Каталог охранных устройств
Контакты
СТАТЬИ

Принципы обнаружения пожара

 

Автоматические пожарные извещатели сконструированы таким образом, чтобы реагировать на изменение одного или нескольких параметров пожара.

Приведем основные положения, необходимые для понимания взаимодействия извещателей с конвективной струей очага горения. Получив количественную оценку теплопроизводительности очага пожара, можно определить изменение температуры в любой точке помещения, что является необходимым для оптимизации размещения тепловых пожарных извещателей.

Дымовой пожарный извещатель срабатывает при достижении концентрации дыма в месте его установки, равной пороговому значению данного извещателя. Дым — это совокупность твердых и жидких частиц, взвешенных в воздухе или другой газообразной среде. Частички дыма в большинстве случаев очень малы (0,1 — 1,0 мкм). Под влиянием движения частицы в облаке дыма сталкиваются друг с другом и слипаются (коагулируют), а средний размер частиц при этом увеличивается. Видимый человеческим глазом дым - это частицы размером от 0,4 до 10 мкм и более. Концентрация дыма определяется массой частиц аэрозоля в измеряемом объеме и выражается в кг/м3; числом частиц, содержащихся в 1 см3 дыма, а также оптическими характеристиками: оптической плотностью и показателем ослабления светового потока, проходящего в задымленной среде путь единичной длины

Исследования показали, что характерный размер частиц дыма зависит от материала, подвергающегося горению, и условий температурного (термического) воздействия. Пик максимальной концентрации дыма достигается при горении древесины и целлюлозосодержащих материалов: для частиц размером 0,45 - 0,50 мкм, для синтетических рулонных материалов на основе ПВХ - 1,5 мкм, для резины - 4,0 мкм, для ПСБС - 6,0 мкм. Распространение дыма в объеме защищаемого помещения происходит под влиянием конвективных потоков от очага пожара. Существует несколько математических моделей, описывающих этот процесс.

Очевидно, что процесс увеличение концентрации дыма будет зависеть от линейной и массовой скорости выгорания материалов и их свойств.

Итак, мы выяснили, что процесс увеличение концентрации дыма будет зависеть от линейной и массовой скорости выгорания материалов, их свойств, характеризующих способность к дымообразованию, и расстояния до очага горения. При этом нарастание общей массы дыма при пожаре в помещении описывается дифференциальным уравнением первого порядка.

При круговом развитии очага пожара, характерном для большинства пожаров, изменение концентрации дыма определяется в технической литературе при указании характеристики дымовых извещателей, в особенности оптико-электронных, используя понятие оптической плотности дыма, на которую реагирует дымовой извещатель. Эта величина в разных литературных источниках называется удельной оптической плотностью или показателем ослабления светового потока.

Этот параметр позволяет оценить такой опасный фактор пожара, как, например, потеря видимости в задымленной среде.

Любой пожар сопровождается электромагнитным излучением в оптическом диапазоне. Оптический диапазон излучения в зависимости от длины волны подразделяется на ультрафиолетовый (0,01 - 0,38 мкм), видимый (0,38 - 0,78 мкм) и инфракрасный (0,78 - 340 мкм).

Спектр излучения пламени содержит разный по интенсивности и диапазону состав, на который влияет большое количество факторов. На практике пламя обнаруживается на излучающем фоне, создаваемом естественным и искусственным освещением. Фоновое излучение имеет свой спектральный состав и интенсивность.

Естественное освещение определяется спектром излучения солнца, прошедшего через атмосферу. В закрытых помещениях свет проходит через стекло, которое не пропускает УФ - излучения короче 0,33 мкм. Искусственное освещение, за исключением специальных светильников УФ - излучения, не имеет в спектральном составе ультрафиолетовой составляющей. Лампы накаливания имеют сплошной спектр. Поток регистрируемого приемником излучения  определяется величиной потока излучения, прошедшего непосредственно от источника пожара и рассеянного частицами дыма.

Чтобы создать оптимальную систему обнаружения пожара по оптическому излучению пламени, необходимо знать вид спектрального излучения и его интенсивность.

Для обеспечения эффективной работы системы автоматической пожарной сигнализации (АПС) необходимо определить влияющие на нее показатели пожарных извещателей. Номенклатура показателей состоит из нескольких групп (ГОСТ 4.188).

Показатели назначения.

