Перейти на Sec.Ru
Рейтинг@Mail.ru

19 октября 2006

И.Неплохов. Аспирационные системы пожарной сигнализации: сверхраннее обнаружение возгорания.

И. Неплохов

БДИ, № 3, 2006

По экспертным оценкам доля аспирационных пожарных извещателей в настоящий момент составляет примерно 7% европейского рынка пожарных систем и имеется тенденция к росту этого сегмента рынка, так как появление новых типов аспираторов позволяет значительно расширить область их применения и более полно реализовать на практике преимущества аспирационных систем в различных областях при их достаточно низкой общей стоимости.

Принцип работы

Аспирационный дымовой пожарный извещатель состоит из системы труб с отверстиями для забора воздуха и аспирационного устройства с турбиной для обеспечения потока воздуха. Дымовые пожарные извещатели, установленные в аспирационном устройстве, контролируют оптическую плотность поступающего воздуха (Рис. 1). В зависимости от требуемой чувствительности системы могут использоваться лазерные или светодиодные дымовые извещатели. Режим работы отображается на светодиодном индикаторе и на индикаторах пожарных извещателей. Система труб располагается в контролируемой зоне, а аспирационное устройство – центральный блок, может быть установлен в удобном для управления и обслуживания месте в том же или в другом помещении (рис. 2).

Двухканальное аспирационное устройство с лазерными дымовыми извещателями

Рис. 1. Двухканальное аспирационное устройство с лазерными дымовыми извещателями

устанавливаются трубы с отверстиями для  забора воздуха

Рис. 2. В защищаемом помещении устанавливаются трубы с отверстиями для забора воздуха.

Область применения

Самым эффективным на сегодняшний день средством обеспечения пожарной защиты являются аспирационные системы с ультрачувствительными лазерными дымовыми извещателями. Такие системы идеальны для архивов, музеев, складов, серверных, коммутаторных помещений электронных узлов связи, центров управления, «чистых» производственных зон, больничных помещений с высокотехнологичным диагностическим оборудованием, телевизионных центов и радиовещательных станций, компьютерных залов и других помещений с дорогостоящим оборудованием. Т.е. для наиболее важных помещений, где хранятся материальные ценности или где огромны средства, вложенные в оборудование, либо где велик ущерб от остановки производства или прерывания функционирования, либо велика упущенная выгода от потери информации. На таких объектах крайне важно достоверно обнаружить и ликвидировать очаг на самой ранней стадии развития, на этапе тления – задолго до появления открытого огня, либо при возникновении перегрева отдельных компонент электронного устройства. При этом, учитывая, что такие зоны обычно оснащены системой контроля температуры и влажности, в них производится фильтрация воздуха, имеется возможность значительно увеличить чувствительность пожарного извещателя, избежав при этом ложных срабатываний.

Другой большой класс объектов, где предельно важно обеспечить по крайней мере на порядок более высокую чувствительность по сравнению с традиционными системами – это крупные объекты с массовым скоплением людей: торговые и развлекательные центры, выставочные павильоны, театры, кинотеатры, стадионы и т.д. На этих объектах предварительный сигнал о пожароопасной ситуации, поступающий только обслуживающему персоналу позволяет ликвидировать критическую ситуацию до включения оповещения о пожаре. Это позволяет избежать эвакуации большого количества людей, связанной с риском возникновения паники, давки и человеческих жертв даже при отсутствии угрозы жизни от пожара. Кроме того, заполнение путей эвакуации людьми создает значительные проблемы для обслуживающего персонала при ликвидации даже сравнительно небольшого очага возгорания, т.к. даже добраться до него становится трудно выполнимой задачей.

Во многих случаях активный, аспирационный способ контроля – постоянный принудительный отбор воздуха через систему труб из контролируемого объема (рис. 3) дает значительные преимущества по сравнению с традиционными точечными извещателями, до которых при определенных условий дым просто не доходит. Аспиратор обеспечивает поступление через каждое отверстие воздуха из достаточно большого объема помещения, что компенсирует влияние воздушных потоков от приточно-вытяжной вентиляции, систем кондиционирования и т.п., которые искажают «стандартное» распределение дыма в помещении. При этом не всегда требуется сверх раннее обнаружение очага и возможно использование в центральном блоке более дешевых пороговых дымовых извещателей со стабилизированной чувствительностью. Аспирация так же снижает влияние эффекта стратификации (расслоения) воздуха в высоком помещении, когда слой теплого воздуха под потолком препятствует поступлению дыма в верхнюю часть помещения. Кроме того, поступление дыма одновременно через несколько отверстий в трубе компенсирует снижение концентрации дыма под потолком в высоком помещении.

