Датчики пожарной сигнализации

Предотвращение пожара и его своевременное обнаружение очень имеет большое значение для безопасности. Потому особое внимание стоит уделить системам, распознающим появление дыма. Необходимо разобраться, как они работают, какие есть виды такой техники, и что конкретно предпочесть.

Как нетрудно догадаться уже из названия, дымовой пожарный извещатель — это разновидность сигнализации, распознающая присутствие в воздухе дыма. Эта система не заменяет тепловые датчики, а работает в тесной связке с ними. Подобное устройство может использоваться и для дома, и для дачи. Мало того, можно поставить его и в баню, надежно обнаруживая очаги возгорания.

Горение может происходить с разной скоростью, с выделением различного количества тепла. Почти всегда образуется определенное количество газообразных продуктов сгорания, именно их и обнаруживает извещатель.
На схемах противопожарной защиты отмечается расположение каждого сигнального устройства. Условным обозначением для распознавателя дыма является сочетание символов Х2.

Современные дымовые извещатели могут работать круглые сутки, причем непрерывно, на протяжении значительного времени. Такие устройства взаимодействуют с пожарно-охранными системами российского и зарубежного производства. Но каждая модель извещателя может работать только при определенном напряжении питания. Другим важным требованием к ней является защита от перегрузки. В технических описаниях указывается:

• ограничение на предельные параметры тока;
• минимальная и максимальная температура;
• допустимая относительная влажность воздуха;
• возможность или невозможность подсоединения выносных средств оптической сигнализации;
• возможность или невозможность защищать пространство внутри подвесного или натяжного потолка.

Так как автономные извещатели могут охватить лишь небольшое пространство, главной областью их использования оказываются жилые дома и квартиры.
Но такие же устройства можно монтировать и в гаражах, в небольших мастерских. Существует возможность использовать эту технику даже в зданиях старой (до 1990 года) постройки. В основном предпочитают схему «1 помещение — 1 сигнальный прибор». Там, где опасность пожара велика или он может коснуться большого количества людей, создается целая «цепь» оповещения.

Тогда срабатывание одного устройства приводит к запуску и других аппаратов. В результате эффективность сигнализации возрастает. А вот если не установить пожарный извещатель хотя бы в одной комнате, устройства из соседних помещений могут среагировать слишком поздно. Также стоит учитывать, что не во всех местах такие системы можно ставить без проблем. Часто ошибка с выбором места для установки повышает частоту ложных срабатываний, но это отдельная тема, которую надо рассмотреть позднее.

Работает устройство сравнительно просто. Как только в охраняемой зоне появляется дым, датчик посылает особый электрический импульс в приемно-контрольный блок. Извещатель не отреагирует на:

• изменение температуры;
• перепады влажности;
• изменение фоновой освещенности.

Датчик постоянно измеряет оптическую плотность воздуха в комнате.
В зависимости от фактического значения этой плотности, он посылает сигналы с различными характеристиками. Действия контролирующего блока определяются соотношением измеренного показателя оптической плотности и порога, заданного при заводской настройке. Чтобы исключить ошибки, измерения повторяются пять раз подряд. Лишь если превышение порогового значения зафиксировано во всех пяти измерениях, система переходит в состояние «Пожар».

Это означает выработку особого сигнала, направляемого на выходной ключ. Под действием такого сигнала понижается выходное сопротивление. Распознав такое понижение, срабатывает приемно-контрольное устройство. Проходя через открытый ключ, электричество вызывает свечение оптического индикатора. В некоторых системах может использоваться звуковое оповещение.

Конструкторы всегда предусматривают возможность переполюсовки сетевого напряжения на определенное время.
Выходные сигналы, обуславливающие срабатывание извещателя, остаются стабильны даже на фоне краткосрочных перебоев в электропитании. Сигнал, который появляется при срабатывании, продолжает действовать и тогда, когда завершается действие продуктов сгорания. Для прекращения подачи сигнала надо переполюсовать или отключить извещатель на определенное время.