  • Чувствительность или порог срабатывания - минимальное значение величины контролируемого параметра, при которой происходит срабатывание автоматического пожарного извещателя (АПИ). Он измеряется в тех же единицах, что и контролируемый параметр.
  • Инерционность срабатывания - постоянная времени, так ее называют в некоторых литературных источниках. Инерционность - это время с момента воздействия на чувствительный элемент АПИ контролируемого параметра, величина которого равна или превышает порог срабатывания и до момента выдачи сигнала АПИ.
  • Контролируемая площадь - максимальная дальность действия, контролируемый объем. Для извещателей пламени в некоторых случаях также угол обзора. К этой группе показателей может быть отнесен и такой параметр, как время обнаружения пожара.

Показатели надежности.

Средняя наработка на отказ, вероятность безотказной работы, вероятность возникновения отказа, приводящего к ложному срабатыванию и др. Все эти показатели характеризуют свойства безотказности и указываются в технической документации на изделия.

Кроме рассмотренных показателей, которые непосредственно влияют на эффективность систем АПС, есть еще ряд показателей, которые используют проектировщики и разработчики аппаратуры. К ним относятся показатели экономного использования материалов и энергии. Эргономические, эстетические, показатели транспортабельности. Показатели технологичности, стандартизации и унификации; патентно-правовые; безопасности; экономические.

Совокупность представленных показателей позволяет судить о соответствии выпускаемых изделий требованиям российских и международных стандартов, производить сравнение пожарных извещателей, изготовленных в различных регионах, давать оценку оптимальности применения на конкретных объектах.

Пожарный извещатель предназначен для преобразования изменения параметров окружающей среды, при возникновении пожара, в сигнал, удобный для передачи по каналу связи на приемную станцию, где он может быть воспринят и расшифрован человеком.

Чувствительный элемент пожарного извещателя и система обработки сигнала преобразовывают контролируемый параметр, а электрический сигнал, удобный для дальнейшей обработки и передачи.

Если пожарный извещатель преобразует входную величину без дополнительного источника энергии, то он называется генераторным (например, преобразование температуры окружающей среды в электродвижущую силу). Если для такого преобразования требуется дополнительный источник питания, то такой извещатель называется параметрическим. Очевидно, что параметрические извещатели выгодно отличаются от генераторных тем, что электрическая выходная величина может передаваться на значительные расстояния.

Весьма важной характеристикой извещателя является его чувствительность. Она характеризует способность извещателя реагировать на информационные параметры пожара, и равна отношению приращения выходной величины к приращению входной величины извещателя. В АПИ рабочая точка выбирается таким образом, чтобы обеспечить нечувствительность к определенному значению параметра окружающей среды. Это делается в целях повышения уровня помехозащищенности и обеспечения надежности извещателя. Например, для тепловых пожарных извещателей, работающих на обрыв цепи, при достижении порога срабатывания рабочая точка выбирается равной 70 градусам Цельсия. Если ее выбрать равной температуре помещения или ниже ее, то извещатель будет выдавать ложные срабатывания.

Автоматические пожарные извещатели в зависимости от характера взаимодействия с информационными характеристиками пожара можно разделить на три группы. 

1-я группа - извещатели максимального действия. Они реагируют на достижение контролируемым параметром порога срабатывания. Максимальный тепловой пожарный извещатель - пожарный извещатель, формирующий извещение о пожаре при превышении температуры окружающей среды установленного порогового значения - температуры срабатывания извещателя (по НПБ 85-00).

2-я группа - извещатели, которые реагируют на скорость нарастания контролируемого информационного параметра пожара. Такие извещатели называются дифференциальными. Таким образом, дифференциальный тепловой пожарный извещатель - пожарный извещатель, формирующий извещение о пожаре при превышении скорости нарастания температуры окружающей среды выше установленного порогового значения.

3-я группа - извещатели, которые реагируют и на достижение контролируемым параметром заданной величины порога срабатывания, и на его производную. Такие извещатели называются максимально-дифференциальными.

По способу обнаружения пожара автоматические пожарные извещатели можно разделить на активные и пассивные. В основу работы активных извещателей положен принцип заполнения защищаемого помещения определенным видом энергии. При пожаре в помещении фиксируется изменение создаваемого поля и выдается сигнал тревоги. Пассивные точечные извещатели реагируют на характерные информационные свойства очага пожара в месте установки извещателя. В зависимости от способа восприятия изменения контролирующих параметров извещатели бывают точечные и линейные. Точечный пожарный извещатель (дымовой, тепловой) - пожарный извещатель, реагирующий на факторы пожара в компактной зоне. Линейный пожарный извещатель (дымовой, тепловой) - пожарный извещатель, реагирующий на факторы пожара в протяженной, линейной зоне.

