Приложение 12 (рекомендуемое). выбор типов пожарных извещателей в зависимости от назначения защищаемого помещения и вида пожарной нагрузки

Основные характеристики извещателей пламени

4.1 Угол обзора

Существуют извещатели пламени с разными углами обзора. Наиболее распространены ИПП с полем зрения в виде конуса с углом при вершине 90 градусов.

4.2 Дальность обнаружения

Извещатели пламени проходят обязательную сертификацию по ГОСТ 53325, где определяется их чувствительность к тестовым очагам пламени. По итогам прохождения испытаний, в зависимости от расстояния на котором приборы показывают устойчивое срабатывание на тестовые очаги, им присваивается класс:

• 1-й класс — расстояние 25 м
• 2-й класс — расстояние 17 м
• 3-й класс — расстояние 12 м
• 4-й класс- расстояние в соответствии с ТД на ИПП

Но это не значит, что извещатель не будет срабатывать на меньший очаг возгорания, расположенный на меньшем расстоянии. Или же наоборот, что извещатель не сработает на больший очаг возгорания на расстоянии сверх заявленного в сертификате.

Количество энергии, полученной извещателем от пожара, уменьшается пропорционально квадрату расстояния между ними. Чтобы извещатель пламени получил такое же количество энергии, как от пожара с расстояния девяти метров, на расстоянии в один метр площадь пожара должна быть меньше в 9 раз.

Рисунок 3: Зависимость чувствительности ИПП от расстояния

Данную информацию необходимо учитывать не только при расчете дальности сработки извещателя от потенциального пожара, но и при рассмотрении возможных источников ложных сработок. Так как помеха, которая не приведет к ложной сработке на большом расстоянии, на малом может создать существенные проблемы.

Данная информация поможет лучше понять особенности работы ИПП, но при проектировании системы пожарной сигнализации следует руководствоваться параметрами, указанными в ТД на конкретный извещатель.

4.3 Другие параметры:

• Питание извещателя от отдельного источника питания, или питание по двухпроводной линии от ППКП.
• Ток потребления извещателя.
• Диапазон рабочих температур окружающей среды.
• Степень защиты оболочкой.
• Обычное или взрывозащищенное исполнение.
• Наличие подогрева. Подогрев увеличивает температурный диапазон работы извещателя, а так же может препятствовать выпадению конденсата и росы на оптическом фильтре.
• Самотестирование. Некоторые извещатели имеют встроенные системы самотестирования: проверка входного напряжения питания, внутрисистемные ошибки программы, встроенные лампы для тестирования исправности сенсоров и целостности/запыленности оптических фильтров.
• Выходы. У извещателей пламени возможен разный набор выходов для подключения к ППКП или иным системам: выход «сухие контакты» — релейные выходы Пожар и Неисправность; выход RS-485 Modbus; токовая петля 4-20, HART, собственный протокол обмена с системой.
• Адресность извещателя

Основные типы извещателей

Эти устройства являются базой любого ОПС и СОУЭ. В данный момент в сфере противопожарной безопасности профильные специалисты различают четыре основных типа (возможны гибридные разновидности в произвольных комбинациях, объединяющие несколько порогов срабатывания в едином корпусе):

Тепловые датчики пожарной сигнализации. Пороговая схема позволяет сработать при достижении определенного температурного порога с помощью интегрированной биметаллической пластины, замыкающей контакты. Интегральное срабатывание реагирует на график прироста количества тепла в рамках заданного интервала времени. Их применяют в случаях, когда пожар определяется только нагревом воздуха без прочих сопутствующих факторов.
Датчики задымления при помощи фотометрии позволяют определить концентрацию взвешенных пылевидных частиц в замкнутом объёме пространства. Возможно ложное срабатывание при наличии водяного пара или запыления помещения. Чувствительность устройства можно гибко выставлять, но не рекомендуется делать установку в комнатах для курения.
Датчики пламени могут реагировать на тление, анализируя тепловую карту помещений. В продвинутых моделях можно закладывать в память устройства координатные расположения печей и прочего излучающего избыточное тепло оборудования, чтобы предотвратить ложные срабатывания.
Комбинированные типы противопожарных извещателей могут сочетать признаки трех предыдущих категорий. При наличии множественных факторов обязательно наличие контроллера и логического программного анализатора.

