Системы автоматической пожарной сигнализации. Проектирование, монтаж, обслуживание

Система автоматической пожарной сигнализации (АПС) – это совокупность технических средств для обнаружения пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и технических устройств (СП5.13130.2009).

Системы автоматической пожарной сигнализации могут иметь отличные масштабы при этом основные составляющие системы будут следующие: конечные (полевые) устройства – извещатели пожарной сигнализации; устройства обработки информации и управления – приборы приемно-контрольные; устройства отображения и оповещения– индикаторные табло, оповещатели, или средства оцифровки при работе совместно с другими системами здания; линии связи, которые выполняются огнестойкими кабелями (в соответствии с 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"). Таким образом, основные компоненты пожарной сигнализации идентичны таковым для систем охранной сигнализации, что является причиной того, что часто эти две системы совмещают в единую охранно-пожарную сигнализацию.

Основные функции, которые выполняет система автоматической пожарной сигнализации:

Постоянный сбор и обработку информации о состоянии пожарных извещателей (датчиков пожарной сигнализации), в том числе ручных извещателей, в автоматическом режиме с целью раннего обнаружения возгорания;
Самотестирование компонентов системы АПС с выдачей сообщений о неисправностях в пожарный диспетчерский пункт;
Автоматический контроль целостности шлейфов сигнализации и оповещения и связи;
Немедленную передачу информации о пожаре в пожарный диспетчерский пункт;
Управление автоматическими установками пожаротушения (АУПТ), дымоудаления и связанным инженерно-техническим оборудованием;
Прием контрольных и формирование управляющих сигналов в соответствии с алгоритмом работы, описанным проектом ППМ.

АПС может работать как одиночная система, которая подает предупреждающий сигнал в случае возгорания, так и в составе нескольких противопожарных систем.

В случае возникновения на объекте очага возгорания автоматически включается встроенная система оповещения (подаётся звуковой или звуковой сигнал), если на объекте предусмотрена отдельная СОУЭ, АПС через релейный выход активирует СОУЭ на приоритетную работу в режиме оповещения. Включаются системы автоматического пожаротушения, которые могут включать в себя установки водяного, водопенного, газового или порошкового пожаротушения. Тип установки пожаротушения определяется по нормам пожарной безопасности (НБП) и составом имущества, находящегося на охраняемом объекте. Подается сигнал на СКУД для разблокировки всех дверей на путях эвакуации. Отключается система приточной вентиляции, а для предотвращения отравления людей продуктами горения включается система дымоудаления.

Оборудование АПС

В составе установок автоматической пожарной сигнализации используется следующее оборудование:

Извещатели пожарные, реагирующие на дым или тепло или ручной активации;
Приборы приемно-контрольный (ППК);
Объектовые оконечные устройства (в распределенных системах или если система состоит из оборудования различных производителей);
Релейные блоки, часто уже включены в состав ППК;
Системы бесперебойного питания, которые должны гарантированно обеспечить работоспособность системы с момента возникновения пожара и до момента окончания эвакуации;
Световые и звуковые оповещатели (сирены и сигнальные лампочки), в ряде случаев речевые оповещатели;
Вспомогательные устройства – преобразователи интерфейсов, повторители, коммутационные блоки;
Шлейфы и линии связи;
Информационные табло и светоуказатели – относятся скорее к общей системе противопожарной защиты.

Далее о каждом из устройств подробнее.

Извещатели АПС. Виды, классификация

Пожарный извещатель – это техническое устройство, предназначенное для обнаружения очага возгорания (с помощью встроенного датчика) и передачи сообщения на пульт пожарной охраны.

Извещатели классифицируются по типу передаваемого сигнала, по физическому принципу определения возгорания (или по типу датчика), по конструкции, по способу передачи сигнала.

