V Orosz Föderáció Naponta körülbelül 700 tűzeset történik, amelyek több mint 50 ember halálát okozzák. Ezért az emberi élet megóvása továbbra is minden biztonsági rendszer egyik legfontosabb feladata. V Utóbbi időben Egyre több szó esik a tűz korai észlelésének témájáról.
A modern tűzoltó berendezések fejlesztői versenyeznek a tűzérzékelők érzékenységének növelésében a tűz fő jeleire: hőre, a láng optikai sugárzására és füstkoncentrációjára. Sok munka folyik ez irányban, de minden tűzérzékelő működésbe lép, ha már legalább egy kisebb tűz keletkezett. És kevesen beszélnek a tűz lehetséges jeleinek észleléséről. Olyan eszközöket azonban már kifejlesztettek, amelyek nem tüzet, hanem csak a tűzveszélyt vagy valószínűségét képesek regisztrálni. Ezek gáztűz érzékelők.
Összehasonlító elemzés
Köztudott, hogy tűz keletkezhet hirtelen vészhelyzetből (robbanás, rövidzárlat), valamint a veszélyes tényezők fokozatos felhalmozódásával: éghető gázok, gőzök felhalmozódása, anyag lobbanáspont feletti túlmelegedése, elektromos szigetelés parázsló szigetelése. kábelvezetékek túlterheléstől, rothadástól és gabona melegítésétől stb.
ábrán Az 1. ábra egy tipikus gáztűzérzékelő reakciójának grafikonja, amely egy matracra ejtett égő cigarettával indul ki. A grafikon azt mutatja, hogy a gázérzékelő 60 perc elteltével reagál a szén-monoxidra. égő cigaretta matracba ütközése után ugyanebben az esetben a fotoelektromos füstérzékelő 190 perc, az ionizációs füstérzékelő 210 perc elteltével reagál, ami jelentősen megnöveli az emberek evakuálására és a tűz elhárítására vonatkozó döntés meghozatalának idejét.
Ha rögzít egy olyan paramétert, amely tűz keletkezéséhez vezethet, akkor (anélkül, hogy megvárná a láng, füst megjelenését) megváltoztathatja a helyzetet, és elkerülheti a tüzet (balesetet). Ha egy gáztűz-érzékelőtől korán érkezik jelzés, a karbantartó személyzetnek lesz ideje intézkedéseket tenni a veszélyt okozó tényező enyhítésére vagy megszüntetésére. Ez lehet például a helyiség szellőztetése éghető gőzöktől és gázoktól, szigetelés túlmelegedése esetén a kábel tápellátásának kikapcsolása és átállás tartalék vezeték használatára, rövidzárlat esetén a számítógépek elektronikus kártyáján, ill. vezérelt gépek, helyi tűz oltása és a hibás egység eltávolítása. Így a végső döntést az illető hozza meg: hívja a tűzoltókat, vagy saját maga hárítja el a balesetet.
A gázérzékelők típusai
Minden gáztűzérzékelő különbözik az érzékelő típusától:
- fém-oxid,
- termokémiai,
- félvezető.
Fémoxid érzékelők
A fémoxid-érzékelőket vastagfilmes mikroelektronikai technológia alapján gyártják. Szubsztrátumként polikristályos alumínium-oxidot használnak, amelyre mindkét oldalon egy-egy fűtőtest és egy fém-oxid gázérzékeny réteg kerül (2. ábra). Az érzékelőelem gázáteresztő burkolattal védett házban van elhelyezve, amely megfelel minden tűz- és robbanásbiztonsági követelménynek.
A fémoxid szenzorokat úgy tervezték, hogy meghatározzák az éghető gázok (metán, propán, bután, hidrogén stb.) koncentrációját a levegőben ezredrésztől százalékos egységig terjedő koncentrációtartományban és mérgező gázok (CO, arzin, foszfin, hidrogén-szulfid, stb.) stb.) a megengedett legnagyobb koncentrációk szintjén, valamint az inert gázok oxigén- és hidrogénkoncentrációinak egyidejű és szelektív meghatározására, például a rakétatechnikában. Ezen túlmenően a fűtéshez szükséges elektromos teljesítményük rekord alacsony (150 mW-nál kevesebb), és használhatók gázszivárgás-érzékelőkben és szűrőkben. tűzjelző rögzített és hordozható is.
Termokémiai gázdetektorok
Az éghető gázok vagy éghető folyadékok gőzeinek légköri levegőben való koncentrációjának meghatározására használt módszerek közül a termokémiai módszert alkalmazzák. Lényege a mérésben rejlik hőhatás(további hőmérséklet-emelkedés) az éghető gázok és gőzök oxidációs reakciójából a katalitikusan aktív érzékelőelemen és a vett jel további átalakításából. A riasztóérzékelő ezt a hőhatást felhasználva az éghető gázok és gőzök koncentrációjával arányos elektromos jelet generál, különböző arányossági tényezőkkel a különböző anyagokhoz.
Különféle gázok és gőzök égetése során a termokémiai érzékelő különböző nagyságú jeleket generál. A különböző gázok és gőzök egyenlő szintjei (%-ban LEL) levegőkeverékekben egyenlőtlen érzékelőkimeneti jeleknek felelnek meg.
A termokémiai érzékelő nem szelektív. Jelzése a robbanásveszélyesség szintjét jellemzi, amelyet a levegőelegy összes éghető gáz- és gőztartalma határoz meg.
Olyan komponenskészlet szabályozása esetén, amelyben az egyes, korábban ismert éghető komponensek tartalma nullától egy bizonyos koncentrációig terjed, szabályozási hibához vezethet. Ez a hiba a következőnél is létezik normál körülmények között. Ezt a tényezőt kell figyelembe venni a jelkoncentrációk tartományának határértékeinek és azok változásának tűréshatárának - a megengedett alap abszolút működési hiba határának - meghatározásához. A jelzőberendezés mérési határai a meghatározott komponens koncentrációjának azon legkisebb és legmagasabb értékei, amelyeken belül a jelzőkészülék a megadott hibával mér.