Монтаж системы охранно-пожарной сигнализации в Иваново можно заказать прямо сейчас в компании «ЭкспертВидео». Процесс инициируется на базе предварительных расчётов и детального анализа оборудуемого объекта. Клиентам предлагаются гибкие возможности по организации противопожарной защиты для определенной категории зданий и сооружений.

Проведение работ доступно не только в промышленных или коммерческих объектах. Пожарная сигнализация для дома, гаража или квартиры является необходимой нормой современной концепции безопасности. Также производится высококвалифицированное обслуживание подобных систем любого уровня сложности с целью качественного восстановления первоначальной работоспособности и базового функционала. Возможно изменение порога срабатывания, доработка, расширение и модернизация.

Установка охранно-пожарных систем осуществляется мастерами, имеющими соответствующее образование, уровень допуска и достаточное количество опыта для лучшего решения в рамках поставленной задачи. Компания выполняет работы по двухстороннему договору с обязательной выдачей гарантийного талона на длительный срок.

ЛИНЕЙНЫЕ ПОЖАРНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Существует несколько типов линейных пожарных извещателей, которые существенно отличаются между собой по конструкции. Чаще всего в качестве контролируемого параметра используются температура и уровень задымления, то есть по виду контролируемых параметров линейные извещатели бывают:

• тепловыми;
• и дымовыми.

К тепловым линейным извещателям пожарной сигнализации относятся, главным образом, устройства кабельного типа.

Полупроводниковый термокабель при воздействии температуры изменяет свое сопротивление. При использовании блока управления могут быть заданы различные пороговые значения для срабатывания.

Электромеханический термокабель представляет собой два провода в термочувствительной изоляции. Под воздействием температуры она разрушается и провода друг с другом замыкаются.

Существует также механический тип, при котором линейный пожарный извещатель представляет собой герметичную металлическую трубу заполненную газом, а в качестве чувствительного элемента используется датчик давления. При воздействии температуры внутри трубы изменяется давление газа, которое регистрируется датчиком. Такой извещатель имеет ограничение по длине, не более 300 м.

Стоит заметить. что перечисленные виды линейных извещателей достаточно экзотичны и используются не часто. Самыми популярными являются дымовые линейные пожарные извещатели. Для определения уровня задымления помещения они, как правило, используют инфракрасное излучение.

Относятся такие извещатели к активному типу и состоят из генератора излучения, фотоприемника и модуля обработки сигналов.

Они бывают одно и двухпозиционными. У двухпозиционных приемник и передатчик размещены друг напротив друга. Однопозиционное исполнение представляет собой моноблок, в котором излучатель и приемник расположены в одном корпусе.

В комплект входит металлическая пластина отражатель, устанавливаемая на противоположной стене. Такое устройство стоит дешевле. Однако, дальность срабатывания большинства моделей составляет не более 100 м.

В ряде случаев чрезвычайно эффективными могут оказаться аспирационные извещатели.

Они представляют собой несколько точечных дымовых пожарных извещателей находящихся в закрытом боксе, куда принудительно доставляется воздух по системе трубопроводов. Как правило, точки забора проб воздуха находятся в труднодоступных местах: подвесные потолки, подпольное пространство, закрытые кабельные магистрали.

Также они могут располагаться около установок, где вероятность возникновения пожара наиболее высока.

Особенности и назначение

Датчики-извещатели – это пожарные технические средства, передающие извещение о возникшем пожаре на приемно-контрольный прибор. Обычно, круглые белые коробочки, что крепятся на потолке, оснащены несколькими датчиками. Извещатели устанавливаются на различные объекты и используются с учетом той среды, в которой будут находиться. Современные извещатели пожарной сигнализации устанавливают в домах, квартирах, в местах общественного типа, в офисах и на предприятиях.

Противопожарная система может известить о незначительном возгорании пожарную службу вовремя. Если система сигнализации дополнительно подключена к системе пожаротушения, то очаг возгорания будет потушен в считаные секунды, после обнаружения потенциальной угрозы датчиком.