Сразу следует указать, что каждый тип извещателя (тепловой, ручной, дымовой) имеет как сильные, так и слабые места. Отзывы о конкретных устройствах обусловлены тем, как именно они работают. Часть дымовых оповещателей (работающая за счет ионизационного эффекта) превосходно действует, если дым содержит мелкие частицы. Но когда задымление происходит с выбросом большого количества крупных частиц, они будут работать менее эффективно. Также стоит учитывать, что ионизационные приборы создают поток радиоактивности.

Нормы безопасности строго запрещают эксплуатацию такой техники в местах, где непрерывно или очень долгое время находятся люди.
Оптические приборы более безопасны. Однако они не смогут обнаружить воспламенение органических жидкостей, обычных и сжиженных газов, ряда растворителей лакокрасочных материалов. При горении таких веществ не появляется или почти не появляется дым. Потому на практике стараются каждое помещение оснастить хотя бы двумя разновидностями сигнализации.

Не секрет, что сигнализация может обнаруживать задымление различными способами. Для этой цели применяются разные физические эффекты и явления. В большинстве случаев используют автономные сигнальные устройства круглой формы. Такие аппараты отличаются компактностью и могут размещаться даже в ограниченном пространстве. Отсутствует необходимость протягивать провода, подсоединять извещатель к инженерным коммуникациям.

Для получения электричества применяют батарейки.
Элемента питания стандартной емкости достаточно, чтобы оповещатель проработал 12 месяцев. Обычно система конструируется таким образом, чтобы подавался сигнал о разрядке источника тока. Дымовые противопожарные устройства оснащаются средствами подачи звукового сигнала, отличающимися малым потреблением тока. Это очень важно для полноценной долговременной работы.

Основными чертами автономных устройств являются:

• стабильная работа даже без внешнего источника питания;
• громкость звукового оповещения;
• возможность переставить устройство на другое место;
• установка своими руками без помощи специалистов;
• частые ложные тревоги (когда датчик реагирует на пыль либо на насекомых).

Оптико-электронные системы крайне популярны. Такие устройства могут мгновенно отреагировать на выброс дымовых частиц в воздух. Активный формат подразумевает испускание ультрафиолетового или инфракрасного импульса. Затем автоматика обрабатывает сигналы об отклике внешней среды на такое излучение. Сообразно этому задается последующий режим работы.

Пассивная схема означает, что датчик только лишь информирует автоматику о состоянии воздуха.
Какое-либо дополнительное излучение не используется. Ионизационный тип, как уже отмечалось, не получил большого распространения. В основе его оказывается применение радиоизотопных веществ. Конечно, принимаются специальные меры, чтобы сократить до минимума опасность для человека.

Но при этом все равно сохраняются трудности при утилизации радиоактивных веществ. Следует упомянуть также про автономные устройства смешанного типа. Такие извещатели могут отреагировать не только на сам дым, но и на перепады температуры, и на появление открытого огня. Принято различать линейные и точечные пожарные извещатели. Точечный тип подразумевает расположение излучателя и приемника светового излучения по разные стороны от поглощающей дым камеры.

При этом они находятся внутри общего корпуса. Крышка датчика перфорируется, что позволяет дымовым частичкам проходить внутрь без проблем. Точечным такой аппарат называют потому, что он распознает задымление только в одном месте. Достоинства очевидны:

• небольшой объем;
• простота установки;
• минимальные сложности с поддержанием чистоты;
• высокая эффективность.

Точечный оповещатель должен ставиться на потолок в строго определенном месте.
Оно рассчитывается с учетом высоты потолка. Иногда монтаж производится на стену или иную конструктивную часть постройки. Иначе организован линейный аппарат. Его делят на 2 обособленных части: источник света и его приемник.

Эти блоки монтируются по разные стороны комнаты. Потому луч света, чтобы попасть на приемник, должен пройти через все защищаемое пространство. В результате безопасность намного выше, чем в точечной схеме. Так как луч может преодолевать до 150 м, можно будет использовать минимум аппаратов. Но надо учитывать, что некоторые разновидности линейных оповещателей устроены не так.

Приемник света и его генератор размещены внутри одного блока.
Оптические оси устремлены в одну сторону. Чтобы модель работала нормально, потребуется установить вспомогательный отражатель. Ставят его строго на противоположную стену комнаты. Но применяется такое устройство только на объектах с очень высокими потолками или в помещениях со значительной площадью.

