Bohužiaľ, zďaleka nie každý v našej krajine rozumie výhodám, ktoré poskytujú analógové adresovateľné systémy, a niektorí vo všeobecnosti redukujú svoje výhody na „starostlivosť o fajčiarov“. Preto sa pozrime aj na to, čo nám dávajú adresovateľné analógové systémy.

Dôležité je nielen včas odhaliť, ale aj včas varovať.

Dovoľte mi pripomenúť, že existujú tri triedy požiarnych poplachových systémov: konvenčné, adresovateľné, adresovateľné analógové.

V neadresných a adresných systémoch je „rozhodnutie o požiari“ prijímané priamo samotným detektorom a následne prenášané do ústredne.

Adresovo-analógové systémy sú vo svojej podstate telemetrické systémy. Hodnota parametra riadeného detektorom (teplota, obsah dymu v miestnosti) je prenášaná do ústredne. Ústredňa neustále monitoruje stav prostredia vo všetkých priestoroch budovy a na základe týchto údajov rozhoduje nielen o vygenerovaní signálu "Požiar", ale aj signálu "Výstraha". Zvlášť zdôrazňujeme, že „rozhodnutie“ nerobí detektor, ale ústredňa. Teória hovorí, že ak zostavíte graf intenzity požiaru v závislosti od času, potom bude vyzerať ako parabola (obr. 1). V počiatočnom štádiu rozvoja požiaru je jeho intenzita nízka, potom sa zvyšuje a následne sa začína lavínovitý cyklus. Ak hodíte neuhasený ohorok cigarety do koša s papierikmi, tie s vypúšťaním dymu najskôr tlejú, potom sa objaví plameň, ten sa rozšíri na nábytok a následne začne intenzívny rozvoj požiaru, čo nie je dlhšie ľahko zvládnuť.

Ukazuje sa, že ak je požiar zistený v počiatočnom štádiu, je ľahké ho odstrániť pohárom vody alebo konvenčným hasiacim prístrojom a škody z neho budú minimálne. Presne toto vám umožňujú adresovo-analógové systémy. Ak napríklad bežný (alebo adresovateľný) tepelný hlásič zaisťuje vytvorenie signálu "Požiar" pri teplote 60 °C, potom až do dosiahnutia tejto hodnoty služobný dôstojník nevidí na ústredni žiadne informácie o čo sa deje v miestnosti. A predsa to už znamená významný zdroj požiaru. Podobná situácia je s detektormi dymu, kde je potrebné dosiahnuť požadovanú úroveň dymu.

Adresovateľný neznamená adresovateľný analógový

Adresno-analógové systémy, neustále monitorujúce stav prostredia v miestnosti, okamžite zistia začiatok zmeny teploty alebo dymu a vydajú varovný signál strážnikovi. Preto analógové adresovateľné systémy poskytujú včasnú detekciu požiaru. To znamená, že požiar možno ľahko uhasiť s minimálnym poškodením budovy.

Zdôrazňujeme, že „povodie“ nie je lokalizované neadresnými systémami na jednej strane a adresnými a adresovo-analógovými systémami na strane druhej, ale adresovo-analógovými a inými systémami.

V skutočných adresovateľných analógových zariadeniach existuje princíp. možnosť individuálneho nastavenia nielen úrovní generovania signálov "Požiar" a "Výstraha" pre každý detektor, ale aj určenie logiky ich spoločnej činnosti. Inými slovami, dostávame do rúk nástroj, ktorý nám umožňuje optimálne sformovať systém včasnej detekcie požiaru pre každý objekt s prihliadnutím na jeho individuálne vlastnosti, t.j. máme zásadu. schopnosť optimálne vybudovať protipožiarny systém objektu.

Popri tom sa rieši aj množstvo dôležitých úloh, napríklad sledovanie výkonu detektorov. Takže v analógovom adresovateľnom systéme v zásade nemôže byť chybný detektor, ktorý ústredňa nezaznamená, pretože detektor musí neustále vysielať určitý signál. Ak k tomu pridáme výkonnú autodiagnostiku samotných detektorov, automatickú prachovú kompenzáciu a detekciu prašných dymových detektorov, je zrejmé, že tieto faktory len zvyšujú efektivitu adresovateľných analógových systémov.

Kľúčové vlastnosti

Dôležitou súčasťou adresovateľných analógových zariadení je konštrukcia poplachových slučiek. protokol slučky je know-how spoločnosti a je obchodným tajomstvom. Je to však on, kto do značnej miery určuje vlastnosti systému. Poďme študovať najcharakteristickejšie vlastnosti adresovo-analógových systémov.

Počet detektorov v slučke

Zvyčajne sa pohybuje od 99 do 128 a je limitovaná možnosťami napájania detektorov. V skorých modeloch boli detektory adresované pomocou mechanických spínačov, v neskorších modeloch žiadne spínače neboli a adresa je uložená v energeticky nezávislej pamäti snímača.

Poplachová slučka

V princípe je väčšina analógových adresovateľných zariadení schopná pracovať s stubom. ale existuje možnosť „straty“ veľkého počtu detektorov v dôsledku prerušenej slučky. Preto je kruhová slučka prostriedkom na zvýšenie schopnosti prežitia systému. Keď sa rozbije, zariadenie vygeneruje príslušné upozornenie, ale zaistí prevádzku s každým polzvonením, čím zachová výkon všetkých detektorov.

Zariadenia na lokalizáciu skratu

Aj to je prostriedok na zvýšenie „prežitia“ systému. Typicky sú tieto zariadenia inštalované cez 20-30 detektorov. V prípade skratu v slučke sa prúd v nej zvýši, čo zaznamenajú dve lokalizačné zariadenia a chybná sekcia sa vypne. zlyhá iba segment slučky s dvoma zariadeniami na lokalizáciu skratu a zvyšok zostáva funkčný kvôli kruhovej organizácii spojenia.

V moderných systémoch je každý detektor alebo modul vybavený zabudovaným zariadením na lokalizáciu skratu. Zároveň sa v dôsledku výrazného zníženia cien elektronických komponentov náklady na senzory v skutočnosti nezvýšili. Takéto systémy prakticky netrpia skratmi slučiek.