A mérőkör leírása
A termokémiai átalakító mérőköre egy hídkapcsolás (lásd 2. ábra). Az érzékelőben található érzékeny B1 és kompenzáló B2 elemek a hídáramkörbe tartoznak. A híd második ága - az R3-R5 ellenállások a megfelelő csatorna jelzőegységében találhatók. A hidat az R5 ellenállás egyensúlyozza ki.
Az éghető gázok és gőzök levegőkeverékének katalitikus égetése során a B1 érzékeny elemen hő szabadul fel, a hőmérséklet emelkedik, és ennek következtében megnő az érzékeny elem ellenállása. A B2 kiegyenlítő elemen nincs égés. A kiegyenlítő elem ellenállása változik az öregedéssel, a tápáram, a hőmérséklet, a szabályozott keverék sebességének változásával stb. Ugyanezek a tényezők hatnak az érzékeny elemre, ami jelentősen csökkenti a híd általuk okozott kiegyensúlyozatlanságát (nulladrift) és a szabályozási hibát.
Stabil hídteljesítmény, stabil hőmérséklet és szabályozott keverési sebesség mellett a híd kiegyensúlyozatlansága jelentős pontossággal következik be az érzékelőelem ellenállásának változásaiból.
Az egyes csatornákban az érzékelőhíd tápegysége az áramerősség szabályozásával biztosítja az elemek állandó optimális hőmérsékletét. Hőmérséklet-érzékelőként általában ugyanazt a B1 érzékeny elemet használják. A híd kiegyensúlyozatlanság jelét az ab hídátlóból veszik.
Félvezető gázérzékelők
A félvezető gázérzékelők működési elve egy félvezető gázra érzékeny réteg elektromos vezetőképességének változásán alapul a felületén lévő gázok kémiai adszorpciója során. Ez az elv lehetővé teszi, hogy hatékonyan használják őket tűzjelző berendezésekben a hagyományos optikai, hő- és füstjelző eszközök (detektorok) alternatív eszközeként, beleértve a radioaktív plutóniumot tartalmazóakat is. A félvezető gázérzékelők nagy érzékenysége (hidrogénre 0,00001 térfogatszázaléktól), szelektivitása, sebessége és alacsony költsége pedig a fő előnyüknek tekintendő más típusú tűzérzékelőkkel szemben. A bennük alkalmazott jelfelismerés fizikai és kémiai elvei kombinálódnak a modern mikroelektronikai technológiákkal, ami a tömeggyártás során a termékek alacsony költségéhez és magas műszaki jellemzőihez vezet.
A félvezető gázérzékeny érzékelők csúcstechnológiás elemek alacsony energiafogyasztással (20-200 mW), nagy érzékenységgel és a másodperc töredékeire megnövelt sebességgel. A fémoxid és a termokémiai érzékelők túl drágák ehhez a felhasználáshoz. A csoportos technológiával gyártott, félvezető vegyi érzékelőkre épülő gáztűzérzékelők gyártásba való bevezetése lehetővé teszi a tömeges felhasználás szempontjából fontos gázérzékelők költségének jelentős csökkentését.
Szabályozási követelmények
A gáztűzérzékelőkre vonatkozó szabályozási dokumentumokat még nem dolgozták ki teljesen. A meglévő RD BT 39-0147171-003-88 osztályozási követelmények vonatkoznak az olajra és gázipar. A gáztűzérzékelők elhelyezéséről szóló NPB 88-01 szerint azokat zárt térben kell felszerelni a mennyezetre, falakra és egyéb épületszerkezeteképületek és építmények a szakszervezetek üzemeltetési utasításai és ajánlásai szerint.
Mindenesetre a gázérzékelők számának pontos kiszámításához és a létesítményben történő helyes telepítéséhez először tudnia kell:
- paraméter, amellyel a biztonságot szabályozzák (a felszabaduló és veszélyt jelző gáz típusa, pl. CO, CH4, H2 stb.);
- a helyiség térfogata;
- a helyiség rendeltetése;
- szellőzőrendszerek rendelkezésre állása, levegő túlnyomás, stb.
Összegzés
A gáztűzérzékelők a következő generációs készülékek, ezért továbbra is szükség van belföldi és külföldi cégek bevonására tűzoltó rendszerek, új kutatási tanulmányok a gázok különböző rendeltetésű és működésű helyiségekben történő gázkibocsátásának és eloszlásának elméletének fejlesztéséről, valamint gyakorlati kísérletek végzése az ilyen detektorok ésszerű elhelyezésére vonatkozó ajánlások kidolgozására.
UDC 614.842.4
MODERN RENDSZEREK A TŰZ KORAI ÉRZÉKELÉSÉHEZ
M. V. Savin, V. L. Zdor
Az oroszországi EMERCOM Tűzvédelmi Összoroszországi Kutatóintézete
adott rövid leírása különböző típusú tűzjelzők, azok előnyei és hátrányai. Az aspirációs tűzérzékelők eszközét és előnyeit részletesen megvizsgáljuk.
