Пожарная сигнализация для чайников

Пожарная сигнализация – это целый комплекс технических устройств разного типа, созданный для обработки сигналов и своевременного оповещения о возникновении огня в оговорённом схемой виде, обычно это выдача информации в специализированном виде или(и) в подаче сигнала на включение установок автоматического тушения пожара и иных технических контуров и приборов.

Основной смысл и цель размещения такого рода комплекса кроется в реализации совокупности мероприятий, призванных спасать человеческие жизни и сохранение имущества. Своевременное обнаружение возгорания позволяет вовремя выявить, отреагировать и локализовать очаг возгорания, сохранив, таким образом, множество человеческих жизней и минимизировав ущерб.

Области применения

Системы сигнализирования о пожаре устанавливаются с целью раннего выявления возгорания и подачи сигнала, чтобы были предприняты необходимые меры, к числу которых относят:

• Вывод людей;
• Вызов спасательной службы и машины пожарников;
• Исполнение действий для удаления дыма;
• Запуск схемы охлаждения;
• Сработка тушения пожаров;
• Регулирование работы противопожарных клапанов в вентиляционной системе;
• Запирание дверей;
• Отключение работы иных систем и т. д.

Принцип функционирования датчиков

Извещатель – специализированный технический прибор, который необходим для выявления и предупреждения случаев возникновения возгорания. Зачастую извещатели именуют датчиками, но датчик – это только один из элементов устройства.

По принципу цифрового сигнала, выдаваемого извещателем, их можно разделить на:

1. Активные. Такие устройства подают сигнал в охраняемую область и реагируют в случае перемен;
2. Пассивные. Такие приборы выявляют перемены в окружающей среде, сопровождающиеся пламенем.

Дымовые приборы

Такие устройства используются для того, чтобы обнаруживать возгорание в сооружениях и зданиях разного типа, пламя которых сопровождается выделением едкого и опасного дыма.

При проявлении дыма в зоне, контролируемой устройством, он формирует соответствующий электронный импульс и передает его в сердце комплекса на контрольный пульт. Приборы такого типа никак не отражают такие изменения внешней среды, как:

• Повышение температуры;
• Изменения освещенности;
• Перемены уровня влажности.

Принципом реализации функционирования прибора является анализ электрического импульса, пропорционального показателям плотности подотчетной устройству среды. Схема датчика наделена пороговым значением, в соответствии с ним подается импульс от устройства.

Светодиод, входящий в устройство датчика, подает минимальные импульсы на приемник. Если в среде задымленности нет, на приемник возвращается объем света гораздо ниже заданного уровня, что поддерживает входной ключ в замкнутом положении.

Если дым в среде присутствует, то на приемник направляется поток, обогащенный от частиц дыма, и значение превышает порог устройства. Если порог устройства превышен более 5 раз, то ключ открывается и сигнал, подаваемый от датчика, свидетельствует о пожаре. Вернуть датчик в обычный режим работы можно, только подав от пульта сигнал «Сброс».

Ввиду того что дым бывает различным и характеризовать его могут различные параметры, выделяют несколько видов приборов, определяющих задымленность:

1. Ионизационные;
2. Оптические;
3. Линейные;
4. Комбинированные.

Несмотря на то что комбинированные виды устройства сегодня не являются самыми распространенными, ввиду их сложной конструкции и высокой цены, но они признаются наиболее надежными и универсальными.

Тепловой сигнализатор

Такого типа прибор предназначается для сигнализации на пульт путем замыкания проводов в том случае, если температура окружающей среды достигла порогового уровня.

Прибор измеряет температуру воздуха, подавая короткие измерительные импульсы каждые несколько секунд. Каждый измерительный импульс сопровождается вспышкой светодиода. При достижении порогового значения ключ системы переводится в замкнутое положение, что приводит к непрерывному свечению светодиода и подаче сигнала «Пожар» на пульт.

Такие устройства бывают двух типов:

1. ИК (инфракрасные);
2. УФ (ультрафиолетовые).

Датчики пламени

Прибор, позволяющий обнаружить возгорание, которое сопровождается открытым пламенем. В составе такого прибора присутствует встроенный элемент высокой чувствительности с окном, расположенным в верхней части корпуса устройства.

Сработка прибора происходит при попадании в чувствительное окно инфракрасного сигнала,преобразованного пламенем, на фотоприемник. Возврат датчика в нормальный режим работы производиться путем его отключения от электропитания не менее, чем на 2 секунды.

