Автономные, комбинированные и мультикритериальные пожарные извещатели

Автономным называется автоматический извещатель пожарный, в корпусе которого конструктивно объединены автономный источник питания и все компоненты, необходимые для обнаружения пожара и звукового оповещения о нем. На рис. 1 изображен автономный дымовой извещатель ИП 212-55С, производимый ЗАО ИФ «ИРСЭТ-Центр» (г. Санкт-Петербург), который используется для обнаружения загораний в закрытых помещениях (квартиры, коттеджи, офисы и т.п.).

Рисунок 1. Извещатель дымовой автономный ИП 212-55С

Принцип работы данного извещателя основан на рассеивании светового луча при попадании остатков от горения (дыма) в специальную оптическую дымовую камеру. Обнаружение задымления в помещении сигнализирует встроенная световая и звуковая сигнализация, давление звукового сигнала составляет не менее 85 дБ. Звуковая сигнализация работает в течение 4 минут. Данный извещатель обеспечивает непрерывный контроль закрытых помещений на выявления задымления и способен работать автономно на протяжении 10 лет.

Повсеместное появление надежной сотовой связи, а также существенное удешевление как самих услуг по передаче данных, так и GSM-оборудования, используемого для беспроводных устройств удаленного доступа систем безопасности, сделало возможным появление автономных пожарных извещателей с возможностью передачи сигнала на расстояние. При срабатывании извещатель моментально рассылает SMS-сообщения или звонки/речевые сообщения на телефонные номера пользователей-заказчиков, собственников, которые запрограммированы в его памяти. В качестве примера стоит рассмотреть технические характеристики довольно распространенного извещателя пожарного дымового автономного ИП 212-63А-GSM (рис. 2), производимого НПО «Сибирский Арсенал», г. Новосибирск.

Рисунок 2. Извещатель пожарный дымовой автономный ИП 212-63А-GSM

Разработан для установки в жилых помещениях как автономно, так и при соединении в группу до 10 шт. в одном шлейфе сигнализации.

Все текущие настройки находятся в памяти устройства. Изменить их можно с мобильного телефона, при помощи онлайн-сервиса, компьютерных приложений-конфигураторов. Можно осуществить автоматический / ручной запрос баланса SIM-карты устройства. Количество номеров телефонов – до 6. Работа без замены батареи – до 3 лет. Давление звукового сигнала – 85 дБ. Стандарт GSM модуля – 900/1800 МГц. Комбинированный пожарный извещатель – это автоматический пожарный извещатель, реагирующий на два или более физических фактора пожара, то есть в корпусе такого извещателя установлены независимые друг от друга каналы обнаружения.

Работают комбинированные пожарные извещатели по логической схеме «ИЛИ», то есть сигнал обнаружения пожара выдает первый сработавший канал. Есть и определенная сложность в эксплуатации подобных пожарных извещателей, так как приходится учитывать помехи для каждого канала. Поэтому, как правило, во избежание ложных срабатываний приходится уменьшать их чувствительность. Рассмотрим несколько примеров серийно выпускаемых комбинированных пожарных извещателей. Извещатель пожарный газовый пороговый и тепловой ИП 435-8/101-04-А1R «СОнет» производства компании «БОЛИД» (рис. 3) предназначен для обнаружения загораний, сопровождающихся выделением угарного газа (CO), а также тепла.

Рисунок 3. Извещатель пожарный газовый пороговый и тепловой ИП 435-8/101-04A1R “СОнет”

Совмещает в себе пороговый газовый и максимально-дифференциальный тепловой пожарные извещатели. Неадресный.

На рис. 4 изображен комбинированный (дым-тепло) извещатель «System Sensor» ИП 212/101-3А-A1R.

Рисунок 4. Комбинированный извещатель ИП 212/101-1А-А1R

Извещатель предназначен для обнаружения возгораний по увеличению оптической плотности среды при ее задымленности, по значению температуры окружающей среды и по скорости ее нарастания, благодаря чему он срабатывает при любом типе загорания: сопровождающимся задымлением или повышением температуры (класс A1R). В извещателе реализован интеллектуальный алгоритм обработки данных от обоих каналов.

Под мультикритериальным понимается автоматический пожарный извещатель, контролирующий два или более физических параметра окружающей среды, изменяющихся при пожаре, обеспечивающий самостоятельно либо во взаимодействии со станционной аппаратурой формирование сигнала о пожаре на основании результатов обработки контролируемых данных по заданному алгоритму.

Мультикритериальный пожарный извещатель обеспечивает обработку данных со всех каналов обнаружения одновременно и непрерывно, при этом выходной сигнал будет являться функцией выходных данных каждого канала. Это позволяет по сопутствующим пожару фактам максимально достоверно установить наличие или отсутствие загорания в контролируемом помещении. Рассмотрим некоторые модели пожарных извещателей с функцией мульткритериальной обработки информации.