В аспиратор поступает воздух из достаточно большого объема помещения

Рис. 3. В аспиратор поступает воздух из достаточно большого объема помещения.

Часто встречаются повышенные требования к дизайну помещений и использование аспирационных систем позволяет полностью исключить наличие наружных элементов извещателя в контролируемом помещении – несколько отверстий диаметром 2 – 3 мм в потолке невозможно заметить невооруженным глазом. При расположении труб за подвесным потолком используются капиллярные трубочки с внутреннем диаметром 3 мм.

Кроме того, на многих объектах имеются зоны, контроль которых традиционными точечными дымовыми извещателями затруднен из-за сложности монтажа и обслуживания в процессе эксплуатации, из-за сложности доступа, наличия пыли и воздушных потоков и т.д. Аспирационные системы являются эффективным способом защиты кабельных сооружений, пространств за фальшпотолком или под фальшполом. Например, кабельные каналы в полу вычислительного центра, где скорость движения воздуха может быть достаточно высокой, поскольку обычно такой «двойной» пол одновременно используется для подачи охлаждающего воздуха к местам установки оборудования. Значительным преимуществом по сравнению с точечными извещателями, установленными на полке, является простота обслуживания, т.к. центральный блок с одним – двумя извещателями устанавливается в легкодоступном месте на высоте, как правило порядка 1,5 метров.

Современные микропроцессорные аспирационные системы хорошо адаптируются к тяжелым условиям эксплуатации. Для использования в пыльных зонах на трубы устанавливаются дополнительные фильтры, в зонах с высокой влажностью используются устройства для защиты центрального блока от конденсата. Вероятность ложного срабатывания устройства в пыльных помещениях минимизируется посредством программирования соответствующих уровней срабатывания и стабилизацией диапазона измерений. В контролируемом помещении диапазон изменения температуры может значительно превышать диапазон рабочих температур центрального блока, что позволяет использовать аспиратор для защиты объектов с экстремальными условиями, например, для защиты саун. Степень защиты оболочки центрального блока реализуется на уровне IP50 и может быть повышена до IP65, что позволяет использовать данные устройства во взрывоопасных зонах класса В-Iа, В-Iб, В-Iг, В-IIа. Причем центральный блок вообще может быть вынесен из взрывоопасной зоны.

В некоторых случаях реализуется такое преимущество аспирационных систем по сравнению с традиционными пожарными системами, как отсутствие проводников шлейфов и вообще каких-либо металлических элементов в защищаемом помещении, при использовании пластиковых труб. Это требование присутствует, например, при проектировании безэховых измерительных радиокомплексов для сертификации приемо-передающих устройств.

Чувствительность аспирационной системы

Возможности аспирационной системы зависят от типа дымового извещателя, установленного в центральном блоке. В аспирационных извещателях серии LASD используется лазерный дымовой извещатель 7251 с миниатюрным лазером (рис. 4). Яркость излучения повышается примерно на два порядка (в 100 раз) выше по сравнению со светодиодом, а фокусировка луча обеспечивает практически полное отсутствие отражений от стенок дымовой камеры. В результате лазерный извещатель обеспечивает сверхраннее обнаружение пожароопасной ситуации на уровнях задымления 0,065 %/м или 0,003 дБ/м. При этом формируются предварительные сигналы, по которым обслуживающий персонал ликвидирует очаг с минимальным ущербом. В таблице 1 приведены значения удельной оптической плотности среды, соответствующие показаниям графического дисплея (рис. 5).

Устройство лазерного дымового извещателя

Рис. 4. Устройство лазерного дымового извещателя

Таблица 1

Показания графического дисплеяОптическая плотность
%/м дБ/м
00 0
10.065 0.003
20.098 0.004
30.164 0.007
40.327 0.014
50.655 0.029
61.637 0.072
73.273 0.145
84.887 0.219
96.516 0.295

Рис. 5. Десять дискретов измерения уровня задымления

Существует модификация аспирационных устройств со светодиодными оптическими извещателями. Например, в аспирационных устройствах серий ASD-ПРО и ASD-ЛЕО используются неадресные дымовые извещатели ПРОФИ-О (ИП 212-73) и адресные дымовые извещатели ЛЕОНАРДО-О (ИП 212-60А) со стабилизированным уровнем чувствительности на уровне 0,08 дБ / м, 0,12 дБ / м (заводская установка) или 0,16 дБ / м. Соответственно эти аспирационные системы обеспечивают чувствительность примерно на уровне 6 – 7 дискрета извещателя LASD и формируют только сигнал ПОЖАР без предварительных сигналов. Извещатели серий ASD-ПРО и ASD-ЛЕО используются при таких условиях эксплуатации, где невозможно реализовать более высокую чувствительность из-за ложных срабатываний и не требуются ультрачувсвтительные системы с лазерными датчиками. С другой стороны, применение пороговых извещателей ПРОФИ-О или ЛЕОНАРДО-О позволяет значительно снизить стоимость системы и значительно расширить область использования аспирационных систем.