Устроены пожарные извещатели таким образом, чтобы выполнять ряд функций:

• Обнаружение пожара при первых его проявлениях и включение звукового оповещения. Быстрое обнаружение достигается благодаря изменению температуры, перемене в плотности среды, открытому огню, нехарактерным веществам в воздухе (копоть, газ, аэрозоль).
• Загрязненная среда не должна затруднять или блокировать работу извещателей. Пыль, примеси, высокая влажность воздуха не мешают правильной работе датчиков.
• Механические воздействия не должны препятствовать работе извещателей.

Устройства имеют разные технические особенности, но должны согласовываться с едиными нормативами по установке. При проектировании следует опираться на подконтрольный объект и пожарную нагрузку.

Это интересно: Звуковой пожарный оповещатель: типы, конструкция, применение

Аспирационные дымовые извещатели

Радиус зоны контроля воздухозаборного отверстия равен 6,37 м независимо от класса аспирационного извещателя и от высоты контролируемого помещения (п. 6.6.23)

На незначительное расхождение с величиной радиуса точечного извещателя можно не обращать внимание поскольку в пункте 5.22 сказано: «Численные значения, регламентируемые в настоящем своде правил, могут быть увеличены, но не более чем на 5%». Таким образом, максимальный радиус зоны контроля может быть увеличен до 6,688 м максимум

Отверстия в трубах аспирационного извещателя можно располагать по квадратной или по треугольной решетке (рис. 2, 3). Кроме того, при увеличении числа отверстий в трубах можно значительно увеличить расстояния между трубами. Например, если отверстия расположить через 4,5 м, то при радиусе зоны контроля 6,4 м, расстояние между трубами можно увеличить до 12 м, расстояние от стены – до 6 м (рис. 6).

Рис. 6. Расстановка труб и отверстий аспирационного извещателя

В п. 6.6.23 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота защищаемого помещения определена равной 30 м, для класса В – 18 м, для класса С – 12 м, т.е. такая же максимальная высота помещения, как для точечных дымовых извещателей, что логично при равной чувствительности. Для сравнения в СП 5.13130.2009 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота равна 21 м, для класса В – 15 м, для класса С – 8 м. Кроме того, в п. 6.6.23 определена возможность защиты аспирационными извещателями высокостеллажных складов высотой до 40 м, в два уровня: на высоте не более 30 м (под ярусами стеллажей) извещателями не ниже класса B и под перекрытием извещателями класса А. Так же расширен диапазон расстояний от перекрытия до воздухозаборных отверстий: минимальное расстояние не регламентируется, что позволяет использовать капиллярные комплекты с плоской насадкой, а максимальное расстояние равно 0,9 м, т.е. в 1,5 раза больше по сравнению с дымовыми линейными извещателями. Таким образом, значительно расширяется область применения аспирационных дымовых извещателей по сравнению с дымовыми линейными извещателями. 

В п. 6.6.32 определены области размещения воздухозаборных отверстий аспирационных извещателей в ЦОД, правда с необходимостью выполнения на уровне «разрешается»: на решетках входа горячего воздуха в системы прецизионного кондиционирования (рис. 7), в местах выхода горячего воздуха из активного оборудования (рис. 8), под перекрытиями изолированных «горячих» коридоров, в местах входа горячего воздуха в установки межстоечного кондиционирования (рис. 9, 10), на воздухозаборных решетках систем вытяжной вентиляции из расчета одно отверстие на 0,4 м2, то есть так же, как это определено в NFPA 76. Расстояние от воздухозаборных отверстий до воздухозабора (вентиляционного отверстия) должно регламентироваться величиной допустимой скорости воздушного потока в соответствии с техническими характеристиками аспирационного дымового извещателя. Кроме того, если блок аспирационного дымового извещателя устанавливается вне защищаемого помещения, то рекомендуется предусмотреть возврат проб воздуха в защищаемое помещение (п. 6.6.24). 