По типу передаваемого сигнала извещатели АПС делятся на:

Однорежимные, подающие на пульт только сигнал «Пожар», в настоящее время не применяются, т.к. не соответствуют требованиям нормативов по контролю работоспособности системы;
Двухрежимные, подающие сигналы «Пожар» и «Нет пожара», это позволяет для контролировать работоспособность пожарного извещателя;
Многорежимные извещатели, помимо основных сигналов передают дополнительные сообщения о своей неисправности;

По условию активации при передаче сигнала извещатели АПС делятся на:

Максимальные (пороговые) извещатели срабатывают при достижении параметром, который отслеживают их датчики, установленного порогового значения;
Дифференциальные (аналоговые) извещатели реагируют на динамику изменения параметра, а не на факт его достижения;
Комбинированные извещатели учитывают оба типа изменения контролируемого параметра.

По применяемой физической среде передачи:

Проводные;
Беспроводные датчики пожарной сигнализации передают информацию по радиоканалу, по каналу Wi-Fi или по иному радиоканалу.

По конструктивной компоновке:

Точечные извещатели состоят из датчика и платы управления, собранными внутри единого корпуса. Самый распространенный тип извещателя;
Многоточечные извещатели могут состоять из одной платы управления и нескольких распределённых датчиков;
Линейные извещатели отслеживать пространство вдоль произвольной линии. Могут быть парными (пара излучатель и фотоэлемент реагирующий на задымление помещения) и одиночными.

Применяемые в извещателях датчики (чувствительные элементы) возгорания, могут работать за счет различных физических принципов. Это определяет основную классификацию извещателей пожарной сигнализации - по принципу действия:

Тепловые извещатели. Срабатывают при воздействии Их устройство базируется на термоэлектрическом эффекте, возникающем при определенной температуре в месте соединения двух различных проводников (так называемая термопара). Данные извещатели имеют невысокую стоимость, но срабатывают когда фактически пожар уже набрал силу;
Детекторы дыма. Их действие основано на изменении прозрачности воздуха при задымлении. Дым представляет собой совокупность частиц аэрозоля, которые выделяются в воздух во время горения, дымовые пожарные датчики используют принцип работы, который позволяет определить увеличение концентрации частиц дыма. Детекторы дыма бывают линейные и точечные.
В линейных детекторах один фотоэлемент испускает направленный луч в оптическом либо ультрафиолетовом диапазоне, и при отсутствии дыма он поступает на второй фотоэлемент. При задымлении помещения, луч сквозь дым не пройдёт и будет сформирован сигнал тревоги;

Точечные извещатели работают по противоположному принципу. Они испускают инфракрасное излучение слабой интенсивности и пока дыма нет, оно свободно рассеивается. При появлении дыма, то лучи отражаются и возвращаются на приемник, находящийся рядом с излучателем, после чего срабатывает сигнализация;
Ионизационные детекторы дыма. Чувствительным элементом ионизационного детектора является слабый источник радиоактивного излучения. Поток частиц разделяется на две части, одна часть потока направляется в камеру, связанную с окружающей средой, а вторая – в изолированную. Когда в первой камере начинают скапливаться частицы дыма, в ней начинает протекать ток меньшей силы, чем в изолированной и пожарный извещатель передает сигнал тревоги. Несмотря на радиоактивное излучения, ущерба здоровью ионизационные модели не наносят, однако утилизироваться они должны как особо опасные отходы;
Датчики пламени. Обычно применяются в производственных помещениях, в которых нормальным является повышенная температура и задымление. Реагируют на лучистое тепло пламени (не путать с тепловыми датчиками – те реагируют на нагрев воздуха). При возникновении, огонь вызывает специфическое излучение, которое распространяется во все стороны. В зависимости от модели (инфракрасные, ультрафиолетовые), приемник определяет соответствующий для него тип излучения и активирует механизм, передачи сигнала тревоги;
Ручные извещатели. Обычно применяются в производственных помещениях, в которых нормальным является повышенная температура и задымление. Реагируют на лучистое тепло пламени (не путать с тепловыми датчиками – те реагируют на нагрев воздуха). При возникновении, огонь вызывает специфическое излучение, которое распространяется во все стороны. В зависимости от модели (инфракрасные, ультрафиолетовые), приемник определяет соответствующий для него тип излучения и активирует механизм, передачи сигнала тревоги;
Охранные ультразвуковые датчики движения также иногда используются в качестве пожарных. Так как их действие основано на различиях в характере распространения ультразвука в неподвижном и движущемся воздухе. При работе в режиме охранной сигнализации, выявление нарушителя в закрытом пространстве, происходит за счет возмущения им воздушных масс. При пожаре так же происходят интенсивные колебания воздуха, что позволяет использовать ультразвуковые извещатели для сигнализации о пожаре.