Ручные пожарные извещатели

Устройство, предназначенное для ручного переведения подобной сигнализации в состояние тревоги. Такой датчик представляет собой небольшое устройство, использование которого сигнализирует о пожаре, т. е. при нажатии на кнопку. Сигнализация в данном случае может быть произведена тремя основными способами:

• Увеличение показателя сопротивления в шлейфе системы;
• Уменьшение параметров внутреннего сопротивления датчика;
• Срабатывание оптического индикатора устройства.

Порядок действий системы при пожаре

После того как один из датчиков или сразу несколько обнаружат возгорание, пожарная сигнализация должна реализовывать алгоритм действий, позволяющий спасти людей и локализовать возгорание. Если принципиальная схема устройства собрана и составлена верно, то она должна сработать следующим образом.

Оповещение

Для того чтобы все, находящиеся в помещении могли узнать о том, что начался пожар должна быть включена система оповещения. Такого типа сигнализация может быть световой, речевой или светозвуковой. Тип системы оповещения закладывается еще на этапе разработки проекта пожарной сигнализации. Причем такой выбор напрямую зависит о площади строения, высоты его потолков и т. д.

Система оповещения при пожаре непременно должна включать в себя таблички «Выход», которые позволят людям найти выход даже при сильном задымлении помещения.

Отключение системы контроля доступа для беспрепятственной эвакуации

Для того чтобы освободить все пули для беспрепятственной эвакуации людей подобная сигнализация должна быть оснащена системой контроля и управления доступом. При пожаре пульт сигнализации подает на эту систему сигнал об открытии всех турникетов и иных ограничительных средств, находящихся в здании.

Активация пожаротушения

В данной области действия пожарной сигнализации возможно использование трех видов систем пожаротушения:

Активация дымоудаления

Работа системы дымоудаления очень важна для того, чтобы в ходе пожара люди не были отравлены вредными веществами, которые могут являться продуктом горения и содержаться в дыме.

В ходе пожара в вентиляционной системе должна быть прекращена циркуляция воздуха извне, т. к. это будет способствовать раздуванию и распространению огня. Команду на затвор клапанов вентиляционной системы подает также система управления пожарной сигнализации.

Система дымоудаления должна реализовывать следующее:

• Препятствие распространению дыма от очага возникновения огня;
• Препятствие распространению дыма на путях эвакуации, с целью обеспечения допустимых условий;
• Обеспечения вне возгорания нормальных условий для работы пожарных;
• Защита людской жизни;
• Сохранение имущества от повреждений.

Отключение приборов энергопотребления

Если в здание, в котором возникло возгорание, есть лифты, то при начале пожара они должны опуститься на нижний уровень и двери кабины должны отвориться и уже больше не закрываться.

Оставшиеся жизнеобеспечивающие системы переводятся в режим аварийной работы, а сам пожарный контур переводится на питание от аккумуляторов, входящих в ее состав.

Какой должна быть схема подключения устройств

Чтобы алгоритм работы пожарной системы был отработан правильно и без ошибок необходимо правильно составить и реализовать принципиальную схему подобной сигнализации. Именно принципиальная схема является гарантом эффективности и безопасности системы.

Схема пожарной системы должна содержать в себе два основных момента:

• Демонстрировать, как реализовать составленную схему;
• Давать полную информацию о том, из чего представленная схема состоит, о принципах ее работы, что может являться хорошей базой при доработке или в ремонте оборудования.

Зачастую схема подключения прилагается к комплекту устройств для ее создания. В работе необходимо особое внимание уделять соблюдению каждого аспекта в ней описанного.

Грамотно составленная схема и точное ее исполнение позволяют создать систему, способную моментально реагировать на очаг возгорания и предпринимать все действия необходимые и направленные на спасение человеческих жизней.

Обзор типов пожарных систем

Согласно тому, какой принцип действия реализован в пожарной сигнализации их можно разделить на следующие виды:

1. Сигнализация порогового типа. Точечные извещатели данного типа сигнализационном контуре являются неадресными и наделены уровнем чувствительности. Каждый элемент системы включен в общую линию сигнализации, в которой при возникновении опасности всего от одного прибора предается общий тревожный сигнал. Причем пульт системы не регистрирует адрес датчика, который мог бы сказать на конкретное помещение и место расположения сработавшего прибора. На пульте отражается только номер линии, в которой завязан сигнализирующий извещатель. Использование систем такого типа целесообразно в зданиях небольшой площади.
2. Система адресного типа. В сигнализациях такого рода также присутствуют датчики, которые срабатывают при наличии соответствующих факторов, подавая сигнал в шлейф и реализуя соответствующий протокол обмена данными. Благодаря данному протоколу пульт не только реализует алгоритм последующих действий, но и может точно указать расположение и имя датчика, подавшего сигнал.
3. Адресно-аналоговая сигнализация. Самая эффективная система, обладающая преимуществами обоих типов сигнализирующих контуров. Решение об опасности территории объекта и необходимости реализации протокола пожара принимает сам контрольный прибор или пульт, который получает информации о состоянии каждого прибора.