A tűzjelző rendszer egyik legfontosabb eleme a tűzjelzők. A fizikai tűztényező típusától függően, amelyre reagálnak, alcsoportokra osztják őket, és ennek megfelelően hő-, füst-, gáz-, lángérzékelőkre, kombinálva vannak besorolva. Ezen kívül a mérési zóna konfigurációjától függően vannak pontszerű, többpontos és lineáris tűzérzékelők. A pontszerű tűzérzékelő a kompakt érzékelőeleme közelében szabályozott tűztényezőre reagál. A többpontos tűzérzékelő a pontérzékeny elemek diszkrét elrendezését jellemzi egy mérővonalban. A lineáris tűzérzékelő olyan érzékelő, amelynek a vezérlési zóna geometriai alakja kiterjesztett szakaszú, azaz vezérlés környezet vonal mentén hajtják végre. Minden tűzérzékelő típusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. E tulajdonságok kombinációja határozza meg alkalmazásuk körét. Ennek ellenére ezeknek az érzékelőknek van egy közös hátránya - ez a védett terület úgynevezett „passzív” szkennelése. Hiszen valójában megvárják, amíg a tüzet kísérő tényezők (füst, láz), maguk is a detektor észlelési mezőjében lesznek. Különösen a füstérzékelő csak akkor ad riasztást, ha füst lép be az érzékelő kamrába, ami nagymértékben függ a védett helyiségben lévő légáramoktól.
Jelenleg piacunkon megkezdődött az aspirációs tűzérzékelők aktív bevezetése. Magát a detektort reprezentálják, amely egy érzékeny elemből és egy jelfeldolgozó áramkörből áll, amely a védett helyiségen belül és kívül egyaránt elhelyezhető, valamint egy szívócsőrendszerből, amelyen keresztül a levegőmintákat kívülről szállítják.
védett helyiség az aspirációs tűzérzékelő érzékeny eleméhez.
Az aspirációs tűzérzékelőknek számos jelentős előnyük van a hagyományos füstérzékelő rendszerekkel szemben. Mindenekelőtt a levegőminták érzékeny elemhez való eljuttatásának biztosítása, függetlenül attól, hogy a védett helyiségben van-e kényszer- és természetes légáramlás.
Az aspirációs tűzérzékelők úgynevezett kumulatív érzékelést biztosítanak. Ahogy a füst szétterjed és szétoszlik a helyiségben, koncentrációja csökken, és egyre nehezebb felismerni hagyományos eszközökkel. A kumulatív érzékelés azt a képességet jelenti, hogy egy védett területen belül több pontból levegőt szívunk egyetlen detektorba. Az aspirációs tűzérzékelők folyamatosan vesznek kis mennyiségű levegőmintát a védett területen, és továbbítják azokat az aspirációs tűzérzékelő érzékelő elemére.
A korszerű aspirációs tűzérzékelők egyik szolgáltatási funkciója, hogy folyamatosan figyelemmel kísérik a levegő portartalmának általános hátterét, előre jelezve és a védett objektum valóságához igazítva a munkájukat. Ez a termék másik lehetséges alkalmazása – a helyiség levegőjének tisztaságának ellenőrzése. Ezenkívül a legtöbb detektor folyamatosan elemzi lehetséges hibákat munkájuk során (csövek szennyeződése, füstelszívó nyílások eltömődése stb.).
Lényegében az aspirációs tűzérzékelők intelligens tűz mikroállomások. A hagyományos tűzjelző rendszerekhez hasonlóan fix és perifériás berendezéseket is tartalmaznak. Perifériás berendezésként létezik füstelszívó kapilláris csövekkel ellátott szívócsőrendszer, és különféle
TŰZ- ÉS ROBBANÁSBIZTONSÁG 6"2003
modulok (1. ábra), amelyeket olyan funkciók elvégzésére terveztek, mint az aspirációs érzékelő állapotának vizuális jelzése az egyes zónákban, beállítása, ellenőrzése és szerviz karbantartás, valamint bármely egyedi detektor és a teljes hálózat programozása.
Az aspirációs tűzérzékelők érzékeny elemeként mind hagyományos (füst vagy gáz) tűzérzékelők (2. ábra), mind pásztázó lézeres technológia módszerét alkalmazó intelligens füstérzékelő rendszerek (3. ábra) alkalmazhatók.
Elemezzük az aspirációs tűzérzékelők működési elvét a Vision Fire & Security VESDA sorozatú érzékelőinek példáján. A védett helyiségből a levegőt folyamatosan szívják be az érzékelőbe egy nagy teljesítményű ventilátor (szívó) segítségével a szívócsövek rendszerén keresztül (4. ábra). Ebből a levegőből egy mintát szűrőkön engednek át. A port és a szennyeződést először eltávolítják, mielőtt a minta belépne az optikai füstérzékelő kamrába. Ezután a tisztítás második szakaszában (ha van ilyen) egy adag tiszta további adagolása
levegő az optikai felületek szennyeződésének megelőzése, valamint a kalibrációs stabilitás és az aspirációs detektor hosszú élettartamának biztosítása érdekében. A szűrő után a levegőminta a mérőkamrába kerül, ahol a füst jelenlétét észlelik. A jel ezután feldolgozásra és megjelenítésre kerül oszlopdiagram, riasztási küszöbérték-jelzők vagy grafikus kijelző segítségével (az érzékelő verziójától függően). Továbbá az aspirációs érzékelők egy relén vagy interfészen keresztül továbbíthatják ezt az információt a tűzjelző központ, a tűzvezérlés eszközeihez, a központi felügyeleti konzolhoz vagy másokhoz. külső eszközök.
A keletkező tüzek általában négy szakaszon mennek keresztül: parázslás, látható füst, láng és tűz. ábrán Az 5. ábra bemutatja, hogyan halad előre a napozás fejlődése az időben. Vegye figyelembe, hogy az első szakasz - a parázslás - időtartama több időt biztosít a potenciális tűz észlelésére, és ennek megfelelően a terjedésének leküzdésére, mielőtt az jelentős károkat és pusztítást okozna. A hagyományos füstérzékelők gyakran észlelik a füstöt, amikor a tűz már kitört, aminek eredményeként
t-edik szakasz: 2. szakasz:
Parázsló tűz látható
1 Hagyományos
3. Stage Láng
4. szakasz! Tűz I
VESDA Fire 2 (az oltórendszer aktiválva)
jelentős anyagi kár. Számos aspirációs tűzérzékelő sajátosságainál fogva lehetővé teszi a tűz parázslási stádiumában történő észlelését és a terjedés folyamatának felismerését.