Štandardná sada detektorov

Zahŕňa dymovú optoelektronickú, tepelnú maximálnu teplotu, teplotnú maximálnu diferenciáciu, kombinovanú (dymovú plus tepelnú) a manuálnu hlásič. Tieto detektory zvyčajne postačujú na ochranu hlavných typov miestností v budove. Niektorí výrobcovia navyše ponúkajú celkom exotické typy senzorov, napríklad analógový adresovateľný lineárny detektor, optický detektor dymu pre miestnosti s vysokým stupňom znečistenia, optický detektor dymu pre priestory s nebezpečenstvom výbuchu atď. To všetko rozširuje rozsah analógových adresovateľných systémov.

Konvenčné moduly riadenia pod slučkou

Umožňujú použitie bežných detektorov. Tým sa znížia náklady na systém, ale samozrejme sa stratia vlastnosti adresovateľného analógového zariadenia. V niektorých prípadoch môžu byť takéto moduly úspešne použité na pripojenie konvenčných lineárnych detektorov dymu alebo na vytvorenie slučiek odolných voči výbuchu.

Riadiace a riadiace moduly

Sú pripojené priamo k poplachovým slučkám. Zvyčajne počet modulov zodpovedá počtu detektorov v slučke a ich adresové pole je doplnkové a neprekrýva sa s adresami detektorov. V niektorých systémoch je adresné pole detektorov a modulov zdieľané.

Celkový počet pripojených modulov môže byť niekoľko stoviek. Práve táto vlastnosť umožňuje na báze adresovateľného analógového požiarneho poplachového systému SPS integrovať automatické protipožiarne systémy budovy (obr. 2).

Počas integrácie sú výkonné zariadenia riadené a ich činnosť je monitorovaná. Počet kontrolných a riadiacich bodov je len niekoľko stoviek.

Rozvetvená logika na generovanie riadiacich signálov

Toto je nevyhnutný atribút analógových adresovateľných ústrední. Práve výkonné logické funkcie zabezpečujú vybudovanie jednotného systému automatickej protipožiarnej ochrany objektu. Medzi tieto funkcie patrí logika generovania signálu "Požiar" (napríklad pomocou dvoch spustených detektorov v skupine) a logika zapínania riadiaceho modulu (napríklad pri každom signáli "Požiar" v systéme alebo s signál "Oheň" v tejto skupine) a princíp . možnosť nastavenia časových parametrov (napríklad, keď signál "Požiar" zapne riadiaci modul M po čase T1 na čas T2). To všetko umožňuje efektívne postaviť aj výkonné plynové hasiace systémy na základe štandardných prvkov.

A nielen včasné odhalenie

Samotný princíp budovania adresovateľných analógových systémov umožňuje okrem včasnej detekcie požiaru získať množstvo unikátnych kvalít, napríklad zvýšenie odolnosti systému proti hluku. Vysvetlime si to na príklade.

Na obr. 3 znázorňuje niekoľko po sebe idúcich cyklov (n) tepelným adresovateľným analógovým detektorom. Pre ľahšie pochopenie pozdĺž osi y neodložíme trvanie signálu z detektora, ale okamžite zodpovedajúcu hodnotu teploty. V cykle dotazovania 4 nech dôjde k falošnému signálu z detektora alebo skresleniu trvania odozvy detektora vplyvom elektromagnetického rušenia tak, aby hodnota vnímaná zariadením zodpovedala teplote 80 °C. podľa prijatého falošného signálu by malo zariadenie vygenerovať signál "Požiar", t.j. zariadenie bude nefunkčné.

V adresovateľných analógových systémoch sa tomu možno vyhnúť zavedením algoritmu spriemerovania. Napríklad zavedieme spriemerovanie z troch po sebe nasledujúcich meraní. hodnota parametra pre „rozhodnutie“ o požiari bude súčtom hodnôt pre tri cykly vydelený 3:

• pre cykly 1, 2, 3 Т=60:3=20 °С – pod prahovou hodnotou;
• pre cykly 2, 3, 4 Т=120:3=40 °С – pod prahovou hodnotou;
• pre cykly 3, 4, 5 Т=120:3=40 °С – pod prahom.

To znamená, že keď prišiel falošný počet, signál "Fire" sa nevygeneroval. Zároveň by som chcel venovať osobitnú pozornosť tomu, že keďže „rozhoduje“ ústredňa, nie sú potrebné žiadne resety a opätovné požiadavky detektorov.

Všimnite si, že ak vstupný signál nie je nepravdivý, potom v cykloch 4 a 5 hodnota parametra zodpovedá 80 °C, potom s týmto spriemerovaním sa signál vygeneruje, pretože T=180:3=60 °C, čo znamená, že zodpovedá na prahovú hodnotu pre generovanie signálu "Požiar".

aký je výsledok?

Videli sme teda, že analógové adresné systémy sú vďaka svojim jedinečným vlastnostiam účinným prostriedkom na zabezpečenie požiarnej bezpečnosti objektov. Počet detektorov v takýchto systémoch môže byť niekoľko desiatok tisíc, čo je dosť pre tie najambicióznejšie projekty.

Trh s adresovo-analógovými systémami v zahraničí má v posledných rokoch stabilne stúpajúcu tendenciu. Podiel analógových adresovateľných systémov na celkovom objeme výroby suverénne prekročil 60% Hromadná výroba analógových adresovateľných detektorov viedla k zníženiu ich nákladov, čo bolo ďalším stimulom pre rozšírenie trhu.

Žiaľ, podľa rôznych odhadov je u nás podiel adresovateľných analógových systémov od 5 do 10 %. Chýbajúci poistný systém a súčasné predpisy neprispievajú k zavádzaniu vysokokvalitného vybavenia a často sa používa najlacnejšie vybavenie. Napriek tomu sa už načrtli isté posuny a zdá sa, že stojíme na prahu zásadnej zmeny na trhu. Len v posledných rokoch sa náklady na optický dymový adresovateľný analógový detektor v Rusku znížili asi dvakrát, čo ich robí cenovo dostupnejšími. Bez adresovo-analógových systémov je nemysliteľné zabezpečiť bezpečnosť výškových budov, polyfunkčných komplexov a množstva iných kategórií objektov.

V Ruskej federácii vzniká denne asi 700 požiarov, pri ktorých zomrie viac ako 50 ľudí. Preto záchrana ľudského života zostáva jednou z najdôležitejších úloh všetkých bezpečnostných systémov. V poslednej dobe sa čoraz častejšie diskutuje o téme včasnej detekcie požiaru.