Одно- и двухканальные системы

Аспирационные системы выпускаются в двух вариантах: одноканальные и двухканальные. В одноканальном аспирационном устройстве может быть установлен второй дополнительный извещатель для подтверждения сигнала «Пожар», что является обязательным требованием для систем с автоматическим включением спринклеров или с системой газового пожаротушения. Второй датчик может быть также использован для обеспечения альтернативных возможностей, что является большим плюсом для установок в дистанционно управляемых зданиях, как, например, передвижные базовые станции связи. Так, к примеру, LASD - 1 это одноканальный извещатель, к которому подводится одна воздухозаборная трубка длиной до 75 м, в центральном блоке установлен один или два лазерных извещателя 7251. LASD - 2 двухканальный извещатель, к которому подводятся две воздухозаборных трубки длиной до 50 м, в центральном блоке установлены два лазерных извещателя 7251, каждый из которых расположен отдельном отсеке, что увеличивает защищаемую площадь.

Индикация режима работы извещателя LASD – 2

Рис. 6. Индикация режима работы извещателя LASD – 2

В двухканальных системах используется одна общая турбина для забора воздуха из обеих труб. Интенсивность потока для каждого канала отображается на гистограммном дисплее устройства.

Устройства серии LASD оснащены индикаторами, отображающими состояние элементов устройства, обеспечивающих интенсивность потока воздуха (рис. 6), и другие параметры:

  • Поток воздуха: нормальный, низкий, интенсивный
  • Общий сбой
  • Сбой в работе вентилятора
  • Понижение напряжения батареи (если она установлена)
  • Нарушение энергоснабжения (если питание подается не от внешнего источника постоянного тока 24 В)
  • Сигнальное оповещение
  • Сигнал о необходимости принятия мер - предупреждение
  • Пожарная тревога - Пожар
  • Гистограмма уровня задымленности или скорости воздушного потока
  • Сбой в работе датчика извещателя

Особенности аспирационной системы

В зависимости от размера и формы помещения, полная схема установки может быть рассчитана при проектировании пожарной системы с учетом требований, которые разрабатывались на протяжении многих лет, к размещению точечных датчиков дыма со стандартным уровнем чувствительности. В случае необходимости более высоких уровней чувствительности, размещение датчиков должно соответствовать требованиям других общепринятых норм и правил (Codes of Practice), например, британскому стандарту BS6266. Помимо программ, помогающих рассчитать систему труб, руководства содержат подробные расчеты размещения датчиков со стандартным уровнем чувствительности, которыми, при необходимости, можно воспользоваться.

Аспирационный извещатель позволяет контролировать большую площадь. Каждая точка отбора проб обеспечивает контроль площади круга радиусом примерно 7,5 м (по европейским нормам), что эквивалентно одному точечному дымовому датчику. По российским нормам точечные дымовые извещатели устанавливаются через 9 метров, соответственно, одноканальный аспирационный извещатель с трубой длиной 75 метров обеспечивает контроль площади порядка 650 м2.

На входе в центральный блок установлены воздушные фильтры, очищающие поступающий воздух от пыли (Рис. 7). Эти фильтры размещены в съемных прозрачных картриджах, что значительно упрощает контроль их состояния и техническое обслуживание. Вся информация о состоянии контролируемого помещения и самой системы отображается на легко читаемых светодиодных индикаторах. Для анализа событий или тенденций за определенный временной промежуток, в памяти может храниться до 1000 событий. Рис. 7. Фильтры на входе в устройство обеспечивают защиту от пыли

Фильтры аспирационной пожарной системы

Рис. 7. Фильтры на входе в устройство обеспечивают защиту от пыли

Аспирационный извещатель позволяет организовать циркуляцию воздуха по замкнутому циклу при использовании дополнительной выходной трубы. В зависимости от условий эксплуатации могут использоваться воздухозаборные трубки из ABS или UPVC пластика, меди, нержавеющей стали диаметром 25 мм или 3/4". В стандартной конфигурации забор воздуха производится через отверстия диаметром 3 мм, направленные вниз для обеспечения оптимального дымозахода. При наличии подвесного потолка основная труба наращивается капиллярными трубками длиной до 1,5 м (рис. 8а), конец воздухозаборной трубы закрывается заглушкой с отверстием диаметром 6 мм (рис. 8б) для обеспечения равномерного поступления воздуха через различные отверстия. Для выполнения изгибов используются два типа уголков для отклонения трубы на 45° и на 90° (рис. 8в, г). Также поставляются аксессуары: для дополнительной фильтрации воздуха (рис. 8д), для соединения труб (рис. 8е), для крепления их к потолку и т.д. а)