Az aspirációs tűzérzékelők hatóköre meglehetősen széles:
A raktárakban;
Általános áruházakban, amelyek sokféle készlettel rendelkeznek a nyersanyagoktól és az ömlesztett áruktól a kiskereskedelmi árukig és késztermékekig;
Elektronikus adatfeldolgozó helyeken, mint például internetes adatközpontok, hálózatkezelő és hasonló rendszerek, amelyek nagy teljesítményigényük és elektronikus áramkörök sűrűsége miatt jelentős tűzveszélyt jelentenek;
Olyan területeken, ahol tiszta ipari helyiségek félvezetőgyártó üzemek, kutatási és fejlesztési szervezetek, gyógyszeripar termelési kapacitás jelentős tűzveszélyt jelent az állandó tűzveszélyes anyagok ellátása miatt;
Az energiaiparban, amely különféle típusú tüzelőanyagokat használ villamos energia előállítására.
A levegőszűrő rendszerrel ellátott aspirációs tűzérzékelőknek kicsi a valószínűsége
téves riasztások generálásának képessége, amely lehetővé teszi a tűzoltó rendszerek téves indítása, a technológiai folyamat leállítása stb. során bekövetkező jelentős anyagi károk csökkentését.
Ugyanakkor az aspirációs tűzérzékelők fokozott esztétikai követelményeket támasztó épületekben és helyiségekben használhatók - ezek modern irodák, látvány-, próba-, előadó-, olvasó- és konferenciatermek, tárgyalók, kulisszák mögött, előcsarnokok, termek, folyosók, öltözők , valamint történelmi épületek, katedrálisok, múzeumok, kiállítások, művészeti galériák, könyvtárak, archívumok.
Aspirációs tűzérzékelők használhatók:
V extrém körülmények: alacsony hőmérsékleten, mechanikai túlterhelésnél és zord üzemi körülményeknél, mivel a szívócsőrendszer és az érzékelő közvetlen érzékelő eleme beépíthető különböző helyiségek;
Dolgozhatnak önállóan, egyéni eszközökként és részeként is automata rendszerek információk gyűjtése és feldolgozása a helyzetről, valamint jelek továbbítása külső eszközökhöz Másképp(vezetéken, rádiócsatornán stb.);
Hatékony eszköz az indítójel generálására a tűzoltó rendszerek indításához a több szintű riasztás és az állítható érzékenységi tartomány miatt. Ugyanakkor a tűzoltó eszközök indítására szolgáló algoritmus megvalósításához feltételezzük, hogy két különálló észlelési pont szükséges a rendszer működéséhez, vagyis két különálló aspirációs tűzérzékelő megléte. Ezért füstérzékelők
Az aspirációs típusok a hagyományos tűzjelzőkkel együtt komolyan kiegészítik a helyiségek biztonságát biztosító intézkedések komplexumát, ez utóbbiak jelentőségét és képességeit semmiképpen sem csökkentik.
TŰZVILLOGÁSBIZTONSÁG 6"2003
"Vision Fire & Security" "Securiton-Hekatron" "ESSER" gyártó cég
Az aspirációs tűzérzékelő jellemző neve
VESDA Laser VESDA Laser PLUS SZKENNER VESDA Laser COMPACT RAS ASD 515-1 RAS ASD XL ARS 70 LRS-S 700
Teljesítmény, V 18...30 18,30 18,30 20,28 18,38 24,30 18,30
Üzemi hőmérséklet, °С -20...+60 -20...+60 -20...+60 0...+60 0...+52 0...+50 -10.+60
Érzékenység, % 0,005,20 0,005,20 0,005,20 Tűzérzékelő határozza meg 0,005,1 Tűzérzékelő határozza meg 0,005,20
Füstérzékelő technológia Lézer Lézer Lézer Optikai Füstérzékelő Lézer Optikai Füstérzékelő Lézer
Maximális csőhossz gerendában, m 200 200 50 60 60 80 200
Csőátmérő, mm 25 25 25 25/40 25/40 25 25
Furatátmérő, mm 2,6 2,6 2,6 3,4 3,4 2,6 2,6
Maximális védett terület, m2 2000 2000 500 800 800 1200 1600
Szűrők száma, db. 2 2 2 Nem Nem 1 2
Tűzveszélyességi fokozatok száma, db. 4 4 2 1 4 1 4
Méretek, mm 350 x 225 x 125 350 x 225 x 125 225 x 225 x 85 285 x 360 x 126 317 x 225 x 105 285 x 360 x 126 225 x 922
Súly, kg 4,0 4,0 1,9 2,7 3,4 2,7 3,5
Hálózatkezelés VESDANet (99 eszköz) VESDANet (99 eszköz) VESDANet (99 eszköz) Nincs LaserNet (127 eszköz) Nincs VESDANet (99 eszköz)
Automatikus kompenzációs mód AutoLearnm programozható AutoLearnmm programozható AutoLearnmm programozható Nem Igen Nem Programozható
A következő vezető nyugati cégek aspirációs tűzérzékelői jelenleg tanúsítottak az orosz piacon:
"Vision Fire & Security" (Ausztrália) - a VESDA Laser PLUS sorozat tűzfüst-elszívásérzékelői (6. ábra), VESDA Laser SCANNER (7. ábra), VESDA Laser COMPACT (8. ábra);
"Schrack Seconet AG" (Ausztria) - füst- és aspirációs tűzérzékelők RAS ASD
515-1 (FG030140), gyártó: Securiton-Hekatron, Németország (9. ábra);
"Fittich AG" (Svájc) - RAS ASD 515-1 füstelszívó tűzérzékelők, gyártó: "Securiton-Hekatron", Németország;
"MINIMAX GmbH" (Németország) - aspirációs tűzérzékelők AMX 4002.