Адресный пожарный извещатель - пожарный извещатель, который передает на адресный приемно-контрольный прибор код своего адреса вместе с извещением о пожаре (по НПБ 58).

Автономный пожарный извещатель - пожарный извещатель, реагирующий на определенный уровень концентрации аэрозольных продуктов горения (пиролиза) веществ и материалов и, возможно, других факторов пожара, в корпусе которого конструктивно объединены автономный источник питания и все компоненты, необходимые для обнаружения пожара и непосредственного оповещения о нем (по НПБ 66).

В соответствии с действующими стандартами технические средства обнаружения пожарной сигнализации делятся на группы.

В системах охранно-пожарной сигнализации используются два типа извещателей в следующей классификации:

  • ИОП 2. Линейные (оптико-электронные);
  • ИОП 4. Объемные (оптико-электронные, ультразвуковые).

В представленной классификации буквенное обозначение пожарных извещателей ИП, у охранно-пожарных - ИОП. Далее в названии автоматических пожарных извещателей идет цифровое обозначение. Первая цифра (1, 2, 3, ..) всегда указывает на вид пожарного извещателя: тепловой, дымовой, извещатель пламени, ручной извещатель; остальные цифры в типаже указывают на принцип действия, порядковый номер разработки и модернизации.

Комбинированный пожарный извещатель - пожарный извещатель, реагирующий на два или более фактора пожара.

При экспертизе проектов работники ГПС используют условные обозначения составляющих элементов и приборов АПС.

Принцип действия тепловых пожарных извещателей заключается в изменении свойств чувствительных элементов при изменении температуры. По конфигурации измерительной зоны тепловые ПИ подразделяются на: точечные, многоточечные и линейные пожарные извещатели.

Существуют следующие типы тепловых пожарных извещателей:

  • ИП-101 - с использованием зависимости изменения величины термосопротивления от температуры контролируемой среды;
  • ИП-102 - с использованием возникающей при нагревании ТЭДС;
  • ИП-103 - с использованием линейного расширения тел;
  • ИП-104   с использованием плавких или сгораемых вставок;
  • ИП-105 - с использованием зависимости магнитной индукции от температуры.

Выполнены теоретические проработки возможности использования в средствах обнаружения пожара (по параметру температуры) эффекта Холла (ИЛ-106), объемного расширения газа (ИП-107), сегнетоэлектриков (ИП-108), зависимости модуля упругости от температуры (ИП-109), резонансно-акустических методов (ИП-110), комбинированных методов (ИП-111), эффекта "памяти формы" (ИП-114), термобарометрических изменений (ИП-131) и другие.

Извещатель пожарный ИП-101 представляет собой автоматическое термоэлектрическое устройство, осуществляющее электрическую сигнализацию и оптическую индикацию повышения температуры в защищаемом помещении. ИП-101-2 – максимально - дифференциальный извещатель - срабатывает при достижении заданного порога срабатывания и в случае быстрого нарастания температуры. Температура срабатывания 150 градусов Цельсия. Инерционность срабатывания 60 секунд.

В основу работы извещателя положена зависимость величины термо - сопротивления (чувствительного элемента) от температуры. При быстром повышении температуры сопротивление терморезистора не успевает уменьшиться, напряжение достигает порога открывания транзисторов компаратора напряжения при температуре ниже температуры срабатывания. Извещатель срабатывает по дифференциальному каналу

Извещатели пожарные тепловые бесконтактные максимального действия ИП-101-20/1-70, ИП-101-20/1-62, "МАК-1T" с номинальной пороговой температурой срабатывания 70 или 62 °С являются восстанавливаемыми, контролируемыми изделиями многократного действия и предназначены для применения в составе автоматических установок пожарной сигнализации для обнаружения загораний, сопровождающихся повышением температуры в закрытых помещениях. В извещателях "МАК-1T" применен в качестве теплочувствительного элемента специальный пленочный малоинерционный терморезистор с релейной температурной характеристикой, обладающий скачкообразным изменением сопротивления (проводимости) не менее чем на три порядка при температурах 70 и 62 градуса Цельсия  соответственно. Извещатель имеет встроенный оптический индикатор срабатывания и формирует тревожное извещение о пожаре, при достижении (в защищаемом помещении) температуры, соответствующей пороговой температуре срабатывания извещателя, путем скачкообразного снижения его внутреннего сопротивления, которое не зависит от величины напряжения в шлейфе, а пределах от 3 до 30 В. Извещатели могут включаться в шлейфы любых пожарных и охранно-пожарных приемно-контрольных приборов, таких, как ППК-2, "Топаз", "АРГУС", "ЛИ-ГАРД" и других стандартных сертифицированных приборов охранно-пожарной сигнализации.