Алгоритм функционирования подобных систем, достаточно прост и понятен. Важно чтобы каждый, заложенный в нем принцип и алгоритм были исполнены в свое время, ведь это ведет не просто о погашении пожара, но и о спасении людей. Это также и становится основной причиной того, что нужно грамотно и вовремя установить пожарную сигнализацию, которая призвана служить на благо.

Издавна люди использовали различные способы передачи информации о возникновении событий на значительном расстоянии. Они звонили в колокола или разжигали костры. Современная жизнь связана с разными устройствами, работу которых контролируют на расстоянии с помощью разных сигнализаций. Системы пожарной сигнализации в жилых домах и на промышленных объектах отводится важная роль.

Назначение системы пожарной сигнализации сводится к оперативной передаче данных о возгорании в дежурную службу пожарной охраны, которая должна быстро принять меры к тушению пожара. Кроме этого пожарная сигнализация может на удалении задействовать огнетушители, которые заблаговременно настроены для тушения огня конкретного объекта, оповестить людей о необходимости эвакуации, а также передать информацию о возникшем пожаре на дополнительные диспетчерские пункты.

Классификация пожарных сигнализаций

Существует три вида системы пожарной сигнализации, которые стоит рассмотреть подробнее.

Пороговая сигнализация

Чаще сего пороговая сигнализация применяется в небольших системах для контроля объектов со слабой и средней пожарной опасностью, а также для жилых домов. Основной их особенностью является применение извещателей с заводским порогом срабатывания. Структурная схема такой сигнализации выполняется в виде радиального расположения шлейфов. От приемно-контрольных приборов шлейфы расходятся, и к ним подключаются различные датчики. Если сработает один датчик, то сигнал тревоги поступит от всего шлейфа.

Если учесть, что один шлейф может быть подключен на несколько разных помещений, то при срабатывании одного датчика не будет понятно, где именно возникло возгорание, то есть, информативность пороговой сигнализации очень низкая.

Кроме этого, к недостаткам пороговой системы можно отнести:

• Большая трудоемкость установки кабелей системы.
• Отсутствие тестирования исправности извещателей.
• Позднее обнаружение возгорания.

Достоинства:

• Простая настройка и установка.
• Невысокая стоимость.

Адресно-опросная сигнализация

Основной особенностью адресно-опросной сигнализации является вид связи приемно-контрольных приборов с извещателями. В таком виде связи контрольный прибор не ожидает сигнала изменения режима работы от датчика, а периодически опрашивает его о состоянии. Это дает возможность получить информацию об исправности датчиков, расширяет перечень возможных уведомлений.

Структура сети такого вида выполняется по кольцу. Кольцевая система стала популярной для однотипных помещений: офисов, учебных заведений, магазинов.

Достоинства

• Большая информативность.
• Возможность контроля исправности датчиков.

Адресно-аналоговая сигнализация

В настоящее время такой вид системы пожарной сигнализации является наиболее распространенным и оптимальным. Главным его отличием от других видов является то, что обработка информации и решение о подаче тревожного сигнала выполняет не извещатель, а приемно-контрольный прибор, который является более сложным устройством.

Он выполняет несколько функций: постоянный опрос детекторов, обработка информации, сравнение данных с пороговыми значениями, принятие решения на основе данных разных типов детекторов. Поэтому уменьшается число ложных срабатываний, возникает возможность выявления точного расположения и времени места возгорания без задержки времени по нескольким факторам. Отдельно каждый фактор не вызвал бы срабатывания системы.

Устройство пожарной сигнализации

Любые системы сигнализации о пожаре, независимо от ее вида и размеров, состоят из следующих устройств:

• Извещатели (датчики) – это чувствительные детекторы, способные определить возгорание с помощью анализа факторов наружной среды: высокой температуры, дыма и т.д.
• Приемно-контрольные устройства принимают и обрабатывают информацию, поступившую с датчиков.
• Исполнительные периферийные устройства – пульты управления, контроль изоляции, реле, оповещатели.

Также системы пожарной сигнализации могут включать устройства центрального управления. Для малых объектов они выполнены в виде панели управления, с помощью которой можно задать некоторые команды.

Более масштабные сигнализации могут работать под управлением компьютера, на котором имеется специальная программа. Чаще всего это организовано в пожарных системах, где на компьютере хранятся и обрабатываются статистические данные.