Рис. 7. Контроль на входах горячего воздуха в системы прецизионного кондиционированияРис. 8. Контроль на выходе горячего воздуха из активного оборудования

Сравнительно недавно появились прецизионные кондиционеры, которые встраиваются в ряд стоек, они обеспечивают забор воздуха из горячего коридора по всей его высоте одновременно, например, на рис. 9 прецизионные кондиционеры отмечены красным фоном. При таких условиях, в отличии от традиционных горячих коридоров, образуются не вертикальные, а горизонтальные воздушные потоки и контроль воздушной среды в верхней части горячего коридора становится неэффективным. Чтобы обеспечить возможность обнаружения задымления на выходе любого блока в стойке, перед входами горячего воздуха в межстоечные кондиционеры располагаются трубы с большим числом отверстий, по 8 — 10 отверстий на каждую трубу (рис. 10). Для исключения влияния воздушных потоков в горячем коридоре, воздушный поток через каждое отверстие повышается в 2 раза по сравнению с обычным помещением, примерно до 4 л/мин. При этом суммарный воздушный поток ИПДА при 40 отверстиях возрастает до значительной величины, порядка 160 — 170 л/мин. Чтобы исключить перепад давления на входе и на выходе аспирационного извещателя, установленного вне горячего коридора, необходимо выходной воздушный поток вывести обратно в горячий коридор. 

Рис. 9. Межстоечные кондиционеры выделены красным цветомРис. 10. ИПДА с трубами на входах межстоечных кондиционеров

Схема работы пожарного теплового извещателя

Пожарный извещатель

Основной компонент любого ТПИ — это тепловой элемент, который реагирует на изменения температуры. В зависимости от вида реакции и скорости её протекания, ТПИ бывают:

1. Извещатель тепловой максимальный. Устанавливается с расчетом на срабатывание при достижении определённой температуры.
2. Дифференциальный датчик анализирует скорость изменения температуры. В случае обнаружения аномально быстрого скачка, происходит срабатывание пожарной сигнализации.
3. Самый сложный и точный датчик совмещает в себе сразу оба принципа работы. Извещатель пожарный тепловой максимально дифференциальный сработает и в случае превышения установленного предела и при аномальном повышении температуры.

Устройство 3 типа отличается от первых двух. Два проводника проходят снаружи и внутри корпуса. На внешнем под воздействием высокой температуры повышается ток, в то время как внутри он остается неизменным. Это приводит к срабатыванию дифференциального усилителя.

Обозначение теплового извещателя на схеме

В ГОСТ 28130-89 четко определены обозначения только для точечного и линейного извещателя. Квадрат и прямоугольник с короткими линиями по бокам, соответственно.

В случае использования иных типов датчиков, предусмотрена возможность нанесения своих обозначений. Они должны отвечать требованиям:

1. Соблюдение единого масштаба для всех графических знаков, обозначающих ТПИ.
2. Помимо графики, может наноситься цифровая и буквенная информация. Все дополнительные обозначения расшифровываются в описании к схеме.

Разновидности

Среди популярных на рынке марок/моделей пожарных и охранных датчиков следует выделить следующие изделия (на момент написания материала):

