения.

Встроенная автоматика мгновенно активируется и передаёт по зафиксированному адресу сигналы на включение исполнительных механизмов (вентиляторов для удаления дыма или специальных клапанов).

В отличие от беспроводных систем оповещения в данном случае для оперативной передачи сигналов управления используются специально прокладываемые кабельные линии.

Нормативно-правовая база

Как и любое мероприятие по обеспечению безопасности среди населения, установка устройств АУПС контролируется соответствующими документами. Эти системы необходимо устанавливать там, где возникновение пожара может повлечь за собой гибель или травматизм населения.

Она регламентируется федеральными законами № 69-ФЗ от 21 декабря 1994 года «О пожарной безопасности» и № 123-ФЗ от 22 июля 2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Если же при проверке пожарными инстанциями выясняется, что это оборудование не было введено в эксплуатацию, то виновники несут за это ответственность в виде материальных потерь или приостановки функционирования предприятия, вплоть до полного его закрытия.

ВИДЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

На данный момент применяется множество моделей и модификаций автоматической пожарной сигнализации. Основные различия состоят в способе передачи и информационном наполнении, передаваемого сигнала. Кроме того есть разница в технических характеристиках и алгоритмах обработки информации, поступающей от извещателей.

Безадресная, пороговая АПС

К приемно-контрольной панели подключаются извещатели последовательно соединённые в один шлейф. Срабатывание пожарных извещателей порогового типа происходит при превышении граничного значения определенного параметра: температура, наличие продуктов горения и т.п.

Все извещатели пожарной сигнализации подключаются к одной слаботочной электрической линии — шлейфу. Активизация хотя бы одного устройства, размыкает шлейф (или изменяет его емкостные параметры) и активирует сигнал тревоги.

Такая система пригодна для установки на объектах небольшой площади с несложной планировкой – помещение средних размеров с низкой вероятностью возгорания.

Достоинства	Недостатки
Простой монтаж	Низкая информативность
Несложное обслуживание	Необходимы дополнительные меры для обнаружения точного места возгорания
Доступная стоимость оборудования	Наибольшее количество ложных срабатываний среди всех типов АПС
Совместимость устройств*	Невозможно проконтролировать работоспособность извещателей

* Обычно пороговые пожарные извещатели срабатывают на размыкание цепи, поэтому для приемно-контрольной панели абсолютно неважен производитель оборудования.

АДРЕСНО-ОПРОСНАЯ АПС

В качестве пожарных извещателей используется более дорогостоящие адресные детекторы. Каждый из них соединён с приемно-контрольной панелью по кольцевой схеме. Срабатывание детекторов происходит при превышении порогового значения, оператор может определить место возникновения очага возгорания.

Также ПКП осуществляет периодический опрос периферийного оборудования на предмет его работоспособности. При обнаружении поломки или отсутствии обратного сигнала на контрольную панель выводится тревожное сообщение, с информацией о вышедшем из строя приборе.

Адресно-опросную АПС рекомендуется использовать для объектов средней площади со сложной планировкой.

Достоинства:

• быстрое определение точного места возгорания;
• простота монтажа – все датчики объединены в одну кольцевую структуру;
• сравнительно небольшое количество расходных материалов и быстрая установка;
• контроль рабочего состояния периферийных устройств;
• простота обслуживания и оперативное восстановление работоспособности системы после выхода из строя.

Недостаток: высокая стоимость оборудования и сложность настройки

АДРЕСНО-АНАЛОГОВАЯ ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

ПКП производит непрерывный опрос периферийного оборудования. Извещатели передают информацию о текущей величине контролируемого параметра.

На основании заложенного алгоритма осуществляется сравнение нескольких показателей, как относительно граничной величины, так и в динамике изменений. Такой принцип действия минимизирует количество ложных срабатываний и вместе с тем гарантирует выявление очага возгорания на самых ранних стадиях.