Извещатели

Такие устройства являются датчиками, отслеживающими состояние объекта охраны, контролирующими некоторые параметры, свойственные возникновению возгорания: дым, температура, инфракрасное излучение. Датчики-извещатели характеризуются определенными параметрами:

• Принципом работы.
• Методом передачи данных на приемно-контрольные приборы.
• Видом контроля параметров.

Основным параметром является принцип создания сигнала тревоги. Пассивные извещатели, которые наиболее популярны, реагируют на температуру или дым при их непосредственном действии на датчик. Активный вид извещателей выполняет контроль инфракрасного излучения и включает в себя приемник и излучатель.

Приемно-контрольные устройства

Контрольный прибор, принимающий информацию, является основным элементом управления системы пожарной сигнализации. Он проверяет состояние шлейфов, осуществляет прием информации от извещателей и передает данные на центральный пульт. При работе в автономном режиме приемно-контрольный прибор управляет оповещением людей, автоматическим тушением пожара и удалением дыма.

Классификация приборов по:

• Назначению: управляющие, охранно-пожарные, пожарные.
• Информативности: малоинформативные – два вида сообщений, среднеинформативные – до 5 сообщений, многоинформативные – более 5 сообщений.
• Типу связи: проводные, по каналу радио.
• Виду шлейфа: радиальные, петлевые.
• Климатическому исполнению: для теплых и холодных помещений.
• Способу включения дежурного режима: отдельно каждого шлейфа, групповые, комбинированные.
• Расположению запасного источника питания: встроенные, внешние.
• Числу шлейфов (емкость информации): малой информативности – до 5 шлейфов, средней информативности – до 20 шлейфов, большой информативности – до 100 шлейфов.
• Специализированные контрольные приборы для взрывоопасных помещений.

Исполнительные устройства

В комплексах сигнализации пожарной охраны исполнительными периферийными являются устройства, которые подключены к приемно-контрольным приборам по линии связи и выполнены в отдельном корпусе:

• Пульт дистанционного управления , с помощью которого выполняется удаленное управление сигнализацией.
• Прибор контроля изоляции используется в шлейфах сигнализации пожарной охраны с кольцевой структурой для обеспечения функционирования системы при коротком замыкании.
• Релейные модули повышают возможности работы приборов в автоматическом режиме.
• Световые и звуковые оповещатели применяются для оповещения людей о возникновении возгорания.

Принцип действия системы пожарной сигнализации

После выявления извещателями возгорания, система должна действовать следующим образом:

• Включить оповещение людей и систему о их эвакуации.
• Наиболее точно определить место пожара.
• Управлять другими системами.

Оповещение

Все посетители и персонал учреждения, где произошло возгорание, должны быть проинформированы об этом. Система оповещения бывает речевой, светозвуковой или световой. Ее выбор зависит от параметров здания: высоты потолков, площади, количества этажей.

Эти параметры учитываются при разработке пожарной сигнализации в соответствии с нормативными документами. Оповещение должно включать обозначение путей выхода табличками с подсветкой, чтобы ее было видно даже в дыму.

Разблокировка выходов

Если в здании имеется система контроля доступа (турникеты, блокирующиеся двери и т.д.), то сигнализация должна подать сигнал на ее отключение. Если в доме есть лифты, то сигнализация подает команду на отправку лифтов на 1-й этаж, открытие их дверей и отключение лифтов.

Запуск дымоудаления и тушения пожара

Системы тушения пожара в здании могут быть различными: пенными, водными, порошковыми и т.д., в зависимости от специфики и вида здания. Средство тушения огня выбирается в зависимости от вида находящегося в здании имущества, а также в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности.

Система удаления дыма выводит дым и тепло наружу здания. При пожаре вентиляция должна быть закрыта, чтобы воздух не попадал на место пожара. Также должна работать система, предотвращающая проникновение дыма на пути выхода.

Принцип действия датчика дыма

Датчик располагают на потолке, где может концентрироваться дым при возгорании. Он состоит из корпуса, электронного устройства и системы оптики. Эти элементы собраны в единый модуль. Действие датчика заключается в выявлении дыма с помощью оптической системы. В нее входит светодиод, направляющий световой луч, фотоэлемент, принимающий этот луч, и преобразующий его в сигнал электрического тока.

Луч от светодиода не попадает на фотоэлемент, так как направлен в одну сторону. При возникновении дыма лучи света отражаются в разные стороны и попадают на фотоэлемент, который срабатывает. Электроника подает команду на приемно-контрольные приборы сигнализации по каналам связи.