Vývojári moderných hasičských zariadení súťažia vo zvyšovaní citlivosti požiarnych hlásičov na hlavné znaky požiaru: teplo, optické žiarenie plameňa a koncentráciu dymu. V tomto smere sa robí veľa práce, no všetky požiarne hlásiče sa spúšťajú, keď už vznikol aspoň malý požiar. A málokto rozoberá tému zisťovania možných príznakov požiaru. Zariadenia, ktoré dokážu registrovať nie požiar, ale len hrozbu alebo pravdepodobnosť požiaru, sú už vyvinuté. Ide o plynové hlásiče požiaru.

Porovnávacia analýza

Je známe, že požiar môže vzniknúť ako pri náhlej núdzovej situácii (výbuch, skrat), tak aj pri postupnom hromadení nebezpečných faktorov: hromadenie horľavých plynov, pár, prehriatie látky nad bod vzplanutia, tlejúca izolácia el. káblové drôty pred preťažením, hnilobou a zahrievaním obilia a pod.

Na obr. Obrázok 1 je graf reakcie typického plynového požiarneho detektora na požiar začínajúci horiacou cigaretou spadnutou na matrac. Graf ukazuje, že detektor plynu reaguje na oxid uhoľnatý po 60 minútach. po dopade horiacej cigarety na matrac v tom istom prípade fotoelektrický detektor dymu reaguje po 190 minútach, ionizačný detektor dymu - po 210 minútach, čo výrazne zvyšuje čas na rozhodnutie o evakuácii osôb a likvidácii požiaru.

Ak opravíte súbor parametrov, ktoré môžu viesť k vzniku požiaru, môžete (bez čakania na výskyt plameňa, dymu) zmeniť situáciu a vyhnúť sa požiaru (nehode). Ak je signál z plynového požiarneho hlásiča prijatý včas, pracovníci údržby budú mať čas prijať opatrenia na zmiernenie alebo odstránenie faktora ohrozenia. Môže ísť napríklad o odvetranie miestnosti od horľavých pár a plynov, v prípade prehriatia izolácie, vypnutie napájania kábla a prepnutie na použitie záložnej linky, v prípade skratu na elektronickej doske počítačov a ovládané stroje, uhasenie lokálneho požiaru a odstránenie chybnej jednotky. Je to teda osoba, ktorá robí konečné rozhodnutie: zavolať hasičov alebo odstrániť nehodu svojpomocne.

Typy detektorov plynu

Všetky plynové požiarne hlásiče sa líšia typom snímača:
- oxid kovu,
- termochemické,
- polovodič.

Senzory oxidov kovov

Senzory oxidov kovov sú vyrábané na báze hrubovrstvovej mikroelektronickej technológie. Ako substrát je použitý polykryštalický oxid hlinitý, na ktorom je obojstranne nanesené vyhrievacie teleso a vrstva citlivá na oxid kovu (obr. 2). Snímací prvok je umiestnený v puzdre chránenom plášťom priepustným pre plyny, ktorý spĺňa všetky požiadavky na požiarnu a výbušnú bezpečnosť.

Snímače oxidov kovov sú určené na zisťovanie koncentrácie horľavých plynov (metán, propán, bután, vodík a pod.) vo vzduchu v koncentračnom rozsahu od tisícin po jednotky percent a toxických plynov (CO, arzín, fosfín, sírovodík, atď.). atď.) na úrovni maximálnych prípustných koncentrácií, ako aj na súčasné a selektívne stanovenie koncentrácií kyslíka a vodíka v inertných plynoch, napríklad v raketovej technike. Okrem toho majú na svoju triedu rekordne nízky elektrický výkon potrebný na vykurovanie (menej ako 150 mW) a možno ich použiť v detektoroch úniku plynu a požiarnych poplachových systémoch, stacionárnych aj prenosných.

Termochemické detektory plynov

Spomedzi metód používaných na stanovenie koncentrácie horľavých plynov alebo pár horľavých kvapalín v atmosférickom vzduchu sa používa termochemická metóda. Jeho podstata spočíva v meraní tepelného efektu (dodatočného zvýšenia teploty) z oxidačnej reakcie horľavých plynov a pár na katalyticky aktívnom snímacom prvku a ďalšej konverzii prijatého signálu. Senzor alarmu pomocou tohto tepelného efektu generuje elektrický signál úmerný koncentrácii horľavých plynov a pár s rôznymi faktormi úmernosti pre rôzne látky.

Počas spaľovania rôznych plynov a pár generuje termochemický senzor signály rôznej veľkosti. Rovnaké úrovne (v % LEL) rôznych plynov a pár v zmesiach vzduchu zodpovedajú nerovnakým výstupným signálom snímača.

Termochemický senzor nie je selektívny. Jeho signál charakterizuje úroveň výbušnosti, ktorá je určená celkovým obsahom horľavých plynov a pár v zmesi vzduchu.

V prípade riadenia súboru komponentov, v ktorom sa obsah jednotlivých, predtým známych horľavých komponentov pohybuje od nuly do určitej koncentrácie, môže viesť k chybe riadenia. Táto chyba existuje aj za normálnych podmienok. Tento faktor je potrebné vziať do úvahy pri stanovení hraníc rozsahu koncentrácií signálov a tolerancie ich zmeny - hranice dovolenej základnej absolútnej chyby prevádzky. Medze merania signalizačného zariadenia sú najmenšie a najvyššie hodnoty koncentrácie stanovovanej zložky, v rámci ktorých signalizačné zariadenie meria s chybou nepresahujúcou stanovenú hodnotu.

Popis meracieho obvodu

Merací obvod termochemického konvertora je mostíkový obvod (pozri obr. 2). V premosťovacom obvode sú zahrnuté citlivé prvky B1 a kompenzačné prvky B2 umiestnené v snímači. Druhá vetva mostíka - odpory R3-R5 sú umiestnené v signalizačnej jednotke príslušného kanála. Mostík je vyvážený odporom R5.

Pri katalytickom spaľovaní vzduchovej zmesi horľavých plynov a pár na citlivom prvku B1 sa uvoľňuje teplo, teplota stúpa a následne sa zvyšuje odpor citlivého prvku. Na vyrovnávacom prvku B2 nedochádza k horeniu. Odpor vyrovnávacieho prvku sa mení jeho starnutím, zmenami napájacieho prúdu, teploty, rýchlosti regulovanej zmesi a pod. Rovnaké faktory pôsobia na citlivý prvok, čím sa výrazne znižuje nimi spôsobená nevyváženosť mostíka (nulový drift) a chyba riadenia.