Как и в предыдущем типе пожарной сигнализации, оператор сразу получает информацию о месте возникновения возгорания, а периферийные устройства постоянно тестируются на работоспособность.

Учитывая высокую стоимость и сложность настройки оборудования, адресно-аналоговая пожарная сигнализация устанавливается на объектах с наиболее жёсткими требованиями к противопожарной безопасности.

Достоинства	Недостатки
Минимальное число ложных срабатываний	Наиболее дорогостоящее оборудование из всех имеющихся систем
Высокая скорость обнаружения и точность позиционирования очага возгорания	Высокая трудоемкость и стоимость установки
Постоянный контроль работоспособности оборудования	Сложность пуско-наладки и дальнейшего технического обслуживания

РАДИОКАНАЛЬНАЯ

Является одной из разновидностей адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации и имеет те же эксплуатационные характеристики и аналогичный принцип действия. Отличие заключается в способе передачи информации от периферийных устройств к приемно-контрольному прибору – посредством радиосигнала.

Такие системы являются наиболее дорогостоящими и их применение оправдано только в случае невозможности прокладки кабельных трасс: исторические здания, музеи, помещения с элитным ремонтом и т.п.

ВИДЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

На данный момент используется три основных вида автоматической пожарной сигнализации:

• пороговая;
• адресно-опросная;
• адресно-аналоговая.

Пороговая.

Как правило, используется в небольших системах пожарной сигнализации, для контроля объектов со средней и слабой пожарной опасностью, в том числе для большинства жилых объектов. Основным отличием является использование пожарных извещателей с порогом срабатывания, установленным на заводе-изготовителе.

Структура пороговой пожарной сигнализации чаще всего имеет радиальную топологию расположение шлейфов. То есть от ПКП расходятся шлейфы, к которым подключены пожарные детекторы. При срабатывании хотя бы одного из них активируется сигнал тревоги всего шлейфа.

Учитывая, что один шлейф может обслуживать несколько помещений (до 20-30 детекторов) информативность пожарной сигнализации данного типа довольно низкая.

Основными преимуществами такой системы являются:

• доступная цена оборудования;
• простота установки и настройки.

Возможные недостатки пороговой сигнализации:

• обнаружение пожара на поздних стадиях;
• отсутствие контроля работоспособности извещателей;
• низкая информативность;
• большой объем работ по монтажу кабельной структуры.

Адресно-опросная.

Главным отличием адресно-опросной пожарной сигнализации от пороговой является алгоритм связи ПКП с пожарными извещателями. В данном случае устройство контроля не ожидает сигнала смены режима детектора, а периодически осуществляет опрос его текущего состояния.

Такой принцип работы позволяет получить данные о работоспособности датчиков, а также расширяет список информационных уведомлений с одного до четырех: «Норма», «Пожар», «Обрыв», «Неисправность».

Архитектура построения сети пожарной сигнализации кольцевая. Данный тип автоматической пожарной сигнализации широко используется для контроля однотипных помещений общего назначения: офисы, магазины, медицинские и учебные учреждения.

Очевидные преимущества такой организации пожарной сигнализации:

• контроль работоспособности датчиков;
• высокая информативность;

Адресно-аналоговая система.

На данный момент это наиболее оптимальный вариант построения пожарной сигнализации. Основным отличием от предыдущих типов является то, что анализ информации и принятие решений о переходе в тревожный режим осуществляет не пожарный извещатель, а контрольная панель (ПКП).

Сам приемно-контрольный прибор является значительно более сложным устройством, так как осуществляет целый ряд функций: непрерывный опрос докторов, анализ полученной информации, сопоставление данных с граничными значениями, внесенными в его память, принятие окончательного решения на основе консолидированных данных детекторов нескольких типов.

Таким образом, не только значительно снижается процент ложных срабатываний, но появляется возможность определить местонахождение и время потенциального очага возгорания на ранних стадиях по результату совокупности нескольких факторов, каждый из которых не смог бы вызвать срабатывание системы.