На что реагируют автоматические пожарные извещатели
Принцип действия датчиков пожарной сигнализации
Существует масса причин, по которой в помещении может произойти возгорание – это и неправильная работа техники, и короткое замыкание проводки, неправильное обращение с обогревательными приборами и прочее. Учитывая, что в наше время все помещения, как офисные и промышленные, так и домашние переполнены различными устройствами и техникой, а также быстро воспламеняющимися материалами, важно позаботиться о наличии специальных систем пожарной безопасности, которые позволят вовремя выявить начинающейся пожар, быстро передать сигнал тревоги и управлять автономными системами пожаротушения и эвакуации людей. Основу такого рода систем составляют специальные чувствительные сенсоры и датчики. Собираясь установить у себя на объекте систему пожаробезопасности, нужно знать, какие существуют датчики пожарной сигнализации и принцип их действия.
Виды пожарных датчиков
Существует несколько типов извещателей, классификацию которых проводят в зависимости от того на что реагирует датчик пожарной сигнализации.
Устройство датчиков
Устройства этого типа представляют собой компактные устройства, основу которых составляет система измерения температуры. Для реализации этой задачи используются специальные чувствительные сенсоры. Их роль могут выполнять механические, термочувствительные, оптические или электромеханические устройства, которые могут менять свои электрические, механические или оптические рабочие параметры в зависимости от изменений температуры среды. Основной задачей этих элементов является непрерывный контроль температурного режима в определенной зоне помещения.
Устройство датчика пожарной сигнализации этого типа включает в свой состав элемент, генерирующий световой луч – лазер или светодиод и фотоэлемент, который принимает прямой луч от излучателя или отраженный от области задымленности. В зависимости от конструкционной особенности устройства он будет срабатывать, когда на фотоэлемент попадает или не попадает генерируемый луч.
Датчики этого типа в основном применяются на производственных объектах, где характерно наличие дыма в среде и повышенной температуры воздуха. В таком случае тепловые и дымовые извещатели попросту не подойдут для таких условий.
Основу датчиков пламени составляют детекторы, которые способны улавливать ту или иную область спектра – ИК, УФ, электромагнитную.
Извещатели этого типа построены на основе высокочувствительных УЗ-датчиков, которые действуют аналогично охранным приборам движения. Устройства этого типа позволяют улавливать перемещения воздуха и выдавать в этом случае сигнал тревоги.
Принцип действия датчиков
Такого типа устройства должны передавать сигнал тревоги на центральный блок сигнализации при достижении определенной температуры или скорости ее нарастания. В зависимости от алгоритма работы тепловые устройства могут срабатывать:
Функционирование такого типа извещателей основано на непрерывном контроле прозрачности воздушной среды в контролируемой области. В случае линейного датчика дыма генерируется направленный УФ или ИК-луч, который пройдя определенный участок пути должен попасть на фотоэлемент. Если в помещении присутствует дым, то он попадает в активную зону датчика, что приводит к рассеиванию луча и не попаданию его на фотоэлемент. В таком случае происходит срабатывание прибора и генерирование сигнала тревоги к центральному блоку.
Точечные дымовые извещатели функционируют не так как работают датчики пожарной сигнализации линейного типа. Эти устройства направляют в воздушную среду ИК-луч слабой интенсивности, который рассеивается на чистом воздухе.
Если в среде будет присутствовать задымленность, то ИК-луч отразится от дыма и попадет на чувствительный сенсор датчика, приводя к его срабатыванию.
Работа датчиков пламени основана на улавливании их чувствительными сенсорами излучения в той или иной области спектра. Такого типа приборы могут фиксировать УФ или ИК излучение, генерируемое открытым пламенем. Существуют также конфигурации датчиков, которые являются многодиапазонными и обеспечивают срабатывание в обоих спектральных диапазонах. Также существуют устройства, которые реагируют на эффект пульсации или мерцания ИК-илучения, что характерно для открытого пламени.