Заслуживает внимания и аспирационный тип извещателей.
Но интерес к ним не слишком велик. Такие устройства очень сложны и дороги. Внутрь герметичных коробок встраивается точечный источник света, а также трубки, при помощи которых фильтруется воздух. Эксплуатационные затраты при использовании аспирационных приборов оправдываются лишь защитой дорогостоящего имущества.

Простые пороговые (аналоговые) оповещатели реагируют исключительно на достижение определенного уровня концентрации дыма. Несомненными преимуществами такой техники являются дешевизна и простота использования. Однако, главная цель — эффективное обнаружение возгорания, — достигается не полностью. Особенно если учитывать, что в России продаются как раз самые простые модификации, без дополнительных усовершенствований.

На него обязательно должно ставиться специализированное программное обеспечение. Такой подход позволяет оперативно отреагировать даже на самые незначительные изменения обстановки. Неадресные приспособления используются довольно редко.
Дело в том, что без адресации невозможно определение устройств, которые подают тревожный сигнал. И потому на подобной основе не удастся развернуть сложную систему оповещения.

Радиоканальный, он же беспроводной способ обмена данными, всегда использует выделенные частоты.
Такой метод информирования основного устройства используется и в аналоговых, и в пороговых комплексах. Преимущество этой техники — эксплуатационное удобство. Однако, стоимость подобного решения очень велика. Потому в целях экономии иногда предпочитают кабельные модели.

Очень хорошие оценки потребители дают дымовым пожарным извещателям «ДИП»
. Эти аппараты отличаются впечатляющей надежностью. Вероятность ложного срабатывания очень мала, и возникает оно только после длительной эксплуатации. Конструкторы позаботились о простоте и удобстве подключения извещателей. Но можно обратить внимание и на продукцию иных фирм.

Так, вполне качественное оборудование поставляет финская фирма ESMIESMI
, являющаяся частью международного концерна Schneider Electric. Этот производитель давно вошел в число мировых лидеров по выпуску систем безопасности. Есть у него и многофункциональные комплексы, в которых наряду с пожарными присутствуют охранные компоненты.

Довольно часто используют также польские оповещатели марки Satel. Они выпускаются уже почти 30 лет, причем изготовитель разрабатывает еще и специализированный софт.

При желании можно легко объединить сигнализацию с охранными системами, со средствами видеонаблюдения и разграничения прохода. Из российских производителей можно смело рекомендовать НПО «Пожарная автоматика сервис». Без проблем удастся интегрировать системы оповещения от этой фирмы с ее же модулями пожаротушения.

Оборудование, поставляемое НПО «Центр-Протон», может использовать в работе каналы GSM, Ethernet. В высотных зданиях и на объектах большой площади рекомендуется использовать оповещатели Simplex (США).

Кроме этих компаний, заслуживают внимания:

• ООО «Рубеж»;
• TIRASTIRAS;
• «Сибирский арсенал»;
• «Теко»;
• «Артон».

Все перечисленные выше организации поставляют качественные и добротные сигнальные системы. Каждая из них уже удовлетворила запросы множества потребителей и успешно доказала правильность официальных описаний. Но важно понимать, что продукция каждой фирмы предназначена только для определенных условий использования. Если они обеспечены, то геометрия помещений и их площадь не играют особой роли. Часто в целях экономии ставят приборы по принципу «один на помещение».

Тогда особое значение приобретает надежность устройства. А вот его чувствительность — противоречивый показатель. Слишком слабая чувствительность повышает риск распространения пожара. Слишком высокая означает большую частоту ложных срабатываний. В любом случае важно оценивать перспективы модернизации и расширения (масштабирования) сигнальной системы.

Внимание надо обращать и на местность, где будет смонтирован извещатель, на условия в конкретном помещении.
Часто там возникают затруднения из-за неоправданно высокой влажности или температуры. Некоторые устройства могут страдать от запыления воздуха. Потребляемая мощность одинаково актуальна и для сетевых, и для питающихся от батареек оповещателей. В первом случае она прямо влияет на общий расход энергии.