Приборы контрольно-приемные, панели и модули расширения АПС

Прибор контрольно-приёмный (ПКП) – это многофункциональное техническое средство, предназначенное для:

Приёма, обработки и отображения сигналов от извещателей по шлейфам сигнализации;
Управления исполнительными устройствами;
Контроля целостности и функционирования линий связи между самим прибором, извещателями, исполнительными и другими устройствами;
Выдачи информации на пульт пожарной охраны и системы передачи извещений.

Помимо основных функций, часто ПКП системы автоматизированной пожарной сигнализации выполняют функции следующий устройств (данные элементы интегрированы в основную панель):

Модули расширения зон (проводных/беспроводных, адресных/не адресных) – панели АПС в большинстве случаев содержат входы для различных типов зон;
Модули релейных выходов – панели АПС всегда имеют несколько релейных выходов для управления внешними устройствами;
Модули дополнительного питания – на основной ППК это модуль основного питания, если система большая и мощности встроенного блока не достаточно, то устанавливается дополнительный блок питания;
Модули преобразования интерфейса – речь идет о выходах на различные интерфейсы, которыми может быть уже оснащена основная ППК АПС;
Модули связи (передачи сообщений на центральный пульт) – ППК так же может иметь интегрированный модем, модуль wi-fi или Ethernet.

ППК бывают адресные, не адресные (пороговые, аналоговые) и комбинированные (адресно-аналоговые) – ниже будут описаны их основные свойства.

Оповещатели

Пожарный оповещатель — техническое средство сигнализации, предназначенное для оповещения людей о пожаре.

Оповещатели бывают:

Световые – например, лампа стробоскоп;
Звуковые – сирена;
Речевые – громкоговоритель, через который транслируются предзаписанные сообщения или сообщения руководителя противопожарных мероприятий;
Комбинированные (свето-звуковые) – сирена со стробоскопом.

Понятие шлейфа пожарной сигнализации

Шлейфы пожарной сигнализации — это проводные и не проводные линии связи, прокладываемые от пожарных извещателей до распределительной коробки или приемно-контрольного прибора. Они выполняются проводами связи, которые представляют собой кабели с медными жилами диаметром не менее 0,5 мм. Шлейфы, как уже было упомянуто, выполняются огнестойкими кабелями (в соответствии с 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"), которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени эвакуации.

Те же требования к противопожарному оборудованию регламентируют необходимость постоянного автоматического контроля целостности шлейфа по всей длине от ППК до извещателя.

Неадресные системы

Данные системы являются пороговыми, они реагируют на определенные события, которые задаются при установке с помощью оконечных сопротивлений различных номиналов. В неадресной системе ПКП идентифицирует только событие и шлейф на котором оно произошло, но не может локализовать извещатель, передавший сигнал. Поэтому имеется естественное ограничение на количество устройств в шлейфе. Теоретически, оно может быть любым, при условии достаточности мощности блока питания, но для облегчения локализации события оператором, при проектировании их количество ограничивают исходя из соображений логики.

Основное достоинство данной системы – низкая стоимость извещателей и простой принцип действия. Неадресные системы – хорошее решение для небольших объектов - одноэтажных помещений (кафе, бутиков, квартир).