Действие тепловых датчиков

Эти датчики фиксируют также на потолке. Они срабатывают в случаях:

• Достижения определенной скорости увеличения температуры.
• Превышения допустимого порога температуры.

Принцип действия датчика огня

Извещатели пламени являются широко применяемыми датчиками. Они реагируют на открытое пламя или тлеющий огонь без появления дыма.

Фотоэлемент с высокой чувствительностью фиксирует возникновение спектра оптических волн пламени. Устройство датчика огня сложное, поэтому датчик имеет высокую стоимость. В связи с этим в жилых домах их применяют редко, но они стали популярными на предприятиях газового и нефтяного производства.

Простые датчики пламени могут сработать от работы сварки, яркого солнечного света, некоторых видов ламп. Для предотвращения ложных срабатываний применяют специальные световые фильтры.

Пожарная сигнализация является сложной системой, которая помогает обнаружить источник возникновения огня. Кроме того, в ней предусматривается система речевого оповещения, дымоудаления и другие важные функции. Общие моменты работы такого оборудования представляют многие, однако не все из них понимают, каким образом происходит оповещение о нарушениях. Из-за этого могут возникнуть сомнения по поводу того, а стоит ли вообще устанавливать эту систему, так как может показаться, что оно не очень надежно. Для этого мы более подробно рассмотрим принцип, по которому работает пожарная сигнализация.

Принципиальная схема пожарной сигнализации

Принцип работы оповещения

Вначале напомним, из чего состоит пожарная сигнализация:

• сенсорные устройства, то есть извещатели и датчики;
• оборудование, отвечающее за сбор и обработку информации с сенсорных устройств, датчиков;
• оборудование централизованного управления, например, центральный компьютер.

Периферийные устройства (обладают самостоятельным конструктивным исполнением и подключаются к контрольной панели):

Периферийные устройства системы

• принтер сообщений: печать служебных и тревожных сообщений системы;
• пульт управления;
• световой оповещатель;
• звуковой оповещатель;
• модуль, изолирующий короткое замыкание: используется для того, чтобы обеспечить работоспособность кольцевых шлейфов в том случае, если произошло короткое замыкание.

В общем принципе работы нет ничего сложного: через специальные датчики информация поддается программе обработки, а затем выводится в мониторинговый центр, отвечающий за безопасность. Здесь отдельное внимание стоит уделить самим датчикам, которые делятся на два вида.

1. Активные датчики. В них генерируется постоянный сигнал, принадлежащий охраняемой зоне. Если он изменяется, они начинают реагировать.
2. Пассивные датчики. Их действие основано на прямом изменении окружающей обстановки, что вызывается возгоранием.

Кроме того, датчики могут отличаться по механизму действия:

• работа за счет инфракрасного механизма;
• за счет магнитокрасного механизма;
• за счет комбинированного механизма;
• реагирование на разбитие стекла;
• применение периметральных активных переключателей.

Алгоритм действий

После того, как датчики обнаружили источник возгорания, пожарная сигнализация начинает выполнять алгоритм действий. Если принципиальная схема сделана верно, то весь алгоритм сработает правильно.

Для того чтобы люди узнали о начале пожара, должна включиться система оповещения. Она может быть светозвуковой или обычной, то есть звуковой. Состав и тип оповещения определяется на этапе проектирования. Это зависит от площади здания, его высоты и так далее. Система оповещения обязательно включает в себя световые таблички с надписью «выход», которые помогают найти выход в задымленном пространстве.

Система оповещения включена

Система контроля и управления доступом отключена

Водопенная система пожаротушения

Открытый зенитный фонарь

Двери лифта открыты

Схема подключения сигнализации

Чтобы все эти моменты были выполнены качественно, важно правильно составить принципиальную схему подключения сигнализации. С помощью нее эксплуатация системы будет эффективной и безопасной.

Напомним, что принципиальная схема отличается двумя важными моментами:

• показывает, как воспроизвести схему;
• дает информацию о составе схемы и принципах функционирования, что также полезно при доработке или ремонте оборудования.

Обычно схеме подключения дается вместе с комплектом сигнализации. Нужно следить за соблюдением всех аспектов установки оборудования. Правильная схема и точное следование ей поможет быстро отреагировать на очаг возгорания и предпринять все необходимые действия, которые направлены на спасение людей.

Как видно, принцип, по которому осуществляется работа пожарной сигнализации, достаточно прост. Главное, чтобы все заложенные в ней действия были выполнены вовремя, так как речь идет о жизни. Это также является главной причиной, по которой нужно своевременно и внимательно устанавливать пожарную сигнализацию, которая служит на благо всем людям.