Во втором — заставляет слишком часто менять источник тока. Но слишком гнаться за экономией все же не следует. На первом месте должны быть соображения надежности и стабильности. Знакомясь с продукцией конкретных компаний, надо выяснять, как налажено сервисное обслуживание, насколько велик гарантийный срок. Далее читают отзывы и узнают, можно ли будет интегрировать данную систему с другими компонентами безопасности.

Просто выбрать подходящий тип дымового извещателя, и даже конкретную модель — это еще не все. Надо разобраться с нюансами монтажа. Важно понимать, что такие приборы — это не электрические люстры, и установка потребует целого ряда специальных работ. Они проводятся в соответствии с регламентом, утверждаемым МЧС. И просто так изучить регламент недостаточно — придется обращаться к фирмам, которые лицензированы в государственных контрольных органах. Знание нормативных актов важно по другой причине: оно позволяет вовремя обнаружить недобросовестность со стороны исполнителя.

Сначала выясняют, сколько конкретно устройств придется поставить. Для этого общую площадь делят на территорию, которую может защитить один датчик. Важно: расстояние между перекрытием и извещателем должно быть сведено к минимуму. Когда соблюсти это требование невозможно, придется монтировать сигнализацию на стене, колонне или иной несущей конструкции. Вне зависимости от этого, целесообразно ставить датчики там, где будет захватываться максимум пространства.

Как оптические, так и ионизационные, и аспирационные датчики под самым перекрытием должны стоять на 0,1 м от стены (или дальше).
Когда извещатель монтируют на перегородку либо на колонну, это расстояние составляет 0,1-0,3 м. При этом во внимание принимаются размеры самого сигнального устройства. Линейные извещатели – как проводные, так и с радиопередатчиками, монтируются по иной схеме. Требуется, чтобы оптические оси излучателя и приемника отдалялись от перекрытия минимум на 0,1 м.

Но есть и другое требование: в процессе повседневной эксплуатации в область, где планируется обнаружить пожар, не должен входить ни один посторонний объект. И еще один нюанс: от оптической оси до любого иного предмета должно быть минимум 0,5 м. Это условие связано с профилактикой помех. Если оно не соблюдается, можно затруднить раннее обнаружение пожара. Уже одно простейшее описание требований (и далеко не всех!), показывает, насколько все это сложно, и что устанавливать извещатель должны профессионалы.

Но вот прибор установлен. Срок службы извещателя закрепляется в техническом паспорте. С поправкой на то, что этот срок достигается только в надлежащих условиях, предусмотренных конструкторами. Если устройство работает нормально, обычно оно мигает определенным образом. При нарушении в системе мигание меняется, могут быть и иные внешние проявления неполадок. Более точную информацию можно почерпнуть из технической документации.

Проверить извещатель при установке недостаточно.
Проверки следует повторять ежегодно (если иное не прописано в технической документации). Тестирование нужно поручать специалистам. Важно знать сигналы, которыми автономные извещатели уведомляют об окончании заряда батарейки. Если произошла протечка или по иной причине в устройство попала вода, его должна проверить сервисная служба.

Минимум раз в 20 дней надо очищать извещатель от пыли. Категорически нельзя:

• самостоятельно разбирать его;
• вносить изменения в схему;
• подвергать воздействию электромагнитных полей и электрических разрядов;
• подключать извещатели к сетям 220 В;
• скрывать их отделочными материалами и декоративными конструкциями, окрашивать.

На что сработает дымовой извещатель, смотрите в видео ниже.

Использование термина «датчик»
является не совсем правильным, так как датчик — это только часть извещателя (элемент реагирующий на внешнее воздействие – тепло, дым, свет и пр.). Несмотря на это, термин «датчик» используется во многих отраслевых нормах, в значении «извещатель».

Существует несколько разновидностей таких датчиков, которые имеют различные принципы работы – обнаружения пожара, особенность монтажа и установки, стоимость и предназначены для использования в различных помещениях. Мы постараемся осветить все эти аспекты.

Тепловые датчики

Одними из первых пожарных датчиков, которые появились еще в 19 веке, были тепловые. Принцип их работы был в использовании плавких материалов, которые разрушались под воздействием высокой температуры. При этом они были одноразовыми.