A táblázat mutatja összehasonlító jellemzők egyes típusú aspirációs tűzérzékelők.
Ez a rendszer a tűz kezdeti szakaszának észlelésére, a keletkezés helyéről és idejéről szóló értesítés továbbítására, valamint szükség esetén az automatikus tűzoltó és füstelvezető rendszerek bekapcsolására szolgál.
Hatékony rendszer A tűzveszély-riasztás riasztórendszerek alkalmazása.
A tűzjelző rendszernek:
Gyorsan azonosítja a tűz helyét;
Megbízhatóan továbbítsa a tűzjelet a vevő és vezérlő eszközhöz;
Alakítsa át a tűzjelzést olyan formává, amelyet a védett létesítmény személyzete könnyen észlelhet;
Maradjon immunis a befolyásra külső tényezők, különbözik a tűztényezőktől;
Gyorsan azonosítja és jelentse a rendszer normális működését akadályozó meghibásodásokat.
Tűzoltó felszereléssel felszerelve ipari épületek A, B és C kategóriás, valamint országos jelentőségű objektumok.
A tűzjelző rendszer tűzérzékelőkből és átalakítókból áll, amelyek a tűz keletkezési tényezőit (hő, fény, füst) elektromos jellé alakítják át; egy vezérlőállomás, amely jelet továbbít, és bekapcsolja a fény- és hangriasztásokat; valamint automatikus tűzoltó és füstelvezető berendezések.
A tüzek korai észlelése megkönnyíti az oltást, ami nagyban függ az érzékelők érzékenységétől.
A bemondók vagy érzékelők különféle típusúak lehetnek:
- termikus tűzérzékelő- egy automatikus detektor, amely reagál egy bizonyos hőmérsékleti értékre és (vagy) annak növekedési ütemére;
- füst tűzérzékelő- automatikus tűzérzékelő, amely reagál az aeroszol égéstermékeire;
- radioizotópos tűzérzékelő - füsttűzérzékelő, amely az égéstermékeknek az érzékelő munkakamrájának ionizált áramlására gyakorolt hatása miatt lép működésbe;
- optikai tűzérzékelő- olyan füsttűzérzékelő, amely az égéstermékeknek az érzékelő elektromágneses sugárzásának elnyelésére vagy terjedésére gyakorolt hatása miatt lép működésbe;
- láng tűzérzékelő- reagál a láng elektromágneses sugárzására;
- kombinált tűzjelző- két (vagy több) tűztényezőre reagál.
A hőérzékelők fel vannak osztva maximális, amelyek akkor indulnak el, ha a levegő vagy a védett tárgy hőmérséklete arra az értékre emelkedik, amelyre beállították, és differenciális, amelyek egy bizonyos hőmérséklet-növekedési ütemnél váltanak ki. A differenciális hőérzékelők általában maximális üzemmódban is működhetnek.
A maximális hőérzékelőket jó stabilitás jellemzi, nem adnak téves riasztást és viszonylag alacsony költséggel rendelkeznek. Azonban érzéketlenek, és az esetleges tűzesetek helyétől kis távolságra helyezve is jelentős késéssel dolgoznak. A differenciális típusú hőérzékelők érzékenyebbek, de költségük magas. Minden hőérzékelőt közvetlenül a munkaterületen kell elhelyezni, így gyakori mechanikai sérüléseknek vannak kitéve.
Rizs. 4.4.6. kördiagramm PTIM-1 detektor: 1 - érzékelő; 2 - változó ellenállás; 3 - tiratron; 4 - további ellenállás.
Az optikai detektorok két csoportra oszthatók : IR - közvetlen látásjelzők, aminek "látnia" kell a tüzet, és fotovoltaikus égéstermék. A közvetlen látásjelzők érzékelő elemeinek nincs gyakorlati jelentősége, mivel a hőérzékelőkhöz hasonlóan ezeket is a lehetséges tűzforrások közelében kell elhelyezni.
Fotoelektromos füstérzékelők akkor aktiválódnak, ha a megvilágított fotocellában a fényáram a levegő füstje következtében gyengül. Az ilyen típusú érzékelők több tíz méter távolságra is felszerelhetők az esetleges tűzforrástól. A levegőben lebegő porszemcsék téves riasztásokhoz vezethetnek. Ráadásul a készülék érzékenysége a legfinomabb por leülepedésével jelentősen csökken, ezért az érzékelőket rendszeresen ellenőrizni és tisztítani kell.
Ionizációs füstérzékelők a megbízható működés érdekében alapos vizsgálatnak kell alávetni, és legalább kéthetente ellenőrizni kell, időben távolítsa el a porlerakódásokat és állítsa be az érzékenységet. A gázérzékelőket gáz jelenléte vagy koncentrációjának növekedése váltja ki.
Füstérzékelők a levegőben lévő égéstermékek észlelésére tervezték. A készülék ionizációs kamrával rendelkezik. És amikor a tűz füstje belép, az ionizációs áram csökken, és az érzékelő bekapcsol. A füstérzékelő válaszideje füst behatolásakor nem haladja meg az 5 másodpercet. A fényérzékelők a láng ultraibolya sugárzásának működési elve szerint vannak elrendezve.
Az automatikus tűzjelző érzékelő típusának és telepítési helyének megválasztása a technológiai folyamat sajátosságaitól, az éghető anyagok típusától, tárolásuk módjától, a helyiség területétől stb.