Функционирование таких датчиков основано на разном распространении ультразвуковых волн в неподвижном и подвижном воздухе. Когда возникает возгорание, нагретый воздух перемещается вверх, провоцируя перемещения воздушных масс. Именно на это движение и срабатывает датчик, фиксирующий начало пожара
Заключение
Покупая пожарные датчики, как работает их функциональная часть, будет важным аспектом правильного выбора. Ведь неправильно подобранный извещатель будет либо давать ложные срабатывания, либо не сработает при появлении факторов, свидетельствующих о начале возгорания. Корректно подобранные и правильно расставленные датчики будут гарантировать эффективную работу пожарной сигнализации и высокий уровень безопасности на объекте.
Автоматические пожарные извещатели
Из определения, данного в ГОСТ Р533252009, следует, что автоматический пожарный извещатель – это техническое средство, реагирующее на один или несколько физических факторов пожара. В принципе, данное определение достаточ но корректно раскрывает суть автоматиче ского пожарного извещателя, однако не которые въедливые читатели нормативных документов указали на возможность трак товки понятия «физические факторы по жара» как «опасные факторы пожара», по этому в одном из новейших нормативных документов, а именно в техническом регла менте Таможенного союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной без опасности и пожаротушения», было реше но несколько видоизменить данное опре деление и представить его в следующем виде: «Пожарный извещатель – техническое средство, предназначенное для обнаружения пожара посредством контроля изменений физических параметров окружающей среды, вызванных пожаром. »
Итак, наш автоматический пожарный извещатель контролирует изменение физических параметров окружающей среды, вызванное пожаром. На сегодняшний день пожарные извещатели «знают» четыре параметра, которые можно контролировать с использованием применяемых технологий построения чувствительных элементов: тем пература (тепловые извещатели), задымленность (дымовые извещатели), электромагнитное излучение пламени (извещатели пламени) и изменение химического состава воздушной среды (газовые извещатели). Работа практически любого такого извещателя строится на том, что значение контролируемого параметра переводится чувствительным элементом в электрический сигнал, который обрабатывается по определенному алгоритму.
Первые тепловые пожарные извещатели (если их, конечно, можно назвать извещателями) были известны задолго до применения электрических устройств и основывались, в основном, на изменении механических характеристик материалов под воздействием температуры. Данный метод до сих пор лежит в основе построения некоторых современных тепловых и вещателей, однако по мере развития элек тронных технологий все чаще чувствитель ным элементом теплового извещателя ста новились материалы, имеющие зависимость от температуры своих электрических параметров.
В тепловых извещателях практически исключены ложные срабатывания. Работоспособный тепловой извещатель срабатывает только на температурный фактор. Никакой иной параметр среды не способен оказать воздействие на чувствительный элемент, при котором извещатель перейдет в тревожный режим, за исключением, конечно, электромагнитных помех, но о них говорить не будем, так как эти воздействия не являются схожими с факторами пожара.
Следующий параметр среды, изменяющийся при пожаре, – это задымленность. Обнаружение автоматическими приборами дыма стало возможно с появлением электронных технологий. Самые распро страненные в наше время оптикоэлектронные дымовые извещатели основаны на принципе контроля оптической плотности среды и строятся на базе оптикоэлектронных пар – излучательприемник. Однако первые дымовые извещатели, созданные в первой половине ХХ века, возникли до по явления используемых сейчас технологий оптикоэлектронной промышленности, ко гда никто еще не знал о свето и фотодиодах, фоторезисторах, фототранзисторах. В основу этих извещателей был положен принцип контроля тока через ионизированную воздушную среду в специальной дымовой камере, причем ионизация воз духа в ней осуществлялась излучением радиоактивного элемента, помещенного в кон струкцию извещателя. Такие извещатели получили название радиоизотопные.
