Дымовые пожарные извещатели, их классификация

 

Введение

В современном обществе огромное внимание уделяется созданию систем пожарной безопасности объектов, которые предназначены для защиты жизни людей и материальных ценностей от огня. Ведь опасность для жизни, связанная с возникновением пожара, и ущерб, наносимый огнем, в десятки раз превышают те, которые могут быть вызваны кражами, ограблениями и т.п.

Зачастую последствия пожаров и связанные с ними убытки ложатся тяжелым грузом на плечи не только пострадавшего, но и общества в целом. Именно поэтому, все большее количество людей начинают задумываться о создании профессиональных систем пожарной сигнализации.

Автоматические системы пожарной сигнализации предназначены для быстрого и надежного обнаружения зарождающегося пожара с помощью распознавания явлений, сопровождающих пожар, таких как выделение тепла, дыма, невидимых продуктов сгорания, инфракрасного излучения и т.п. Назначение системы пожарной сигнализации определяет ее общую структуру, а именно, наличие трех составляющих системы, выполняющих различные функции:

-обнаружение пожара осуществляется  автоматическими пожарными извещателями с различными принципами обнаружения и различными методами обработки и обмена информацией;

-обработка информации, поступающей  с извещателей, и выдача результатов оператору выполняются центральной

станцией и пультом управления;

-выполнение, предписанных действий  для оповещения персонала и  пожарной части для устранения очага пожара, выполняется центральной станцией а также быстрое и точное реагирование подразделений пожарной части и локальных постов пожарной охраны.

Все три звена тесно взаимосвязаны между собой, и эффективность работы системы пожарной сигнализации в целом зависит от надежности и стабильности работы каждой ее составляющей. Однако, основополагающую роль при создании профессиональных систем пожарной безопасности объектов играют пожарные извещатели. Именно они должны обеспечить быстрое и надежное обнаружение очага пожара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дымовые пожарные извещатели, их классификация.

Дым является наиболее характерным признаком пожара, так как практически все типы пожаров сопровождаются образованием большого количества неуловимых дымовых частиц.

До 70 % пожаров возникает из тепловых микроочагов, развивающихся в условиях с недостаточным доступом к ним кислорода. Такое развитие очага, сопровождающееся выделением продуктов горения и протекающее в течение нескольких часов, характерно для целлюлозосодержащих материалов. Обнаруживать подобные очаги наиболее эффективно регистрацией продуктов горения в небольших концентрациях. Это позволяют делать дымовые или газовые извещатели.

Поэтому наиболее многочисленной и распространенной группой пожарных извещателей являются дымовые, в которых реализованы различные принципы обнаружения дымовых частиц в зависимости от их размера, цвета и т.п.

Извещатель пожарный (ИП) дымовой предназначен, как следует из названия, для обнаружения задымленности помещений.

По принципу действия делятся на:

• оптические
• точечные;
• линейные;
• аспирационные;
• автономные;
• радиоизотопный;
• электроиндукционный.

 

 

 

 

 

Оптический дымовой пожарный извещатель.

Оптический дымовой пожарный извещатель относится к устройствам пожарной сигнализации, а именно к пожарным дымовым извещателям с рассеянным светом, предназначенным для обнаружения загораний, сопровождающихся появлением дыма.

При использовании этого принципа все компоненты системы обнаружения размещены в измерительной камере извещателя таким образом, что свет от источника не может непосредственно достигать приемника. При этом вырабатывается минимальный сигнал, соответствующий дежурному состоянию извещателя. Только, если частицы дыма присутствуют в оптическом канале измерительной камеры, часть рассеянного света достигает приемника и вызывает увеличение сигнала до значения, которое фиксируется и оценивается блоком обработки сигнала для принятия решения о выдаче тревожного состояния.

Решающее влияние на увеличение сигнала оказывают плотность дыма и оптические характеристики дымовых частиц. Крупные дымовые частицы имеют значительно большую способность рассеивать свет, чем небольшие частицы. Таким образом, для данного принципа обнаружения размеры дымовых частиц имеют решающее значение. Более того, интенсивность рассеивания частично снижается из–за поглощения света дымовыми частицами. По этой причине частицы сажи или черный дым имеют интенсивность рассеивания намного меньше, чем белый дым.