Pri stabilnom výkone mostíka, stabilnej teplote a riadenej rýchlosti zmesi vzniká nevyváženosť mosta so značným stupňom presnosti zo zmien odporu snímacieho prvku.

V každom kanáli napájanie mostíka snímača zabezpečuje konštantnú optimálnu teplotu prvkov reguláciou prúdu. Ako snímač teploty sa spravidla používa rovnaký citlivý prvok B1. Signál nevyváženosti mosta sa odoberá z diagonály mosta ab.

Polovodičové snímače plynu

Princíp činnosti polovodičových plynových senzorov je založený na zmene elektrickej vodivosti polovodičovej vrstvy citlivej na plyn pri chemickej adsorpcii plynov na jej povrchu. Tento princíp umožňuje ich efektívne využitie v požiarnych poplachových zariadeniach ako alternatíve k tradičným optickým, tepelným a dymovým signalizačným zariadeniam (detektorom), vrátane tých, ktoré obsahujú rádioaktívne plutónium. A vysoká citlivosť (pre vodík od 0,00001% objemu), selektivita, rýchlosť a nízka cena polovodičových plynových senzorov by sa mali považovať za ich hlavnú výhodu oproti iným typom požiarnych hlásičov. Fyzikálne a chemické princípy detekcie signálov, ktoré sa v nich používajú, sú kombinované s modernými mikroelektronickými technológiami, čo vedie k nízkej cene produktov v hromadnej výrobe a vysokým technickým vlastnostiam.

Polovodičové senzory citlivé na plyn sú high-tech prvky s nízkou spotrebou energie (od 20 do 200 mW), vysokou citlivosťou a zvýšenou rýchlosťou až na zlomky sekundy. Oxidové a termochemické senzory sú na toto použitie príliš drahé. Zavedenie plynových hlásičov požiaru do výroby na báze polovodičových chemických senzorov vyrábaných skupinovou technológiou umožňuje výrazne znížiť cenu hlásičov plynov, čo je dôležité pre masové použitie.

Regulačné požiadavky

Regulačné dokumenty pre plynové požiarne hlásiče ešte nie sú úplne vypracované. Existujúce rezortné požiadavky RD BT 39-0147171-003-88 sa vzťahujú na zariadenia ropného a plynárenského priemyslu. NPB 88-01 o umiestnení plynových hlásičov požiaru hovorí, že by sa mali inštalovať v interiéri na strop, steny a iné stavebné konštrukcie budov a konštrukcií v súlade s prevádzkovými pokynmi a odporúčaniami špecializovaných organizácií.

V každom prípade však, aby ste mohli presne vypočítať počet detektorov plynu a správne ich nainštalovať v zariadení, musíte najprv vedieť:
- parameter, ktorým sa kontroluje bezpečnosť (typ plynu, ktorý sa uvoľňuje a označuje nebezpečenstvo, napr. CO, CH4, H2 atď.);
- objem miestnosti;
- účel priestorov;
- dostupnosť ventilačných systémov, pretlak vzduchu atď.

Zhrnutie

Plynové hlásiče požiaru sú zariadenia novej generácie, a preto stále vyžadujú nové výskumné štúdie od domácich a zahraničných spoločností zaoberajúcich sa požiarnymi systémami, aby sa vyvinula teória emisií plynov a distribúcie plynov v miestnostiach rôzneho účelu a prevádzky, ako aj na vykonanie praktické experimenty k vypracovaniu odporúčaní pre racionálne umiestnenie takýchto detektorov.

Tento systém je určený na zistenie počiatočného štádia požiaru, odoslanie oznámenia o mieste a čase jeho vzniku a v prípade potreby zapnutie automatického hasiaceho systému a systému odvodu dymu.

Účinným systémom varovania pred požiarmi je použitie poplachových systémov.

Požiarny poplachový systém musí:

* - rýchlo identifikovať miesto požiaru;

* - spoľahlivo prenášať požiarny signál do prijímacieho a ovládacieho zariadenia;

* - previesť požiarny signál do formy vhodnej na vnímanie personálom chráneného objektu;

* - zostať imúnny voči vplyvu vonkajších faktorov iných ako faktory požiaru;

* - rýchlo odhaliť a odoslať upozornenie na poruchy, ktoré bránia normálnemu fungovaniu systému.

Protipožiarnou automatizáciou sú vybavené priemyselné objekty kategórie A, B a C, ako aj objekty národného významu.

Požiarna signalizácia pozostáva z požiarnych hlásičov a meničov, ktoré premieňajú iniciačné faktory požiaru (teplo, svetlo, dym) na elektrický signál; kontrolná stanica, ktorá vysiela signál a zapína svetelné a zvukové alarmy; ako aj automatické hasiace zariadenia a zariadenia na odstraňovanie dymu.

Včasné zachytenie požiarov uľahčuje ich uhasenie, čo do značnej miery závisí od citlivosti senzorov.

Automatické hasiace systémy

Automatické hasiace systémy sú určené na uhasenie alebo lokalizáciu požiaru. Zároveň musia plniť aj funkcie automatického požiarneho hlásiča.

Automatické hasiace zariadenia musia spĺňať tieto požiadavky:

* - čas odozvy musí byť kratší ako maximálny povolený čas na voľný rozvoj požiaru;

* - mať dobu pôsobenia v hasiacom režime potrebnú na likvidáciu požiaru;

* - mať požadovanú intenzitu dodávky (koncentrácie) hasiacich látok;

* - spoľahlivosť fungovania.

V priestoroch kategórie A, B, C sa používajú stacionárne hasiace zariadenia, ktoré sa delia na aerosólové (halogénované uhľovodíky), kvapalné, vodné (sprinklery a záplavy), parné, práškové.