Еще одним параметром, которое контролирует пожарная сигнализация и ее извещатели, является электромагнитное излучение пламени. Спектр электромагнитного излучения, генерируемого пламенем, широк и, в зависимости от горючего вещества, охватывает инфракрасный, видимый и уль трафиолетовый диапазоны. До недавнего времени извещатели пламени контролиро вали только инфракрасный и/или ультрафиолетовый диапазоны спектра. При этом в качестве чувствительного элемента инфракрасного извещателя в основном применя ют полупроводниковые фоточувствительные приборы, контролируемая длина волны которых определяется составом полупроводника, а для контроля ультрафиолетово го диапазона используют счетчики фотонов. В настоящее время ускоренными темпами осваиваются технологии регистрации пламени в видимом диапазоне, что стало возможным благодаря появлению миниатюрной высокоскоростной вычисли тельной элементной базы. В основу принципа действия извещателей видимого диа пазона заложена не просто регистрация наличия излучения и выявления его частотных флуктуаций, а детальный анализ видеоизображения, что требует серьезной программной обработки регистрируемых данных. В связи с этим извещатели видимо го диапазона не следует напрямую относить к извещателям пламени.
Причиной ложных срабатываний извещателей пламени может стать излучение источников искусственного и естественно го освещения, нагретых деталей машин и механизмов, сварки, нагревательных приборов и т. д. Бороться с этой проблемой при ходится как на аппаратном, так и на программном уровне. При этом практически невозможно создать универсальный извещатель, регистрирующий все возможные виды пламени и не реагирующий на все источники фоновых помех. Так, например, из лучение пламени газовой горелки, горящего разлитого бензина, тлеющего очага древесины отличаются и по спектру, и по интенсивности, и по динамике горения, что формирует разные, порой противопо ложные требования к методу обработки данных, получаемых от чувствительного элемента извещателя. Резюмируя вышесказанное, можно прийти к выводу, что выбор извещателя пламени должен быть основан на детальном анализе характера горючей нагрузки на объекте и уровня и типа фоновой засветки.
Автономный пожарный извещатель
Что такое автономный пожарный извещатель и для чего он нужен?
Ни один человек не застрахован от пожара, а поэтому важно подумать о безопасности заранее.
Одним из направлений профилактики бытовых пожаров является обнаружение их на ранней стадии. Для этого создаются специальные сигнализирующие устройства – автономные пожарные извещатели. Их главная цель зафиксировать, что произошло возгорание и оповестить о нем.
Все модели пожарных извещателей имеют одинаковое устройство. Они состоят из датчика или чувствительного сенсора, элемента питания, светового датчика и звукового оповещения. Основной принцип работы состоит в деятельности датчика. Он на регулярной основе анализирует состояние воздуха в помещении. В корпусе извещателя находится специальный датчик, через который и двигается воздух. Внутри используются инфракрасные лучи, которые могут рассеиваться при наличии дыма. Если установленные нормы будут превышены, то сразу же включится звуковое оповещение. Уровень звукового давления прерывистого звукового сигнала при срабатывании на расстоянии 1 м от извещателя в течение четырех минут от 85 до 120дБ.
Автономные извещатели созданы для обеспечения пожарной безопасности в быту. Основной сферой их применения являются жилые помещения. Всего одного извещателя в комнате достаточно, чтобы оповестить и разбудить даже крепко спящего человека. Для семей, в которых есть маленькие дети, специально изготовлены устройства с функцией постепенного нарастания звука, чтобы не напугать ребенка.
Дым при возгорании поднимается вверх и скапливается у потолка, а потом опускается вниз. Поэтому эффективней установить автономный пожарный извещатель на потолке, причем сделать это можно самостоятельно. У конструкции отсутствуют какие-либо скрытые провода, поэтому нет необходимости соединять их с коммуникационными сетями, и не требуется применения дополнительного оборудования.
Питает прибор обычная батарейка, которой хватит на год стабильного функционирования. Если заряда минимальное количество, и пришло время заменять батарейку, то извещатель начнет мигать световым индикатором. Периодически необходимо, как минимум раз в полгода, снимать и продувать камеру с оптико-электронным датчиком, чтобы избежать ложных срабатываний от осевшей пыли.