Интенсивность светового рассеивания во многом зависит от угла, под которым измеряется рассеянный свет. Поэтому существуют извещатели, использующие как прямое так и обратное рассеивание.

Дымовые извещатели, основанные на принципе рассеивания света, в основном обнаруживают видимые частицы белого цвета и, таким образом, подходят для тех типов пожара, которые характеризуются наличием белого дыма.

 

Точечные дымовые пожарные извещатели 

Точечные дымовые пожарные извещатели определяют наличие задымленности в месте их установки, позволяют (зависит от высоты установки) контролировать площадь до 80 кв.метров. Вот некоторые из них: ИП 212-41М (ДИП-41М), ИП 212-45, ИП 212-3СУ (ДИП-3СУ) и другие, обозначение которых начинается с ИП 212.

 

Рисунок 1 - Точечный дымовой пожарный извещатель.

Принцип их действия следующий: оптико-электронное устройство обнаруживает попадание дыма в специальную камеру датчика, после чего электронная схема увеличивает потребление тока шлейфом сигнализации, это отслеживает приемно-контрольный прибор (ПКП), формируя соответствующее извещение. Типовая схема подключения такого ДИПа приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Типовая схема подключения ДИПа.

 где :

Rдоб. - резистор, номинал которого определяется типом прибора и извещателя. Назначение этого резистора - ограничивать ток шлейфа пожарной сигнализации при срабатывании извещателя.

Следует заметить, что контакты 3 - 4 замкнуты внутри датчика. Сделано это для того, чтобы ПКП мог определить извлечение извещателя из розетки и сформировать сигнал "неисправность".

Питание этих пожарных извещателей осуществляется по шлейфу сигнализации, поэтому при подключении извещателей требуется соблюдать полярность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дымовые линейные извещатели.

Дымовые линейные извещатели незаменимы при пожарной защите объектов с протяженными зонами и со сложными условиями эксплуатации. К таким объектам можно отнести производственные цеха, склады, ангары, тоннели, музеи, церкви, театры, спортивные залы и прочие сооружения, где установка точечных извещателей сложна, а порой даже невозможна. По сравнению с точечными дымовыми извещателями отмечается более раннее обнаружение возгорания линейными извещателями в реальных условиях.

 

Рисунок 3 - Дымовой линейный извещатель.

Существует два основных варианта конструкции линейных извещателей: двухкомпонентные, состоящие из отдельных блоков приемника и передатчика, и современные однокомпонентные - один блок приемопередатчика с пассивным рефлектором. На рис. 3 изображена простейшая модель дымового линейного извещателя, позволяющая понять принцип его работы.

Рисунок 4 - Принцип действия двухкомпонентного линейного извещателя.

Извещатель состоит из приемника и передатчика (как правило, инфракрасного сигнала), которые размещаются под потолком на противоположных сторонах защищаемой зоны. Инфракрасный диапазон спектра используется обычно для снижения влияния естественного и искусственного освещения, а для снижения токопотребления применяются импульсные сигналы с большой скважностью. Стабильный по уровню сигнал передатчика фиксируется приемником. В случае возникновения возгорания дым с воздухом, нагретым при тлении материалов, поднимается к потолку и "растекается" по нему, и площадь, заполненная им, постепенно увеличивается.

Прохождение сигналов передатчика через задымленную среду сопровождается их затуханием. В приемнике вычисляется отношение уровня текущей величины сигнала к уровню сигнала, проходящего в оптически прозрачной среде. Как только отношение достигает установленного порога, формируется сигнал "Пожар", который по шлейфу транслируется на приемно-контрольный прибор (ПКП). Для двухкомпонентного извещателя необходимо обеспечить стабильный уровень сигнала передатчика во всем диапазоне рабочих температур и напряжений питания, так как снижение уровня сигнала передатчика приводит к формированию ложного сигнала "Пожар". Приемник должен обеспечивать хранение значения уровня опорного сигнала и корректировку порога срабатывания при запылении оптики в процессе эксплуатации.

Кроме того, для увеличения энергетического потенциала в приемнике и передатчике используются оптические системы, обеспечивающие достаточно узкие диаграммы направленности.