Адресные системы

Каждый извещатель пожарной сигнализации имеет свой уникальный адрес в системе. Оператор, при получения сообщения от извещателя, сразу получает информацию о его местонахождении.

Контрольная панель регулярно запрашивает данные о состоянии каждого извещателя, при этом находясь в режиме ожидания сигналов. Датчики подают на панель несколько типов сигналов, например: «Норма», «Неисправность», «Отсутствие пожара», «Пожар».

Преимущество адресных систем – возможность уменьшить количество шлейфов пожарной сигнализации, возможность применения кольцевых схем связи, и в целом возможность более удобной в установке и эксплуатации системы АПС большого размера.

Адресно-аналоговые системы

Адресно-аналоговые системы совмещают в оба типа шлейфов пожарной сигнализации. Для внесения ясности. Шлейф может быть только адресным, или только не адресным, но ПКП может иметь и адресные и не адресные входы.

Применяется при расширении существующей системы. Например, на объекте может уже работать пороговая АПС с установленными пороговыми извещателями. Если демонтаж их не желателен, то на адресную систему устанавливают блок не адресных входов.

Работа совместно с охранной сигнализацией. Охранно-пожарная сигнализация

За исключением принципа действия датчиков в извещателях охранной и пожарной сигнализации, между этими системами трудно найти какие-то принципиальные отличия. Поэтому, в ряде случаев, устанавливают единую систему охранно-пожарной сигнализации. Несмотря на то, что и в этом случае охранные шлейфы выводятся на одну панель, а пожарные на другую, мониторинг и управление системами осуществляется централизованно.

К преимуществам совмещения систем относятся:

Возможность централизованного мониторинга ситуации на объекте, что позволяет оператору проводить более адекватную оценку ситуации на объекте;
Уменьшение стоимости монтажа и эксплуатации совмещенной системы;
Возможность применения единой инфраструктуры СКС.

Интеграция АПС в систему управления зданием. IP системы

Объединение традиционных охранно-пожарных систем с другими инженерными системами существенно расширит спектр выполняемых функций для тех и других.

Интеграция АПС в общую систему управления зданием, может осуществляется аппаратными средствами и программными средствами (предпочтительнее). Современные системы интегрируются к системам автоматизации через IP шлюзы. В результате такого объединения существенно расширяется спектр выполняемых системами функций, и объект будет лучше защищён от несанкционированного проникновения и возникновения возгорания.

Очевидным преимуществом интеграции является возможности визуального контроля возгорания оператором.

Подробнее об интегрированных системах автоматизации здесь.

Проектирование и установка систем автоматической пожарной сигнализации

При совместной разработке систем ОПС, охранную часть проектируют в соответствии с одними нормативными документами, например, с учетом, с Р 78.36.028-2012 «Рекомендации. Технические средства обнаружения проникновения и угроз различных видов. Особенности выбора, эксплуатации и применения в зависимости от степени важности и опасности объектов», а противопожарную часть системы в соответствии СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». Общая часть системы проектируется по противопожарным нормативам.

Важным элементом проекта является структурная схема, на которой отображены все элементы системы и их взаимосвязь.

При проектировании систем АПС последовательно выполняются следующие этапы:

Уточнение требования заказчика, определение размера системы, необходимость интеграции или вывода на удаленный пуль пожарной охраны;
Категорирование помещений пожаробезопасности и опасным факторам пожара – осуществляет специализированная организация и является дополнительным ТЗ для противопожарных систем здания;
Уточнение места положения поста пожарной охраны и количества подконтрольных зон;
Разработка и согласование задания на проектирования;
Выбор типа системы (адресная или не адресная), извещателей, типов шлейфов и ПКП;
Разработка стадии «П» и защита в экспертизе;
Разработка стадии «Р» и сметной документации;
Далее производятся монтажные и пуско-налабочные работы.