Установив датчик в своем жилье, вы можете быть уверены, что сохраните не только имущество, но и свою жизнь.
Системы Безопасности
Блог Эдуарда Валитова
Сегодня-это завтра о котром мы позаботились вчера
Извещатели пожарные, типы
Здравствуйте, дорогие читатели.
Сегодня я хочу затронуть насущный вопрос о датчиках пожарной сигнализации
и рассказать, как работает извещатель пожарный дымовой
и другие датчики в составе системы ПС, либо самостоятельно.
Опишем виды, принцип работы и узнаем некоторые тонкости выбора и монтажа пожарных извещателей.
Извещатели пожарные
Конечно, большинство людей знает, что такое пожарный датчик (или детектор, ИП, извещатель).
И все же дадим определение.
Извещатели пожарные это устройства, смонтированные на охраняемом объекте, и передающие сигнал о пожаре на ПКП, и/или оповещающие о возгорании отображением на контрольном приборе соответствующей тревожной информации.
Учитывая самый живой интерес к нашей теме, постараемся дать полную информацию об этих устройствах.
Как обнаружить пожар
Это и есть главная задача детектора.
Он определяет наличие возгорания по трем основным признакам.
Благодаря своему техническому устройству определенный автоматический извещатель пожарный и определяет появление очага огня.
Нормы установки извещателей
Следующие нормативы отвечают на вопрос, где устанавливаются ручные, автономные и прочие пожарные извещатели, приводят нормы выбора вида датчиков для объекта.
Положения всех документов направлены на эффективное использование приборов и безопасность людей и материальных ценностей.
На заметку. На практике очень часто используют иностранные нормативы при монтаже ИП. К примеру, британский стандарт BS-5839 позволяет подобрать оптимальное место монтажа для каждого особого помещения, смоделировать различные стадии возгорания.
Принцип работы
Алгоритм действия у всех детекторов общий.
Опишем пошагово принцип обнаружения пожара дымовыми и другими извещателями пожарными.
Не забудем, друзья, что сигнал от управляющего прибора на запуск автоматических систем посылается при срабатывании как минимум двух тепловых, автономных или других пожарных извещателей.
Виды датчиков
Извещатели пожарные, какие же они бывают?
Конечно, их разновидностей очень много.
Полную классификацию ИП сообщает нам п. 41. ГОСТа 53325.
Но в самом общем плане их можно классифицировать на три основных типа.
Эти виды и описывают принцип их работы – способ передачи сигнала о пожаре.
Расскажем о каждом классе детекторов отдельно.
Аналоговый
Эти датчики появились первыми.
На ПКП они циклически передают информацию по определенному протоколу, сообщают о текущем состоянии контролируемого фактора пожара (температуры, дым и т.п.), величине импульсного сигнала.
Они имеют кольцевую топологию, то есть последовательно объединены в кольцевой шлейф.
Такая организация позволяет отслеживать участки обрыва шлейфа, «отсекать» ложные тревоги, различать неисправности шлейфа, информационные сигналы и тревожные сообщения.
Система индикации у извещателей пожарных аналоговых представлена рядом светодиодов.
Каждый из них отвечает за определенный шлейф.
Зеленый цвет светодиода означает штатную ситуацию, а красный сообщает о пожаре или какой-то неполадке.
При поступлении сигнала на пульт, он не отличает, какой именно датчик послал его.
Пришел сигнал – «все на выход», а что именно случилось, и нужно ли тушить пожар – это «решайте сами».
При прокладке шлейфа аналоговой ПС используется сечение провода от 0,5 мм, негорючая изоляция и экранирование.
Такие детекторы могут сгодиться для работы в небольших помещениях.
Получение более точных данных о месте возгорания влечет за собой увеличение количества шлейфов.
Адресный
Это устройство более точно контролирует вверенную ему территорию.