Такое построение определяет сложность настройки и эксплуатации линейных извещателей. Для обеспечения их работоспособности необходимо проведение достаточно трудоемкой юстировки, при которой устанавливается положение приемника и передатчика, соответствующее приему максимального сигнала. Изменение положения приемника или передатчика в процессе эксплуатации вызывает отклонение диаграммы направленности, снижение уровня сигнала и формирование ложного сигнала "Пожар", который не сбрасывается без переюстировки извещателя. После сброса производится сравнение пониженного за счет разъюстировки уровня сигнала с уровнем сигнала при его передаче в чистой оптической среде и выдается подтверждение сигнала "Пожар". Ситуация для извещателя не отличается от подтверждения сигнала "Пожар" при наличии дыма.

Крепление приемника и передатчика допускается только на капитальные конструкции.

Форму диаграммы направленности выбирают таким образом, чтобы незначительное смещение опорных конструкций не нарушало работоспособность линейного извещателя. Обычно допускается в процессе эксплуатации смещение максимума диаграммы направленности относительно оптической оси в пределах порядка ±0,5°, что при расстоянии между приемником и передатчиком 10 м соответствует смещению луча на ±87 мм, а при расстоянии 100 м-на ±870 мм.

Для обеспечения работы двухкомпонентных извещателей при различных дальностях обычно требуется использование нескольких уровней сигнала передатчика и регулировка усиления приемника, что создает дополнительные трудности при настройке и юстировке. Другой существенный недостаток- необходимость подключения и передатчика, и приемника к источнику питания, а это означает значительный расход кабеля, обычно превышающий расстояние между приемником и передатчиком. Кроме того, при параллельной установке в одном помещении нескольких линейных извещателей необходимо исключить попадание на приемник сигналов от соседних передатчиков. Некоторые производители в этом случае рекомендуют устанавливать приемники и передатчики в "шахматном" порядке, что приводит к дополнительному увеличению расхода кабеля и усложнению монтажа.

Причем монтаж этой части шлейфа обычно затруднен из-за высоких потолков или из-за необходимости проведения скрытой проводки.

Принцип работы однокомпонентного линейного извещателя отличается от него только тем, что импульсный сигнал проходит контролируемую зону два раза: от приемопередатчика до рефлектора, а потом обратно(см. рис 4).

 

Рисунок 5 - Принцип работы однокомпонентного линейного извещателя.

Пассивный рефлектор, используемый в них, состоит из большого числа призм, структура которых обеспечивает отражение сигнала в направлении источника. Таким образом, рефлектор не требует питания и юстировки, следовательно, в несколько раз сокращается расход кабеля, снижается трудоемкость монтажа и юстировки. Более того, рефлектор может быть установлен на некапитальные и даже вибрирующие конструкции. У современных линейных извещателей допускается изменение положения рефлектора в пределах ±10°. При больших углах появляется снижение уровня отраженного сигнала за счет уменьшения проекции рефлектора на плоскость, перпендикулярную оптической оси, то есть за счет уменьшения эквивалентной площади рефлектора.

Размещение приемника и передатчика водном блоке обеспечивает возможность автоматического выбора диапазона измерения уровня сигнала при юстировке, автоматическую подстройку уровня излучения передатчика и коэффициента усиления приемника в зависимости от дальности контролируемой зоны.

Кроме того, дополнительно появляются такие возможности, как временная селекция сигналов, использование одного рефлектора при близком расположении двух-трех извещателей, компенсация изменения оптической плотности (не связанной с возникновением пожароопасной ситуации) в течение суток для исключения ложных срабатываний и т.д. Современные линейные извещатели имеют несколько порогов чувствительности и компенсацию запыления оптики, что позволяет учесть условия эксплуатации, исключить ложные срабатывания и снизить расходы на техническое обслуживание.

Контроль чувствительности линейного извещателя: линейный извещатель реагирует на затухание излучения, которое можно имитировать, установив перед оптической системой передатчика или приемника фильтр (аттенюатор) с определенной величиной прозрачности. Такой фильтр обычно имеет регулярную структуру, например, в виде точек на прозрачном материале или в виде отверстий в непрозрачном материале, диаметр которых значительно меньше размеров оптической системы приемника и передатчика (рис. 5). Отношение непрозрачной площади фильтра к общей площади определяет процент вносимого затухания.