Najrozšírenejšie sú v súčasnosti sprinklerové zariadenia na hasenie požiarov striekanou vodou. K tomu je pod stropom namontovaná sieť rozvetvených potrubí, na ktorých sú umiestnené postrekovače pri rýchlosti závlahy jedným postrekovačom od 9 do 12 m 2 podlahovej plochy. V jednej sekcii vodného systému musí byť najmenej 800 postrekovačov. Podlahová plocha chránená jedným postrekovačom typu CH-2 by nemala byť väčšia ako 9 m 2 v miestnostiach so zvýšeným nebezpečenstvom požiaru (ak je množstvo horľavých materiálov viac ako 200 kg na 1 m 2; v ostatných prípadoch - nie viac ako 12 m 2. Výstup v hlavici postrekovača je uzavretý tavnou poistkou (72°C, 93°C, 141°C, 182°C), pri roztavení voda strieka, naráža na deflektor Intenzita zavlažovania plochy je 0,1 l/s m2

Sprinklerové siete musia byť natlakované na výkon 10 l/s. Ak sa počas požiaru otvorí aspoň jeden sprinkler, spustí sa poplach. Riadiace a signálne ventily sú umiestnené na viditeľných a prístupných miestach a na jeden riadiaci a signálny ventil je pripojených maximálne 800 postrekovačov.

V priestoroch s nebezpečenstvom požiaru sa odporúča dodávať vodu okamžite po celej ploche miestnosti. V týchto prípadoch sa používajú skupinové akčné inštalácie (drrencher). Drencher sú postrekovače bez tavných uzáverov s otvorenými otvormi na vodu a iné zlúčeniny. Za normálnych okolností je výstup vody do siete uzavretý skupinovým ventilom. Intenzita dodávky vody je 0,1 l / s m 2 a pre miestnosti so zvýšeným nebezpečenstvom požiaru (s množstvom horľavých materiálov 200 kg na 1 m 2 a viac) - 0,3 l / s m 2.

Vzdialenosť medzi drenážmi by nemala presiahnuť 3 m a medzi drenážmi a stenami alebo priečkami - 1,5 m. Plocha podlahy chránená jedným namáčadlom by nemala byť väčšia ako 9 m2. Počas prvej hodiny hasenia požiaru je potrebné dodať najmenej 30 l / s

Jednotky umožňujú automatické meranie sledovaných parametrov, rozpoznávanie signálov v prípade výbušnej situácie, konverziu a zosilňovanie týchto signálov a vydávanie príkazov na zapnutie akčných členov ochrany.

Podstatou procesu ukončenia výbuchu je inhibícia chemických reakcií dodávaním hasiacich kompozícií do spaľovacej zóny. Možnosť zastavenia výbuchu je spôsobená prítomnosťou určitého časového intervalu od okamihu vzniku podmienok výbuchu po jeho vývoj. Toto časové obdobie, podmienečne nazývané indukčná perióda (f ind), závisí od fyzikálno-chemických vlastností horľavej zmesi, ako aj od objemu a konfigurácie chráneného zariadenia.

Pre väčšinu horľavých uhľovodíkových zmesí je približne 20 % z celkového času výbuchu.

Aby automatický systém ochrany proti výbuchu plnil svoj účel, musia byť splnené nasledujúce podmienky:< ф инд, то есть, время срабатывания защиты должно опережать время индуктивного периода.

Podmienky bezpečného používania elektrických zariadení upravuje PUE. Elektrické zariadenia sa delia na nevýbušné, vhodné do priestorov s nebezpečenstvom požiaru a na bežný výkon. V priestoroch s nebezpečenstvom výbuchu je povolené používať iba elektrické zariadenia v nevýbušnom prevedení, rozlíšené podľa úrovní a typov ochrany proti výbuchu, kategórie (charakterizované bezpečnou medzerou, to znamená maximálnym priemerom otvoru, cez ktorý preniká plameň danej horľaviny zmes nie je schopná prejsť), skupiny (ktoré sú charakterizované T s danou horľavou zmesou).

Vo výbušných priestoroch a priestoroch vonkajších inštalácií sa používa špeciálne elektrické osvetľovacie zariadenie vyrobené v protivýbuchovej verzii.

dymové poklopy

Dymové poklopy sú navrhnuté tak, aby zabezpečili, že susediace miestnosti sú bez dymu a znížia koncentráciu dymu v spodnej zóne miestnosti, v ktorej došlo k požiaru. Otvorením dymových poklopov sa vytvoria priaznivejšie podmienky na evakuáciu osôb z horiaceho objektu a uľahčí sa práca hasičským zborom pri hasení požiaru.

Na odstránenie dymu v prípade požiaru v suteréne normy stanovujú inštaláciu okien s veľkosťou najmenej 0,9 x 1,2 m na každých 1 000 m 2 plochy suterénu. Dymový poklop je zvyčajne blokovaný ventilom.

(svetlo, teplo, dym) sú schopné len správy: „Horíme! Je čas uhasiť oheň!" Inak to však nemôže byť, keďže činnosť ich senzorov je založená na takých fyzikálnych princípoch, ako je detekcia svetla, tepla či dymu. Získajte správu „Pozor! Tu je možný požiar!" je možné len zavedením stálej kontroly nad plynno-dynamickým zložením vnútorného vzduchu. Takáto kontrola umožní prijať primerané opatrenia na predchádzanie požiaru a jeho elimináciu v zárodku. To je dôvod, prečo špecialisti Gamma vyvinuli metódu včasnej detekcie požiaru pomocou polovodičových chemických senzorov, ktorá bola ocenená diplomami a zlatými medailami na medzinárodných výstavách Brusel-Eureka 2000 a Ženeva 2001.

Spoľahlivým spôsobom, ako zabrániť požiaru v počiatočnom štádiu, pred zapálením, je teda kontrola chemického zloženia vzduchu, ktoré sa dramaticky mení v dôsledku tepelného rozkladu prehriatych alebo tlejúcich horľavých materiálov. V tejto fáze sú preventívne opatrenia stále účinné. Napríklad v prípade prehriatia elektrických spotrebičov (žehlička alebo elektrický krb) sa dajú automaticky včas vypnúť signálom plynového senzora.

Zloženie plynov uvoľnených pri spaľovaní

Množstvo plynov uvoľnených v počiatočnom štádiu horenia (tlenia) je určené zložením práve tých materiálov, ktoré sa podieľajú na tomto procese. Vo väčšine prípadov však možno s istotou identifikovať aj hlavné charakteristické zložky plynu. Podobné štúdie boli vykonané v Inštitúte požiarnej bezpečnosti (Balašikha, Moskovský región) s použitím štandardnej komory s objemom 60 m 3 na simuláciu požiaru. Zloženie plynov uvoľnených pri spaľovaní sa stanovilo pomocou chromatografie. Experimenty poskytli nasledujúce výsledky.