Сейчас существует несколько типов тепловых датчиков, в которых по-разному используется технология определения возгорания. Одни работают по принципу изменения электрического сопротивления в зависимости от изменения температуры, другие с использованием деформирующихся материалов. Некоторые используют зависимость магнитной индукции, от температуры.

Общее в них одно. Эти датчики срабатывают, если в помещении резко повышается температура. Они могут применяться практически во всех помещениях, в том числе там, где нельзя установить датчики дыма (кухня, санузлы, курительные комнаты и т.д.).

Тепловые пожарные извещатели
применять имеет смысл только тогда, когда самым вероятным признаком пожара будет являться именно быстро нарастающая температура.

Достоинства:

• Самая низкая стоимость датчика – от 50 руб. за «пластиковый колпачок»;
• Простота в обслуживании.

Недостатки:

• Неэффективны, если пожар вызван веществами, которые не выделяют тепла при сгорании;
• Неэффективны в помещениях с высоким потолком.

Дымовые датчики

Чаще всего возгорание в начальной стадии сопровождается выделением или тлением дыма, поэтому в большинстве случаев наиболее правильно применение дымовых датчиков
. Устанавливаются они в закрытых помещениях, за исключением – санузлов, лестничных площадок, если там нет горючих материалов и оборудованных «комнат для курения».

Дымовые датчики устанавливаются, как правило, на потолке, на высоте до 12 метров. Допускается так же установка на стенах, балках и колонах на расстоянии (в среднем) 10-30 см от потолка и не менее 10 см от угла стен. При этом увеличивается время обнаружения очага пожара.

Принцип работы зависит от типа датчика – радиоизотопного или оптико-электронного. Первый на данный момент не используется в наших просторах, хотя и встречается за рубежом.

Наиболее распространённым типом дымового датчика является второй – точечный оптико-электронный. В нем используется специальная дымовая камера, в которой установлен светодиод и фотоприемник. В обычном режиме эти два элемента никак не взаимодействуют друг с другом, т.к. расположены на разном уровне. Но при попадании дыма или других мелких частиц в дымовую камеру свет преломляется и попадает на фотоприемник, в результате извещатель выдает сигнал «тревоги».

При проектировании дымовой камеры приходится учитывать два противоположных требования – с одной стороны в камеру не должен попадать внешний свет или пыль, что может привести к ложным срабатываниям датчика, с другой стороны обеспечить свободный доступ в неё частицам дыма.

Преимущества:

• Позволяют обнаруживать пожар на ранних стадиях;
• Невысокая цена, одного датчика около 200 рублей

Недостатки:

• Не высокая надежность, может приводить к частым ложным сработкам из-за запыленности.
• Точечные детекторы могут не сработать на черный дым, например, при горении резины.

Датчик пламени

Датчики пламени
– устройства, которые реагируют на появление открытого пламени, или тлеющего очага пожара. Такие датчики обычно устанавливаются не в жилых, а в промышленных помещениях, на производствах и открытых площадках, где применение дымовых и тепловых датчиков затруднительно или нецелесообразно.

В зависимости от температуры и интенсивности горения, пламя сопровождает электромагнитное излучение (в оптическом диапазоне), которое подразделяется на ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное. Чувствительный элемент такого датчика, реагирует на излучение пламени в одном или нескольких диапазонов волн.

Одна из основных областей применения – нефтегазовая и химическая промышленность, где большинство горючих жидкостей при горении не выделяет дыма.

Из недостатков стоит отметить, что извещатели пламени являются одними наиболее дорогостоящими на рынке среди других типов. Дополнительно возможны ложные срабатывания от ламп накаливания, люминесцентных ламп, солнечного излучения, разрядов молний, излучения электродуговой сварки и других типов оптических и электромагнитных помех.

Газовые датчики

Реагирует на газы, которые появляются в процессе горения или тления. Основными такими газами являются – угарный и углекислый газ.

Газовый датчик
представляет собой бытовое устройство, принцип работы которого заключается в электрохимическом преобразовании. Практически никогда не применяется в автоматических установках пожарной сигнализации из-за возможных ложных тревог. Тем не менее, для квартиры или дома такой тип датчиков рекомендуется к установке, т.к. угарный газ, образующийся при горении материалов, не имеет цвета и запаха и опасен для здоровья человека.