а)

б)                 в)                    г)

д)

е)

Рис. 8. Аксессуары: заглушка с отверстием рис. 8б, уголки для отклонения трубы на 45° и на 90° (рис. 8в, г), для дополнительной фильтрации воздуха (рис. 8д), для соединения труб (рис. 8е)

Расчет числа воздухозаборных отверстий и их диаметра, скорости вращения вентилятора, уровня чувствительности и других параметров системы производится с использованием удобной компьютерной программы (поставляется бесплатно). В результате определяется уровень чувствительности по каждому отверстию, выбираются дискреты, на которых устанавливаются предварительные сигналы и сигнал ПОЖАР, а так же выбирается скорость вращения турбины исходя максимального времени транспортирования воздуха по трубе.

Аспирационные извещатели серии LASD подключаются к любому пороговому ПКП посредством нескольких реле. В каждом канале имеются реле ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ПОЖАР, НЕИСПРАВНОСТЬ. Формирование предварительных сигналов позволяет реализовать сверхвысокую чувствительность аспирационной системы даже при использовании традиционного порогового ПКП. Реле НЕИСПРАВНОСТЬ формируют соответствующие сигналы по каждому каналу при снижении или увеличении уровня воздушного потока (границы программируются), при снижении напряжении питания и т.д.

OS_YUM

В аспирационных системах серии ASD-ПРО и ASD-ЛЕО неадресные дымовые извещатели ПРОФИ-О (ИП 212-73) или адресные дымовые извещатели ЛЕОНАРДО-О (ИП 212-60А) подключаются непосредственно в шлейф соответствующего ПКП по двухпроводной схеме. Сигналы НЕИСПРАВНОСТЬ при выходе величины воздушного потока за установленные пределы, транслируются на ПКП при включении реле соответствующего канала посредством отключения оконечного элемента шлейфа.

ВЫВОДЫ

Аспирационный лазерный пожарных извещатель – это выгодное, с экономической точки зрения, дополнение к возможностям точечных дымовых извещателей, что гарантирует надежную защиту экстремально важных, труднодоступных или больших помещений. Экономические и функциональные преимущества установки аспирационной системы в качестве части общей пожарной системы весьма значительны. Общая система пожарной защиты, в которой отдельные участки могут контролироваться точечным или аспирационным датчиком, в зависимости от того, какой из них необходим, гарантирует уровень защищенности, который может стать еще одним преимуществом этого комбинированного решения. Преимущество единой системы для конечного пользователя заключается в разделении контроля на отдельные участки здания. Возможность использования аспирационных систем с лазерными извещателями серии LASD или светодиодными ASD-ПРО и  ASD-ЛЕО позволяет оптимизировать затраты на оборудование в зависимости от требуемой чувствительности системы пожарной сигнализации.

Об авторе: Неплохов И.Г., к.т.н., эксперт, компания System Sensor Fair Detectors

Просмотров: 1690

Ссылки по теме

System Sensor

Ваши комментарии:

Для того, чтобы оставлять коментарии, Вам нужно авторизоваться на Sec.Ru. Если У Вас еще нет аккаунта, пройдите процедуру регистрации.


Автор

Информация

  • Снимай крутую видеорекламу - выкладывай на Sec.Ru!

    Рекламный ролик - один из самых эффективных способов донесения информации. И он отлично подходит для рекламирования любой продукции, в т.ч. и продукции рынка систем безопасности.
    Поэтому редакция Портала решила составить свой рейтинг лучших рекламных видеороликов. Все они разные и все чем-то покоряют: красотой, задумкой, стилем съемки, посылом, необычным финалом.
    Некоторые из них язык не повернется назвать иначе как шедевром короткого метра. Смотрим, наслаждаемся, делаем заметки, учимся творить рекламу правильно.
    Если Вы хотите выложить видеоролик о своей продукции на Sec.Ru, пишите о своем желании на adv@sec.ru!

    Картинка: Jpg, 100x150, 16,47 Кбайт

    Мотор!

Отраслевые СМИ

Все права защищены 2002 – 2018
Rambler's Top100 �������@Mail.ru