Vodík (H 2 ) je hlavnou zložkou plynov emitovaných v štádiu tlenia v dôsledku pyrolýzy materiálov používaných v stavebníctve, ako je drevo, textílie a syntetické materiály. V počiatočnom štádiu požiaru, v procese tlenia, je koncentrácia vodíka 0,001-0,002%. V budúcnosti dochádza k zvýšeniu obsahu aromatických uhľovodíkov na pozadí prítomnosti podoxidovaného oxidu uhoľnatého (CO) - 0,002-0,008%. Keď sa objaví plameň, koncentrácia oxidu uhličitého (CO 2) stúpne na úroveň 0,1 %, čo zodpovedá spáleniu 40-50 g dreva alebo papiera v uzavretej miestnosti s objemom 60 m 3 a je ekvivalentné na 10 vyfajčených cigariet. Táto úroveň CO2 sa dosiahne aj v dôsledku prítomnosti dvoch osôb v miestnosti počas 1 hodiny.

Experimenty ukázali, že prah pre detekciu požiarneho systému včasného varovania v atmosférickom vzduchu za normálnych podmienok by mal byť na úrovni 0,002 % pre väčšinu plynov vrátane vodíka a oxidu uhoľnatého. Je žiaduce, aby rýchlosť systému nebola horšia ako 10 s. Tento záver možno považovať za zásadný pre vývoj množstva výstražných detektorov požiarnych plynov.

Existujúce nástroje environmentálnej analýzy plynov (vrátane tých, ktoré sú založené na elektrochemických, tepelných katalytických a iných senzoroch) sú na takéto použitie príliš drahé. Zavedenie požiarnych hlásičov na báze polovodičových chemických senzorov vyrábaných vsádzkovou technológiou do výroby dramaticky zníži náklady na plynové senzory.

Polovodičové snímače plynu

Princíp činnosti polovodičových plynových senzorov je založený na zmene elektrickej vodivosti polovodičovej vrstvy citlivej na plyn pri chemickej adsorpcii plynov na jej povrchu. Táto okolnosť umožňuje ich efektívne využitie v požiarnych poplachových zariadeniach ako alternatívnych zariadeniach k tradičným optickým, tepelným a dymovým poplachom, vrátane tých, ktoré obsahujú rádioaktívne plutónium. A vysoká citlivosť (pre vodík - od 0,000001%!), Selektivita, rýchlosť a nízke náklady na polovodičové plynové senzory by sa mali považovať za ich hlavné výhody oproti iným typom požiarnych hlásičov. Fyzikálne a chemické princípy detekcie signálov, ktoré sa v nich používajú, sú kombinované s modernými mikroelektronickými technológiami, čo predurčuje nízku cenu produktov v hromadnej výrobe a vysoké technické a energeticky úsporné vlastnosti.

Aby fyzikálne a chemické procesy prebiehali na povrchu citlivej vrstvy dostatočne rýchlo, rýchlosťou niekoľkých sekúnd, je senzor periodicky zahrievaný na teplotu 450-500°C, čím sa aktivuje jeho povrch. Ako citlivé polovodičové vrstvy sa zvyčajne používajú jemne rozptýlené oxidy kovov (SnO 2, ZnO, In 2 O 3 atď.) s prímesami Pl, Pd a pod.. Vzhľadom na štrukturálnu pórovitosť tvarovaných materiálov, dosiahnutú určitými technologickými postupmi, je možné použiť kovy, ktoré sa môžu použiť ako kovy, t.j. ich špecifický povrch je asi 30 m2/g. Ohrievač je odporová vrstva vyrobená z inertných materiálov (Pl, RuO 2, Au atď.) a elektricky izolovaná od polovodičovej vrstvy.

So zdanlivou jednoduchosťou takéto formovacie metódy sústredili všetky najnovšie úspechy v oblasti vedy o materiáloch a mikroelektronických technológií. To viedlo k vysokej konkurencieschopnosti snímača, ktorý môže pracovať niekoľko rokov, pričom je periodicky v „namáhanom“ stave pri zahriatí na 500 °C, pričom si zachováva vysoké výkonové charakteristiky, citlivosť, stabilitu, selektivitu a spotrebuje nízku energiu (a v priemere niekoľko desiatok miliwattov). Priemyselná výroba polovodičových snímačov je široko rozvinutá po celom svete, ale hlavný podiel na svetovom trhu zaberajú japonské spoločnosti. Uznávaným lídrom v tejto oblasti je Figaro s ročnou produkciou okolo 5 miliónov senzorov. a veľkosériová výroba zariadení na nich založených, vrátane prvkovej základne a obvodových riešení s programovateľnými zariadeniami.

Množstvo funkcií pri výrobe polovodičových snímačov však sťažuje kompatibilitu s tradičnou kremíkovou technológiou v uzavretej slučke. Vysvetľuje to skutočnosť, že snímače nie sú tak sériovo vyrábané ako mikroobvody a majú väčší rozptyl parametrov vzhľadom na špecifiká prevádzkových podmienok (často v agresívnom prostredí). Ich výroba si vyžaduje veľmi špecifické know-how vo fyzikálnej chémii, materiálovej vede atď. Úspech tu preto sprevádza veľké špecializované firmy (napríklad Microchemical Instrument, európska pobočka Motoroly), ktoré sa neponáhľajú podeliť sa o svoj vývoj v oblasti špičkových technológií. Bohužiaľ, tento priemysel nebol nikdy dobre rozvinutý v Rusku a SNŠ, napriek dostatočnému počtu výskumných skupín - RRC "Kurčatov inštitút", Moskovská štátna univerzita, Leningradská štátna univerzita, Voronežská štátna univerzita, IGIC RAS, N.I. Karpov, Saratovská univerzita, Novgorodská univerzita atď.