Для защиты взрывопожароопасных помещений (категории помещений А и Б), а также для установки во взрывоопасных зонах всех категорий (по классификации ПУЭ) извещатели выпускаются в специальном конструктивном исполнении (с дополнительной защитной крышкой и маркировкой "ИБ"). Указанные извещатели, установленные во взрывоопасных помещениях и зонах, необходимо включать только в искробезопасную цепь-шлейф пожарных или охранно-пожарных приемно-контрольных приборов (типа "КОРУНД-1И", прибора УПКОП135-1-1 "Искробезопаская цепь" и др.). Разновидностью полупроводниковых извещателей, основанных на изменении электрических параметров полупроводника при его нагревании является термочувствительный кабель (ТЧК). Он представляет собой гибкий коаксиальный провод из нержавеющей стали с наружным диаметром 1,5-3 мм. Внутри оболочки проложен стальной проводник. Между оболочкой и проводником проложен полупроводниковый состав с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. При нагревании кабеля в любом месте изменяется его сопротивление. Такое изменение электрических параметров чувствительных полупроводниковых элементов преобразуется электронной схемой в сигнал тревоги. Примером такого устройства является линейная система сигнализации Alarm line LHD 4 фирмы "KIDDE". Устройство обнаружения пожара имеет сенсорную длину чувствительного элемента 300 м (максимальная длина 1,5 км), слабо чувствительного по отношению к механическим и химическим воздействиям, коррозии, влажности, пыли и пригодного для применения во взрывоопасных зонах. Данная система состоит из двух компонентов: сенсорной линии и блока обработки результатов измерения. Чувствительным протяженным элементом системы выступают две пары медных проводов. Эти провода имеют оболочку, изготовленную с применением покрытия хроматического кодирования с обратным температурным градиентом. Оболочка эта имеет высокую огнестойкость. Проводники этой термочувствительной линии в конце соединяются друг с другом и уплотняются для предотвращения влияния влаги. Так возникают две сенсорные  петли. Обе петли постоянно сканируются центральным блоком извещателя. Разрыв петель или замыкание проводников приводят к аварийному срабатыванию и включению тревоги блоком обработки результатов. Повышение температуры опознается блоком обработки результатов, который включает аварийный сигнал, если граница установленной температуры превышена.

 Источник: портал о видеонаблюдении panasonicvideo.ru


Принципы обнаружения пожара
Жидкокристаллические мониторы систем видеонаблюдения
Антенны мобильных комплексов CCTV
Охрана периметра. Датчики положения
Охрана периметра. Радиолучевые двухпозиционные средства обнаружения
Охрана периметра. Радиолучевые однопозиционные средства обнаружения
Охрана периметра. Сейсмические средства обнаружения
Охрана периметра. Пассивные инфракрасные облучатели
Комбинированные извещатели (СВЧ+ИК)
Алгоритмы сжатия
Передача по оптоволокну
Кодеки, кодеры, декодеры
Мультиплексирование и демультиплексирование в сетях CCTV
Помехоустойчивость видеонаблюдения
Охрана периметра. Инфракрасные активные двухпозиционные камеры
Вариообъективы
Объективы
Мегапиксельные объективы
Вариообъективы "день/ночь"
Охрана периметра
Антивандальные видеокамеры
Web – видеокамеры
Сетевые видеокамеры
Скоростные купольные видеокамеры
Охрана периметра. Мобильные беспроводные комплексы
Видеокамеры
Миниатюрные видеокамеры
Черно-белые видеокамеры
Цветные видеокамеры
Тепловизионные видеокамеры

Страницы: 1 2 3 4

Все документы предоставлены для ознакомления!
Перепечатка материалов сайта возможна только с письменного разрешения администрации сайта!

Тел./Факс:
Рейтинг@Mail.ru  Яндекс цитирования 
Продвижение сайта - Synergy Alliance