Извещатель пожарный газовый ИП 435-1 производства компании «Спецавтоматика», г. Бийск (рис. 5), с функцией мультикритериальной обработки параметров, предназначен для защиты объектов от пожаров путем анализа газовоздушной среды на предмет увеличенной сверх допустимых пределов концентрации окиси углерода (СО) и температуры, выдачи световых извещений и сигналов о пожаре либо неисправности во внешние цепи.

Рисунок 5. Извещатель пожарный газовый ИП 435-1 с мультикритериальной обработкой параметров

В ИП 435-1 предусмотрено шесть диапазонов чувствительности к СО в зависимости от функционального назначения защищаемого помещения (табл. 1).

Таблица 1. Рекомендуемые пороги чуствительности ИП 435-1 к угарному газу в помещениях различного функционального назначения

Установка нужного порога чувствительности полупроводникового сенсора по газу производится с помощью программируемого контроллера. На лицевой панели находятся светодиодные индикаторы «Питание» и «Тревога». Адресно-аналоговый мультикритериальный пожарный извещатель 2251CTLE (рис. 6) разработан и производится фирмой «SYSTEM SENSOR».

Рисунок 6. Адресно-аналоговый мультикритериальный пожарный извещатель 2251 CTLE

Он сочетает в себе четыре независимых сенсора: сенсор оксида углерода СО, фотоэлектрический дымовой сенсор, тепловой сенсор и сенсор инфракрасного излучения, которые управляются встроенным микропроцессором по сложным адаптивным алгоритмам.

Все это позволяет извещателю максимально исключить ложные срабатывания при наиболее высокой достоверности определения реального возгорания на ранней стадии. Алгоритм принятия решения о формировании сигналов адаптируется к конкретным условиям окружающей среды. Данный извещатель предназначен для защиты сложных зон, в которых возможно появление дымов, не являющихся фактором возгорания, например, клубы с дискотечными дымами, кухни ресторанов с выделением тепла и т.д.

Для проверки эффективности 2251CTLE был проведен цикл испытаний, в который вошли 21 испытание на различные мешающие воздействия и 29 испытаний на различные очаги пожара, в том числе и стандартные тестовые очаги пожара. В качестве мешающих были выбраны воздействия из типичных сценариев возникновения ложных тревог, с которыми сталкивается в жизни обычный дымовой оптоэлектронный извещатель, а именно: пар и конденсация влаги; обработка пропаном пола; пыль; туман, используемый на дискотеках; изготовление тостов из белого хлеба; нагрев в духовке кастрюли, покрытой маслом, и другие.

Извещатель 2251CTLE не выдавал ложных срабатываний ни в одном из испытаний на мешающие воздействия, в то время как другие тестируемые извещатели как с одним, так и с несколькими каналами обнаружения, давали сигнал «ПОЖАР». Отличные результаты по защите от ложных срабатываний с одновременным сокращением времени обнаружения пожароопасной ситуации обеспечивает в извещателе сочетание дымового, теплового и газового СО-сенсоров. Сенсор угарного газа СО обеспечивает раннее обнаружение скрытых, медленно развивающихся, тлеющих очагов.

При скрытом тлении углеродосодержащих материалов при ограничении доступа кислорода образуется угарный газ СО при сравнительно небольшом уровне задымления. С другой стороны, газовый сенсор СО обеспечивает хорошую защиту от ложных тревог при воздействии пара, аэрозолей, театрального дыма, пыли и т.д. Повышение оптической плотности среды при отсутствии угарного газа СО позволяет идентифицировать помеховые воздействия, не связанные с пожароопасной обстановкой, поскольку тлеющие очаги всегда сопровождаются образованием и значительной концентрацией угарного газа СО.

Это описание возможностей мультисенсорных извещателей в общих чертах, в реальности в адресно-аналоговых панелях используются значительно более сложные экспертные алгоритмы обработки текущих значений контролируемых факторов, формирующиеся по результатам многолетних экспериментальных исследований, которые проводят все ведущие производители в своих испытательных центрах.

В настоящее время наиболее эффективным точечным пожарным извещателем, обеспечивающим раннее обнаружение широкого спектра очагов в различных условиях эксплуатации, считается именно мультикритериальный дымовой-тепловой-газовый СО-извещатель. На рис. 7 показаны выходные аналоговые величины теплового канала, дымового канала, газового СО-канала и мультикритериального дымового-теплового-газового СО-извещателя, вызванные тлением со свечением хлопка. «Мультикритериальному дымовому-тепловому-газовому СО-извещателю требуется для формирования сигнала «Пожар» по тлеющему очагу в 2 раза меньше времени, чем дымовому извещателю, и в 1,5 раза меньше, чем газовому СО-извещателю.

Рисунок 7. Обнаружение тления со свечением хлопка мультикритериальным (“дым – тепло – СО”) извещателем

За рубежом пожарные одноканальные газовые СО-извещатели не выпускаются из-за отсутствия реакции на открытые очаги, из-за ложных тревог при воздействии различных газов, в том числе монооксида углерода СО не пожарного происхождения и по другим причинам.