Domáci vývoj polovodičových snímačov

Najrozvinutejšia technológia na výrobu polovodičových snímačov je navrhnutá v RRC "Kurchatov Institute". Vyvinula polovodičové senzory malých rozmerov na analýzu chemického zloženia plynov a kvapalín. Vyrábajú sa mikroelektronickou technológiou a spájajú výhody mikroelektronických zariadení – nízka cena pri hromadnej výrobe, miniaturizácia, nízka spotreba energie – s možnosťou merania koncentrácie plynov a kvapalín v širokom rozsahu a s dostatočne vysokou presnosťou. Vyvinuté zariadenia sú rozdelené do dvoch skupín: senzory na báze oxidu kovu a štrukturálne polovodičové senzory.

senzory oxidov kovov. Vyrobené technológiou hrubého filmu. Ako substrát sa používa polykryštalický oxid hlinitý, na ktorom je na oboch stranách nanesený ohrievač a vrstva citlivá na oxid kovu. Citlivý prvok je umiestnený v plynopriepustnom puzdre, ktoré spĺňa požiadavky proti výbuchu a požiarnej bezpečnosti.

Senzory sú schopné určiť koncentráciu horľavých plynov (metán, propán, bután, vodík atď.) vo vzduchu v rozsahu od 0,001 % do niekoľkých percent, ako aj toxických plynov (oxid uhoľnatý, arzín, fosfín, vodík sulfid a pod.) na úrovni maximálnej prípustnej koncentrácie (MAC). Môžu sa tiež použiť na súčasné a selektívne stanovenie koncentrácie kyslíka a vodíka v inertných plynoch, napríklad pre raketovú techniku. Na vykurovanie tieto zariadenia vyžadujú na svoju triedu rekordne nízky elektrický výkon – menej ako 150 mW. Senzory oxidu kovov sú určené na použitie v detektoroch úniku plynu a požiarnych poplachových systémoch (stacionárnych aj vreckových).

Štrukturálne polovodičové snímače. Ide o senzory na báze kov-dielektricko-polovodičových (MIS) kremíkových štruktúr, kov-pevný elektrolyt-polovodič a Schottkyho diódy.

Na stanovenie koncentrácie vodíka vo vzduchu alebo inertných plynoch sa používajú štruktúry MIS s paládiovým alebo platinovým hradlom. Prah detekcie vodíka je približne 0,00001 %. Senzory sa úspešne používajú na zisťovanie koncentrácie vodíka v chladive jadrových reaktorov s cieľom zachovať ich bezpečnosť. Štruktúry s pevným elektrolytom (fluorid lantanitý, vodivý cez ióny fluóru) sú určené na stanovenie koncentrácie fluóru a fluoridov (predovšetkým fluorovodíka) vo vzduchu. Pracujú pri izbovej teplote, umožňujú určiť koncentráciu fluóru a fluorovodíka na úrovni 0,000003 %, čo je približne 0,1 MPC. Meranie úniku fluorovodíka je dôležité najmä pre určenie environmentálnej situácie v regiónoch s veľkou produkciou hliníka, polymérov a jadrového paliva.

Podobné štruktúry vyrobené na báze karbidu kremíka a pracujúce pri teplote okolo 500 °C možno použiť na meranie koncentrácie freónov.

Indikátor oxidu uhoľnatého a vodíka CO-12

Medzinárodne uznávaná metóda včasnej detekcie požiaru poskytuje simultánne monitorovanie relatívnych koncentrácií dvoch alebo viacerých plynov, ako sú aromatické uhľovodíky, vodík, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý. Získané hodnoty sa porovnajú s nastavenými hodnotami a ak sa zhodujú, spustí sa alarm. Kontrola a porovnanie relatívnych koncentrácií zložiek plynu sa vykonáva s danou frekvenciou. Možnosť falošných poplachov meracieho zariadenia so zvýšením koncentrácie jedného z plynov je vylúčená, ak nedôjde k vznieteniu.

Ako meracie zariadenie je navrhnutý indikátor CO-12 určený na detekciu plynného oxidu uhoľnatého a vodíka v ovzduší v rozsahu ich koncentrácií od 0,001 do 0,01 %. Zariadenie je deväťúrovňový proporcionálny indikátor vo forme radu LED diód troch farieb - zelená (rozsah nízkej koncentrácie), žltá (stredná úroveň) a červená (vysoká úroveň). Každému rozsahu zodpovedajú tri LED diódy. Po rozsvietení červených LED diód sa aktivuje zvukový signál, ktorý upozorní ľudí na nebezpečenstvo otravy.

Princíp činnosti indikátora je založený na registrácii zmeny odporu (R) polovodičového senzora citlivého na plyn, ktorého teplota sa počas procesu merania stabilizuje na 120 °C.

V tomto prípade je vykurovacie teleso zahrnuté v spätnej väzbe operačného zosilňovača - regulátora teploty - a pravidelne každých 6 s je žíhané po dobu 0,5 s pri teplote 450 ° C. Potom nasleduje izotermická relaxácia odporu R pri interakcii s oxidom uhoľnatým. R sa meria pred ďalším žíhaním (obr. 3, bod C, po ktorom nasleduje žíhanie O). Proces merania a výstup do indikátora dát je riadený programovateľným zariadením.

Jeho hlavné technické vlastnosti:

Indikátor je možné efektívne použiť ako požiarne poplachové zariadenie v obytných priestoroch aj v priemyselných objektoch. Vidiecke domy, chaty, vane, sauny, garáže a kotolne, podniky s výrobou založenou na použití otvoreného ohňa a tepelného spracovania, podniky v baníctve, hutníctve a priemysle spracovania ropy a plynu a napokon cestná doprava - to nie je Úplný zoznam objektov, kde je indikátor CO 12, môže byť užitočný.

Takéto hlásiče požiaru s včasnou detekciou, spojené do jednej siete a kontrolujúce uvoľňovanie plynu pri tlení materiálov pred ich vznietením, pri umiestnení v priemyselných objektoch, umožňujú predchádzať mimoriadnym udalostiam nielen v zariadeniach pozemnej požiarnej ochrany, ale aj v podzemných stavbách, uhlie. bane, kde sa v dôsledku prehriatia zariadení prepravujúcich uhlie môže vznietiť uhoľný prach. Každý senzor, ktorý má svetelné a zvukové varovné signály, je schopný nielen informovať o stupni plynovej kontaminácie územia, ale aj varovať personál nachádzajúci sa v tesnej blízkosti krajného miesta na nebezpečenstvo. Stacionárne požiarne hlásiče inštalované v obytných priestoroch môžu automatickým odpojením od siete zabrániť výbuchom plynu v domácnostiach, otravám oxidom uhoľnatým a požiarom v dôsledku poruchy domácich spotrebičov alebo hrubého porušenia ich prevádzkových podmienok.