A hőérzékelők 10-25 m2 padlónként egy érzékelővel szabályozhatók a helyiségekben. Az ionizációs kamrával ellátott füstérzékelő (a beépítési helytől függően) 30-100 m 2 területet képes kiszolgálni. A fényérzékelők körülbelül 400-600 m 2 területet képesek vezérelni. Az automata érzékelőket főként a patakra szerelik fel, vagy a padlószinttől 6-10 m magasságban felfüggesztik. A tűzjelző rendszer algoritmusának és funkcióinak kialakítása a létesítmény tűzveszélyességének, valamint az építészeti és tervezési adottságoknak a figyelembevételével történik. Jelenleg a következő tűzjelző berendezéseket használják: TOL-10/100, APST-1, STPU-1, SDPU-1, SKPU-1 stb.
Rizs. 4.5.7. Az automatikus füstérzékelő ADI-1 sémája: 1,3 - ellenállás; 2 - elektromos lámpa; 4 - ionizációs kamra; 5 - bekötési rajz be elektromos hálózat
A tűz okozta károk költsége akár egyetlen helyiségben is lenyűgöző összegeket érhet el. Például, ha olyan berendezések vannak a helyiségben, amelyek ára jelentősen meghaladja a tűzvédelmi berendezés költségét. A hagyományos tűzoltási módszerek ebben az esetben alkalmatlanok, mivel használatuk nem kisebb károkkal fenyeget, mint maga a tűz.
Éppen ezért egyre nagyobb az igény olyan korai tűzjelző rendszerekre, amelyek képesek észlelni a kezdeti tűz jeleit, és azonnali intézkedéseket tenni a megelőzés érdekében. A korai tűzérzékelő berendezések ultraérzékeny érzékelőinek köszönhetően látják el feladataikat. Ezek hőmérsékletérzékelők, füstérzékelők, valamint kémiai, spektrális (lángérzékeny) és optikai érzékelők. Mindegyik egyetlen rendszer részét képezi, amelynek célja a korai észlelés és a szuperhatékony tűzhelymeghatározás.
A legfontosabb szerepet itt a korai tűzjelző eszközök folyamatos felügyeletet biztosító tulajdonsága játssza. kémiai összetétel levegő. Műanyag, plexi, polimer anyagok égetésekor a levegő összetétele drámaian megváltozik, amit az elektronikának kell rögzítenie. Ilyen célokra széles körben használják a félvezető gázérzékeny érzékelőket, amelyek anyaga képes megváltoztatni az elektromos ellenállást a kémiai expozícióból.
A félvezetőket használó rendszerek folyamatosan fejlődnek, a félvezetők piaca folyamatosan növekszik, amit a pénzügyi piacok teljesítménye is bizonyít. A modern félvezető érzékelők az égés során felszabaduló anyagok minimális koncentrációját képesek rögzíteni. Először is ezek a hidrogén, szén-monoxid és -dioxid, aromás szénhidrogének.
A tűz első jeleinek észlelésekor a tűzoltó rendszerek munkája még csak most kezdődik. Az érzékelő berendezés pontosan és gyorsan működik, több embert helyettesít, és kizárja az emberi tényezőt a tűz oltásánál. Ezek az eszközök ideálisan csatlakoztathatók mindenhez mérnöki rendszereképületek, amelyek felgyorsíthatják vagy lelassíthatják a tűz terjedését. A korai észlelő rendszer szükség esetén teljesen kikapcsolja a helyiség szellőzését, a szükséges számú tápegységet, bekapcsolja a riasztót, és biztosítja az emberek időben történő evakuálását. És ami a legfontosabb - tűzoltó komplexumot indítani.
A legkorábbi szakaszokban a tűz eloltása sokkal könnyebb, mint a későbbi szakaszokban, és csak néhány percet vesz igénybe. A kezdeti szakaszban a tűzoltás olyan módszerekkel végezhető, amelyek kizárják a helyiségben található tárgyak fizikai megsemmisítését. Ilyen módszer például az oltás az oxigén nem éghető gázzal való helyettesítésével. Ebben az esetben a cseppfolyósított gáz, amikor illékony lesz, csökkenti a hőmérsékletet a helyiségben vagy egy adott helyen, és elnyomja az égési reakciót is.
A tűzgátló ajtók minden rendszer szerves részét képezik tűzbiztonság. Ez egy szerkezeti elem, amely bizonyos ideig megakadályozza a tűz terjedését a szomszédos helyiségekre.
A korai tűzérzékelő eszközök mindenekelőtt az emberek biztonsága érdekében nélkülözhetetlenek. Ezek szükségességét számos és keserű tapasztalat bizonyítja. A tűz az egyik legkiszámíthatatlanabb természeti katasztrófa, ahogy az egész történet beszél emberi civilizáció. Korunkban ez a tényező nem vált kevésbé relevánssá. Éppen ellenkezőleg, ma még egy helyi tűz is katasztrofális veszteségeket okozhat a drága berendezések és gépek meghibásodásával összefüggésben. Ezért megéri beruházni egy ilyen korai felismerési rendszerbe.
Sajnos hazánkban messze nem mindenki érti az analóg címezhető rendszerek előnyeit, és néhányan általában a "dohányosok gondozására" redukálják előnyeit. Ezért nézzük csak azt is, mit adnak nekünk a címezhető analóg rendszerek.
Nemcsak az időben történő észlelés fontos, hanem az időben történő figyelmeztetés is.
Hadd emlékeztessem önöket, hogy a tűzjelző rendszereknek három osztálya van: hagyományos, címezhető, címezhető analóg.
A hagyományos és címezhető rendszerekben a "tűz döntést" közvetlenül maga az érzékelő hozza meg, majd továbbítja kezelőpanel.