Тепловые, дымовые или другие извещатели пожарные адресные имеют обратную связь с приемно-контрольным прибором.
Каждый датчик имеет свой адрес («id»).
Так, ПКП теперь достоверно знает, какой из детекторов послал сигнал о тревоге.
Помимо этого, он различает тревожный фактор – задымление, огонь, определяет температуру в тревожной зоне, разбирается в технических данных детектора (адрес, дата выпуска, номер и пр.).
обладая такой подробной информацией, можно сразу принять конкретные меры.
Комбинированные или другие адресные извещатели пожарные используются на больших объектах, где важна максимальная точность выявления пожара.
Но и этот ИП имеет недостатки.
При проектировании адресной системы необходимо предусматривать в документации раздел пусконаладочных работ.
Еще возможно Вам придется вручную присваивать номер каждому датчику.
Поскольку некоторые модели не умеют получать номер автоматически.
Автономный
Это устройство способно работать без подключения к шлейфу и внешнего источника питания.
Датчик уже содержит в себе аккумулятор, сирену, световую индикацию и сенсор для реакции на пожар.
Наиболее распространены автономные извещатели пожарные дымовые, реагирующие на появление дыма в защищаемой зоне.
Детектор компактный, округлой формы.
Питается от одной батарейки, работающей примерно 1 год.
Пожарные извещатели на батарейках сообщат о низком уровне заряда миганием светодиода.
Есть модели с несъемным аккумулятором, которого хватает на 10 лет.
Сигнал тревоги такого датчика звучит примерно 4 минуты.
Преимущества автономных детекторов.
К недостаткам относят частые ложные сработки, когда в корпусе накапливается много пыли, или туда залетает насекомое.
При несъемном отработавшем аккумуляторе придется менять весь датчик.
По способу запуска все извещатели делятся на:
Срабатывание автоматических детекторов всегда происходит без участия человека.
По защищаемой зоне некоторые виды детекторов (согласно п. 4.1.1.7 ГОСТ 53325) делятся на:
По связи с приемно-контрольным устройством извещатели бывают проводные и беспроводные.
Ручные
Особый тип – извещатели пожарные ручные (ИПР).
Обычно эта кнопка или рычаг, покрытый стеклом или пластиком.
Принцип срабатывания извещателей пожарных ручных (ИПР):
при нажатии рычага или кнопки нагрузочный резистор в цепи замыкается (либо размыкается) и отправляет на ПКП сигнал о пожаре.
При пожаре к ручным пожарным извещателям легко получить доступ, путем разрушения защитного материала.
Монтируются они всегда вблизи маршрутов эвакуации.
О размещении «ручников» можно подробно прочитать в НПБ 88-2001, п.п. 12.41-12.42, Приложение 13.
Извещатели пожарные ручные имеют свой отличительны знак.
Обычно они закреплены на стене в красной коробочке под защитным стеклом с надписью на нем «При пожаре открыть крышку».
Тепловые
Тепловые линейные пожарные извещатели срабатывают при резком повышении температуры.
Как только зафиксирован резкий температурный скачок, устройство сразу подает тревожный сигнал.
Нормальную температуру сработки тепловых ИП определяет Таблица 4.1 из ГОСТа 53325.
Первые устанавливают на взрывоопасных объектах, другие подходят для помещений стандартного типа.
Точечные и многоточечные тепловые детекторы подходят почти для любых объектов.
А тепловые линейные пожарные извещатели это обычный термокабель, который контролирует изменение температуры по всей длине, защищая помещение по одной линии.
К тому же, он продолжает работать длительное время при воздействии на него огня.
Монтируются в основном на потолке, а также бывают в настенном исполнении.
Дымовые
Линейные или точечные дымовые пожарные извещатели фиксируют образование в воздухе дымной примеси.
Как только концентрация задымленности превышает заданный предел, датчик издает тревожный сигнал.
Оптические дымовые извещатели пожарные в основном беспроводные и работают без подключения к пульту АПС.