Elektronika №4, 2001

Tento systém je určený na zistenie počiatočného štádia požiaru, odoslanie oznámenia o mieste a čase jeho vzniku a v prípade potreby zapnutie automatického hasiaceho systému a systému odvodu dymu.

Účinným systémom varovania pred požiarmi je použitie poplachových systémov.

Požiarny poplachový systém musí:

Rýchlo identifikovať miesto požiaru;

Spoľahlivo prenášať požiarny signál do prijímacieho a riadiaceho zariadenia;

Previesť požiarny signál do formy vhodnej na vnímanie personálom chráneného objektu;

Zostaňte imúnni voči vplyvu vonkajších faktorov iných ako faktory požiaru;

Rýchlo identifikujte a nahláste poruchy, ktoré bránia normálnemu fungovaniu systému.

Protipožiarnou automatizáciou sú vybavené priemyselné objekty kategórie A, B a C, ako aj objekty národného významu.

Požiarna signalizácia pozostáva z požiarnych hlásičov a meničov, ktoré premieňajú iniciačné faktory požiaru (teplo, svetlo, dym) na elektrický signál; kontrolná stanica, ktorá vysiela signál a zapína svetelné a zvukové alarmy; ako aj automatické hasiace zariadenia a zariadenia na odstraňovanie dymu.

Včasné zachytenie požiarov uľahčuje ich uhasenie, čo do značnej miery závisí od citlivosti senzorov.

Hlásiče alebo senzory môžu byť rôznych typov:

- tepelný požiarny hlásič- automatický detektor, ktorý reaguje na určitú hodnotu teploty a (alebo) rýchlosť jej zvyšovania;

- dymový požiarny detektor- automatický požiarny hlásič, ktorý reaguje na aerosólové produkty spaľovania;

- rádioizotopový detektor požiaru - dymový požiarny hlásič, ktorý sa spúšťa vplyvom splodín horenia na ionizovaný tok pracovnej komory hlásiča;

- optický požiarny hlásič- dymový požiarny hlásič, ktorý sa spúšťa vplyvom splodín horenia na absorpciu alebo šírenie elektromagnetického žiarenia hlásiča;

- plameňový požiarny detektor- reaguje na elektromagnetické žiarenie plameňa;

- kombinovaný požiarny hlásič- reaguje na dva (alebo viac) faktorov požiaru.

Tepelné hlásiče sa delia na maximálne, ktoré sa spúšťajú, keď teplota vzduchu alebo chráneného objektu stúpne na hodnotu, na ktorú sú nastavené, a diferenciál, ktoré sa spúšťajú pri určitej rýchlosti zvyšovania teploty. Diferenciálne tepelné detektory môžu zvyčajne pracovať aj v maximálnom režime.

Maximálne tepelné detektory sa vyznačujú dobrou stabilitou, nevydávajú falošné poplachy a majú relatívne nízke náklady. Sú však necitlivé a aj pri umiestnení v malej vzdialenosti od miest možných požiarov fungujú s výrazným oneskorením. Tepelné detektory diferenciálneho typu sú citlivejšie, ale ich cena je vysoká. Všetky tepelné hlásiče musia byť umiestnené priamo v pracovných priestoroch, takže podliehajú častému mechanickému poškodeniu.

Ryža. 4.4.6. Schematický diagram detektora PTIM-1: 1 - snímač; 2 - premenlivý odpor; 3 - tyratrón; 4 - dodatočný odpor.

Optické detektory sú rozdelené do dvoch skupín : IR - indikátory priameho videnia, ktorý by mal "vidieť" oheň, a fotovoltaický dymovod. Snímacie prvky indikátorov priameho videnia nemajú praktický význam, pretože musia byť rovnako ako tepelné detektory umiestnené v tesnej blízkosti potenciálnych zdrojov požiaru.

Fotoelektrické detektory dymu sa spúšťajú, keď je svetelný tok v osvetlenej fotobunke oslabený v dôsledku vzdušného dymu. Hlásiče tohto typu je možné inštalovať vo vzdialenosti niekoľkých desiatok metrov od možného zdroja požiaru. Prachové častice rozptýlené vo vzduchu môžu viesť k falošným poplachom. Navyše citlivosť prístroja s usadzovaním najjemnejšieho prachu výrazne klesá, preto je potrebné detektory pravidelne kontrolovať a čistiť.

Ionizačné detektory dymu pre spoľahlivú prevádzku je potrebné ho podrobiť dôkladnej prehliadke a kontrole aspoň raz za dva týždne, včas odstrániť usadeniny prachu a upraviť citlivosť. Detektory plynu sa spúšťajú prítomnosťou plynu alebo zvýšením jeho koncentrácie.

Detektory dymu určené na detekciu produktov spaľovania vo vzduchu. Zariadenie má ionizačnú komoru. A keď sa do nej dostane dym z ohňa, ionizačný prúd sa zníži a detektor sa zapne. Čas odozvy detektora dymu pri vstupe dymu nepresiahne 5 sekúnd. Svetelné detektory sú usporiadané podľa princípu činnosti ultrafialového žiarenia z plameňa.

Výber typu automatického hlásiča požiaru a miesta inštalácie závisí od špecifík technologického procesu, druhu horľavých materiálov, spôsobov ich skladovania, priestoru miestnosti atď.

Tepelné hlásiče je možné použiť na ovládanie priestorov rýchlosťou jedného hlásiča na 10-25 m2 podlahy. Detektor dymu s ionizačnou komorou je schopný (v závislosti od miesta inštalácie) obslúžiť plochu 30 - 100 m 2 . Svetelné detektory dokážu ovládať plochu cca 400 - 600 m 2 . Automatické detektory sa inštalujú hlavne na potok alebo zavesené vo výške 6 - 10 m od úrovne podlahy. Vývoj algoritmu a funkcií požiarneho poplachového systému sa vykonáva s prihliadnutím na nebezpečenstvo požiaru zariadenia a architektonické a plánovacie prvky. V súčasnosti sa používajú tieto požiarne signalizácie: TOL-10/100, APST-1, STPU-1, SDPU-1, SKPU-1 atď.

Ryža. 4.5.7. Schéma automatického detektora dymu ADI-1: 1,3 - odpor; 2 - elektrická lampa; 4 - ionizačná komora; 5 - schéma pripojenia k elektrickej sieti