• ИП 22051TEI-63-IV – модель адресно-аналогового комбинированного (тепло/дым) извещателя от предприятия «Сфера безопасности». Площадь защиты – 176 кв. м. Размеры – диаметр 102 мм, с высотой 61 мм, весом всего 88 г.
• ИП 212/101-Барк – это комбинированный извещатель с тепловым и дымовым датчиками, совмещенными в одном корпусе. Производитель – НПО ПАС. Электропитание по ШС 24 В. Защита – IP Температурный диапазон эксплуатации – от – 30 до + 55℃. Максимальное количество извещателей в ШС – 63 шт. Размеры – диаметр 100 мм, высота 78 мм при массе в 0,2 кг, что не превышает габариты и вес традиционного оптического дымового извещателя.
• Существуют также модели изделий под аббревиатурой ИП 212/101 от других производителей – это ЕСО1002, он же ИП 212/101-2-А1R от компании «Систем-Сенсор»; ИП 212/101-11-PR от фирмы «Рубеж»; «Аврора-ДТР» (ИП 21210/10110-1-А1) от изготовителя «Аргус-Спектр», работающий по радиоканалу с ПКП на дальности до 600 м, а также ряда других предприятий со сходными техническими характеристиками.
• «С2000-ИПГ» – это комбинация газового, определяющего содержание в воздушной среде угарного газа, и максимально-дифференциального теплового датчиков, совмещенных в компактном корпусе адресно-аналогового пожарного извещателя, размеры которого – диаметр 100 мм, высота 47 мм. Питание – по ШС 12 В. Тип монтажа – потолочный. Производится компанией «Болид».
• ИПК-3.3/ИПК-3.5 – четырех- и двухпроводные комбинированные (дым/тепло) извещатели от украинской компании «Артон», работающие по 12/24 В шлейфу сигнализации.
• MSD-300 – радиоканальный комбинированный дымо-тепловой извещатель, TSD-1 – аналогичное устройство, с питанием 12 В по шлейфу сигнализации от компании Satel из Польши.
• Panasonic 4400 – мультисенсорный дымовой извещатель, который благодаря автоматической настройке можно устанавливать в чистых, дымных, горячих помещениях.
• «Сокол-2» – это комбинированный охранный извещатель, предназначенный для обнаружения незаконного доступа в закрытые помещения. Его официальная аббревиатура – ИО 414-1. В нем реализован двойной контроль объема охраняемого пространства по двум параметрам – ИК/СВЧ, т.е. регистрация изменения ИК-излучения после пересечения человеком контрольных зон, сформированных оптическим датчиком, а также изменения в электромагнитном поле, создаваемом СВЧ-сенсором. При срабатывании в любой последовательности они выдают сигнал тревоги, размыкая контакты выходного реле. Дальность действия – 12 м. Способ установки – настенный. Размеры – 135х70х50. Может эксплуатироваться при температуре от – 30 до + 50℃.
• «Сокол-3» – это модель аналогичного ИК/СВЧ охранного объемного извещателя, предназначенная для установки на потолок защищаемого помещения. Размеры – диаметр 90 мм, с высотой 35 мм. Дальность обнаружения датчиков – 5 м. Оба охранных извещателя производятся отечественной компанией «Аргус-Спектр».
• Семейство охранных и радиоканальных пожарных извещателей с торговой маркой «Астра» – продукция российской компании «ТЕКО». Среди них комбинированные ИО: «Астра-551» – ИК/радиоволновой охранный извещатель с дальностью действия 10 м, углом зоны обнаружения 90; «Астра-641» – с ИК/ультразвуковым датчиком.

Выбор довольно велик, нет проблем выбора комбинированного пожарного и охранного извещателя, в т.ч. одного производителя; т.к. ведущие компании, изготавливающие средства ОПС, как правило, изготавливают линейки моделей обоих видов, что обеспечивает простоту проектирования по готовым схемам, полную совместимость, надежность эксплуатации оборудования, снижение энергопотребления, упрощение монтажных работ.

Разновидности комбинированных пожарных извещателей

Тип подключения сигнализации

Необходимо также вкратце рассмотреть типы датчиков, потому как от них зависит принцип работы и место установки. Их несколько:

• контактный: производится размыкание контакта в случае фиксации повышенной температуры вследствие чего рвет шлейф и активируется звуковой сигнал;
• электронный: внутри проводов такого устройства находятся сенсоры, которые срабатывают при увеличении температуры, так как производится изменение сопротивление тока;
• оптический: для него используется оптоволоконный кабель, проводимость которого зависит от температуры и изменяется при ее повышении — результатом становится срабатывание сигнализации;
• механический: здесь используется металлическая трубка, при нагреве которой изменяется давление и происходит подача сигнала.

Если выбрать для монтажа датчиков неправильную разновидность, то это может свести всю систему пожаробезопасности на нет.

Особенности размещения беспроводных установок

Наряду с классическими моделями возможен монтаж приспособления без использования дополнительной проводки для обеспечения связи между несколькими измерителями и подачи питания. Это самые простые варианты устройства, поскольку для их установки и настройки не требуется специальных знаний.

Крепление производится на саморезы к деревянной балке. Пластинка прикрепляется к потолку. Выступы и пазы на элементах совмещаются, приспособление закручивается по часовой стрелке. Расстояние между измерителями и центральным блоком не должно превышать 100 метров.