A címanalóg rendszerek eredendően telemetriai rendszerek. Az érzékelő által vezérelt paraméter értéke (hőmérséklet, füsttartalom a helyiségben) a központba kerül. A központ folyamatosan figyeli a környezet állapotát az épület minden területén, és ezen adatok alapján dönt nemcsak „Tűz”, hanem „Figyelmeztetés” jelzés generálására is. Külön hangsúlyozzuk, hogy a "döntést" nem a detektor, hanem a központ hozza meg. Az elmélet azt mondja, hogy ha elkészítjük a tűz intenzitásának grafikonját az idő függvényében, akkor az úgy fog kinézni, mint egy parabola (1. ábra). A tűz kialakulásának kezdeti szakaszában intenzitása alacsony, majd növekszik, majd lavinaszerű körforgás kezdődik. Ha egy papírkosárba dobunk egy el nem oltott cigarettacsikket, azok először füstfelszabadulással felforrnak, majd láng keletkezik, átterjed a bútorokra, majd intenzív tűzfejlődés kezdődik, ami nem hosszabb ideig könnyű megbirkózni.
Kiderült, hogy ha a tüzet korai stádiumban észlelik, azt egy pohár vízzel vagy egy hagyományos tűzoltó készülékkel könnyen el lehet hárítani, és az abból származó kár minimális lesz. A címanalóg rendszerek pontosan ezt teszik lehetővé. Ha például egy hagyományos (vagy címezhető) hőérzékelő 60 °C hőmérsékleten "Tűz" jelet hoz létre, akkor ennek az értéknek az eléréséig az ügyeletes nem lát semmilyen információt a vezérlőpulton mi történik a szobában. Márpedig ez már jelentős tűzforrást jelent. Hasonló helyzet figyelhető meg a füstérzékelőknél, ahol a szükséges füstszintet kell elérni.
A címezhető nem azt jelenti, hogy címezhető analóg
A helyiség környezeti állapotát folyamatosan figyelő címanalóg rendszerek azonnal érzékelik a hőmérséklet- vagy füstváltozás kezdetét és figyelmeztető jelzést adnak az ügyeletesnek. Ezért az analóg címezhető rendszerek biztosítják a tűz korai észlelését. Ez azt jelenti, hogy a tűz könnyen eloltható az épület minimális károsodásával.
Hangsúlyozzuk, hogy a „vízválasztót” nem egyrészt nem címrendszerek, másrészt cím- és címanalóg rendszerek, hanem címanalóg és egyéb rendszerek helyezik el.
A valódi címezhető analóg eszközökben van egy elv. az a képesség, hogy egyénileg beállíthassák nemcsak a "Tűz" és "Figyelmeztetés" jelek generálásának szintjét az egyes detektorokhoz, hanem meghatározzák a közös működésük logikáját is. Vagyis olyan eszközt kapunk a kezünkbe, amivel minden objektumhoz optimálisan alakíthatunk ki egy korai tűzjelző rendszert, figyelembe véve annak egyedi jellemzőit, pl. van egy elvünk. a létesítmény tűzbiztonsági rendszerének optimális kiépítésének képessége.
Útközben számos fontos feladatot is megoldanak, például a detektorok teljesítményének figyelését. Tehát az analóg címezhető rendszerben elvileg nem lehet olyan hibás érzékelő, amelyet a központ ne észlel, hiszen az érzékelőnek folyamatosan egy bizonyos jelet kell továbbítania. Ha ehhez hozzáadjuk maguknak az érzékelőknek az erőteljes öndiagnosztikáját, az automatikus porkompenzációt és a poros füstérzékelők érzékelését, akkor nyilvánvalóvá válik, hogy ezek a tényezők csak növelik a címezhető analóg rendszerek hatékonyságát.
Főbb jellemzők
A címezhető analóg eszközök fontos eleme a riasztóhurkok felépítése. a hurok protokollja a vállalat know-how-ja, és üzleti titok. Azonban nagymértékben ő határozza meg a rendszer jellemzőit. Vizsgáljuk meg a címanalóg rendszerek legjellemzőbb tulajdonságait.
Az érzékelők száma a hurokban
Általában 99 és 128 között van, és az érzékelők tápellátási képességei korlátozzák. A korai modellekben a detektorokat mechanikus kapcsolókkal címezték meg, a későbbiekben már nincs kapcsoló, a cím az érzékelő nem felejtő memóriájában tárolódik.
Riasztó hurok
Elvileg a legtöbb analóg címezhető eszköz képes csonkkal is működni. de fennáll annak a lehetősége, hogy egy hurokszakadás miatt nagyszámú detektor "elvesszen". Ezért a gyűrűhurok a rendszer túlélőképességének növelésének eszköze. Ha megszakad, a készülék ennek megfelelő értesítést generál, de minden félgyűrűvel biztosítja a működést, így fenntartja az összes detektor teljesítményét.
Rövidzárlat-kereső eszközök
Ez is egy eszköz a rendszer "túlélhetőségének" növelésére. Ezeket az eszközöket általában 20-30 érzékelőn keresztül telepítik. A hurokban fellépő rövidzárlat esetén megnő az áramerősség, amit két lokalizációs eszköz érzékel, és a hibás szakaszt kikapcsolja. csak a két rövidzárlat lokalizáló eszközzel rendelkező hurokszegmens hibásodik meg, a többi része pedig a kapcsolat gyűrűs felépítése miatt üzemképes marad.
V modern rendszerek minden detektor vagy modul beépített rövidzárlat lokalizáló eszközzel van felszerelve. Ugyanakkor az elektronikus alkatrészek árának jelentős csökkenése miatt az érzékelők költsége valójában nem emelkedett. Az ilyen rendszerek gyakorlatilag nem szenvednek a hurkok rövidzárlatától.
Szabványos detektorkészlet
Tartalmazza a füst optoelektronikus, termikus maximum hőmérséklet, termikus maximum-differenciál, kombinált (füst plusz termikus) és kézi jelzésadók. Ezek az érzékelők általában elegendőek az épület főbb helyiségeinek védelmére. Egyes gyártók emellett kínálnak és elég egzotikus fajokérzékelők, például címezhető analóg lineáris detektor, optikai füstérzékelő a magas szennyezettségű helyiségekhez, optikai füstérzékelő robbanásveszélyes helyiségekhez stb. Mindez kiterjeszti az analóg címezhető rendszerek körét.