Все дымовые детекторы тоже имеют классификацию.
Оптико-электронные
Принцип работы оптико электронных дымовых пожарных извещателей: в корпусе два ИК-луча, направленные друг на друга.
Когда дым попадает в корпус, ИК-лучи рассеиваются.
Встроенный приемник фиксирует изменение направления лучей и сравнивает это изменение с установленной нормой.
Если отклонение значительно, это фиксируется фотоприемником, и активируется звуковой тревожный сигнал.
Ионизационные
Имеют в составе источник радиации с очень низким уровнем излучения – 0,9 мкКюри.
Внутри корпуса две камеры: измерительная для наблюдения за воздухом в защищаемой зоне и контрольная.
Как только задымление проникает в измерительную камеру, сразу уменьшается ток, идущий через нее.
Анализ тока у ионизационных автономных дымовых пожарных извещателей проводится отдельным сигналом между измерительной и изолированной камерами.
Неудобство в обязательной утилизации ионизационных детекторов после завершения срока их эксплуатации (около 5 лет).
Линейные
Или лучевые пожарные извещатели.
Работают так: в корпусе активный инфракрасный элемент (ИК-барьер), испускающий луч.
Как только дымная примесь попала на этот луч, сигнал на выходе фотоприемника понижается, и аппарат издает звук.
Лучевой диапазон линейных дымовых пожарных извещателей может перекрыть длину до 100 м.
Применяются на производственных объектах с потолками высотой до 12 м.
Аспирационные
Более сложное устройство.
Содержит прибор анализа воздуха, вентилятор который прогоняет воздушные потоки через анализатор и участки трубы с насадками на всасывание.
Они служат для забора образцов воздуха в конкретных точках.
То есть, все дымовые аспирационные извещатели пожарные улавливают продукты горения.
При наличии в забранном образце дыма, срабатывает сигнал тревоги.
Дымовые извещатели очень часто устанавливаются в жилых многоквартирных домах.
Лучевые пожарные извещатели активно используются на производстве.
Газовые
Такой детектор откликается на появление в воздухе угарного или углекислого газа,
т.е. реагирует на изменение химического состава воздушной среды.
Имеет в корпусе газочувствительный элемент и полупроводниковую пластину, изменение емкости которой вызывает срабатывание датчика.
Газовые извещатели пожарные потребляют много электричества, а потому не могут использоваться как автономные.
Очень точно, поэтому применяются на стратегически важных промышленных объектах.
Такие пожарные извещатели часто устанавливаются как взрывозащищенные на объектах с опасными средами.
Пламени
Часто требуется фиксировать огонь на начальной стадии, при первом возникновении пламени, когда ничего еще не горит.
Здесь нас выручают извещатели пожарные пламени или лучевые ИП.
Пламя излучает УФ- и ИК-лучи. Поэтому детекторы делятся на два подвида: инфракрасные и ультрафиолетовые.
Рассмотренные типы пожарных извещателей применяются в административных, жилых помещениях, открытых площадках в составе АПС или автономно.
Каждый датчик обязательно имеет маркировку, которую определяет п. 4.1.2 ГОСТа 53325.
Сертификация извещателей
Заметим, друзья, что тепловые, ручные, газовые пожарные извещатели обязательно должны иметь Сертификат соответствия требованиям Техрегламента 123-ФЗ.
В ходе сертификации проводятся испытания, где измеряется:
Детектор должен сработать при превышении критического значения одной из замеряемых величин.
Срок получения сертификата – 30 суток с момента подачи заявки.
Сертификаты на извещатели пожарные выдаются любо организацией по сертификации, аккредитованной МЧС.
Что запомнить
Подведем, уважаемые читатели, итог нашей статьи о пожарных датчиках и выделим ее основные утверждения.
Желаю Вам, дорогой читатель, всегда правильно подходить к выбору пожарных извещателей для своего объекта.
И неважно, что это за объект – частный жилой дом или большое производство.