Оборудование работает на батарее, срок действия которой составляет до 12 месяцев. Передача информации о тревожном событии на центральный блок сигнализации осуществляется с помощью радиосигнала. Внутри размещена звуковая сирена на 85 дБ, которая автоматически срабатывает после обнаружения факта возгорания.

Виды извещателей

Выбор конкретного типа извещателя под каждый объект происходит исходя из средней температуры воздуха в помещении в процессе штатной эксплуатации. Для исключения ложных срабатываний отсечка срабатывания устанавливается с превышением 20℃ от предельной температуры при штатной работе помещения.

Контактные

Основаны на применении контактов из легкоплавких металлов. Под воздействием возросшей температуры контакты деформируются, что приводит к размыканию контактов. Сигнал об этом поступает на пульт управления. В связи с необходимостью нагрева конкретной маленькой детали данные датчики имеют ограниченный радиус действия. Целесообразно использовать для помещений малой площади.

Электронные

Сигналом о начавшемся возгорании служит изменение сопротивления на части полупроводника. Терморезистор определяет разницу и сообщает на панель управления пожарной сигнализацией (далее — ПС). Окружающие электронные помехи могут оказывать влияние на точность срабатываний датчиков. Предельное удаление датчика от приемного пульта ПС — до 2500 метров.

Оптические

Контроль пожарной безопасности происходит путем прокладки оптоволоконного кабеля. Через всю длину проходит лазерный луч.

При нагреве оптоволокно меняет свою структуру, что препятствует прохождению лазера. Специальный контроллер точно определяет участок, где произошло отражение, а также актуальную температуру.

Такие датчики работают в любых погодных и электромагнитных условиях. В случае поломки возможно заменить только поврежденный участок. Дистанция передачи сигнала — до 8 км.

Механические

В корпусе такого датчика находится металлическая колба с газом, который расширяется при нагреве. Конструкция является одной из первых, использованных для осуществления пожарной охраны объектов. На данный момент считается слишком сложной в производстве (необходимость контроля герметичности колб и качества газовой смеси) и используется в исключительных случаях, где иные виды извещателей не подходят.

Автономные

Автономные пожарные датчики

Извещатели, получающие питание от аккумуляторного блока или пары бытовых батареек. Сигнал о срабатывании передаётся по радиоканалу на передатчик, подключенный к постоянному питанию. Главная проблема — это потеря радиуса действия сигнала внутри помещений.

Взрывозащищенные

Необходимы для определения начала пожара в помещениях, где возгорание может начаться со взрыва, вследствие чего иные датчики будут уничтожены и не смогут подать сигнал тревоги. В России распространены 2 модели ТПИ: МАК-1 в исп.11 ИБ и ИП 103-1В. Датчики изготавливаются НПП «Специнформатика-СИ» и НПК «Эталон», соответственно. Подключение данной категории извещателей происходит через искробезопасные шлейфы.

Адресно-аналоговые

Представляют собой компьютеризированные комплексные решения по обеспечению пожарной сигнализации на объекте. Один прибор может контролировать сигналы со 100 различных датчиков.

Линейные

Предназначены для установки в труднодоступных местах или условиях агрессивной окружающей среды. Для обнаружения возгорания линейные извещатели используют 3 вида датчиков:

1. Оптический кабель, реагирующий на изменение температуры, снижая свою прозрачность. Уменьшение светового потока фиксирует анализатор и указывает место возникновения изменений.
2. Сенсорный кабель состоит из датчиков по всей длине, которые под нагревом меняют свое сопротивление, что выдается системой на пульт управления в виде тревожного сигнала.
3. Кабель типа «витая пара», жилы которого покрываются термочувствительным составом. Под нагревом жилы соприкасаются, образуя короткое замыкание. Место возникновения распознается как возгорание и передается на пульт.

Данный тип отлично подходит для крупных систем пожарной сигнализации. Температуру срабатывания можно задать отдельно для каждой зоны.

Многоточечные

Используют в своей работе сеть из нескольких датчиков. Вся информация передается по соединительным шлейфам. Обнаружение возгорания, в отличие от линейных, возможно только в точке установки датчика, а не по всей длине шлейфа соединения.