Cím nélküli alhurok vezérlőmodulok
Lehetővé teszik a hagyományos detektorok használatát. Ez csökkenti a rendszer költségét, de természetesen a címezhető analóg berendezésekben rejlő tulajdonságok elvesznek. Bizonyos esetekben az ilyen modulok sikeresen használhatók hagyományos lineáris füstérzékelők csatlakoztatására vagy robbanásbiztos hurkok létrehozására.
Parancs és vezérlő modulok
Közvetlenül a riasztóhurokhoz csatlakoznak. Általában a modulok száma megfelel a hurokban lévő detektorok számának, és a címmezőjük kiegészítő, és nem fedi át az érzékelők címét. Egyes rendszerekben az érzékelők és modulok címmezője megosztott.
A csatlakoztatott modulok száma összesen több száz lehet. Ez a tulajdonság teszi lehetővé az SPS címezhető analóg tűzjelző rendszer alapján az épület automatikus tűzvédelmi rendszereinek integrálását (2. ábra).
Az integráció során a végrehajtó eszközök vezérlése és működésük monitorozása történik. Az ellenőrzési és irányítási pontok száma mindössze néhány száz.
Elágazó logika vezérlőjelek generálásához
Ez az analóg címezhető központok nélkülözhetetlen tulajdonsága. Az erőteljes logikai funkciók biztosítják az épület egységes automatikus tűzvédelmi rendszerének kialakítását. Ezen funkciók közé tartozik a „Tűz” jel generálásának logikája (például egy csoportban lévő két érzékelővel), valamint a vezérlőmodul bekapcsolásának logikája (például minden „Tűz” jellel a rendszerben vagy egy "Tűz" jel ebben a csoportban), és az elv . az időparaméterek beállításának lehetősége (például amikor a "Tűz" jel bekapcsolja az M vezérlőmodult a T1 idő után a T2 időre). Mindez lehetővé teszi akár nagy teljesítményű gázzal oltó rendszerek hatékony kiépítését szabványos elemek alapján.
És nem csak a korai felismerés
A címezhető analóg rendszerek felépítésének alapelve lehetővé teszi a tűz korai észlelése mellett számos egyedi tulajdonság elérését, például a rendszer zajtűrésének növelését. Magyarázzuk meg ezt egy példával.
ábrán A 3. ábra a termikus címezhető analóg detektor több egymást követő lekérdezési ciklusát (n) mutatja. A könnyebb érthetőség kedvéért az ordináta tengely mentén nem a detektor jelének időtartamát toljuk el, hanem azonnal az ennek megfelelő hőmérsékleti értéket. Hagyja, hogy a detektor hamis jele vagy az érzékelő válaszidejének időtartamának elektromágneses interferencia hatására torzuljon át a 4 lekérdezési cikluson úgy, hogy a készülék által érzékelt érték 80 °C hőmérsékletnek feleljen meg. a kapott hamis jel szerint a készüléknek "Tűz" jelet kell generálnia, pl. a berendezés hibásan fog működni.
Címezhető analóg rendszerekben ez elkerülhető egy átlagoló algoritmus bevezetésével. Például bevezetjük az átlagolást három egymást követő leolvasás során. a tűzzel kapcsolatos "döntéshozatal" paraméter értéke a három ciklus értékeinek összege, osztva 3-mal:
- az 1., 2., 3. ciklusnál Т=60:3=20 °С – a küszöbérték alatt;
- a 2., 3., 4. ciklusnál Т=120:3=40 °С – a küszöbérték alatt;
- a 3., 4., 5. ciklusnál Т=120:3=40 °С – a küszöb alatt.
Vagyis ha téves számlálás jött, a "Tűz" jel nem jött létre. Ugyanakkor külön szeretném felhívni a figyelmet arra, hogy mivel a "döntést" a központ hozza meg, nincs szükség az érzékelők visszaállítására, újrakérésére.
Vegye figyelembe, hogy ha a bejövő jel nem hamis, akkor a 4. és 5. ciklusban a paraméter értéke 80 °C-nak felel meg, akkor ezzel az átlagolással jön létre a jel, mivel T=180:3=60 °C, vagyis megfelel a "Tűz" jelgenerálási küszöbhöz.
mi az eredmény?
Láttuk tehát, hogy egyedi tulajdonságaik miatt az analóg címezhető rendszerek azok hatékony eszköz tárgyak tűzbiztonságának biztosítása. Az ilyen rendszerekben lévő detektorok száma több tízezer is lehet, ami a legambiciózusabb projektekhez elegendő.
A külföldi címanalóg rendszerek piaca az elmúlt években folyamatosan emelkedő tendenciát mutat. Az analóg címezhető rendszerek részaránya a teljes gyártási volumenből magabiztosan meghaladta a 60%-ot, az analóg címezhető detektorok tömeggyártása költségcsökkenést eredményezett, ami további ösztönzést jelentett a piac bővítésére.
Sajnos a különböző becslések szerint a címezhető analóg rendszerek aránya hazánkban 5-10%. A biztosítási rendszer hiánya és a hatályos szabályozás nem járul hozzá a minőségi berendezések bevezetéséhez és gyakran a legolcsóbb eszközöket használják. Ennek ellenére bizonyos elmozdulások már körvonalazódtak, és úgy tűnik, alapvető piaci változás küszöbén állunk. Csak az elmúlt években az optikai füstcímezhető analóg érzékelő ára körülbelül kétszeresére csökkent Oroszországban, ami megfizethetőbbé teszi őket. Címanalóg rendszerek nélkül elképzelhetetlen a sokemeletes épületek, többfunkciós komplexumok és számos egyéb objektum kategóriájának biztonságának biztosítása.
Épületek füstvédelmi rendszerei: tervezési problémákTúl korán írd le
