Адресно-аналоговые системы сигнализации

Приемно-контрольный прибор (ПКП) в такой системе - это моноблок с одним или несколькими адресными шлейфами сигнализации, имеющими кольцевую структуру. В один шлейф можно включить до 200 устройств. В кольцевую систему включаются:

- адресные автоматические пожарные извещатели,

- адресные ручные пожарные извещатели,

- адресные реле,

- адресные оповещатели,

- модули контроля.

В отличие от вышеперечисленных систем пожарной сигнализации, в данной системе извещатель является измерительным устройством и не принимает решения о пожаре. Датчик передает на ПКП значение измеряемого параметра (оптическая плотность среды в дымовой камере и скорость изменения температуры), а также свой адрес и результаты теста самодиагностики. Такой подход позволяет отличить неисправность в электрических цепях извещателя от необходимости профилактических работ по очищению дымовой камеры от накопившейся пыли.

Одно из достоинств данной сигнализации состоит в том, что питание и опрос всех устройств осуществляются с двух сторон, поэтому обрыв адресного шлейфа не влияет на работу системы сигнализации. ПКП также фиксирует место обрыва шлейфа и формирует соответствующее сообщение, в то время как вся система продолжает функционировать.

Еще одно достоинство состоит в том, что в данной системе предусмотрен помехоустойчивый алгоритм обработки значений контролируемого параметра. Для принятия решения о пожаре прибор использует не единичный результат измерения, а заранее определенный набор записей о состоянии контролируемой среды, интегрируя его по времени. При таком подходе скачкообразные линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом кратковременные помехи игнорируются, а сигнал от реального очага возгорания, характеризующийся линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом, фиксируется.

Преимущества:

- возможность обнаружения очага возгорания на самом раннем этапе его возникновения (за счет настройки чувствительности для каждого извещателя);

- надежность кольцевых шлейфов;

- низкий уровень ложных тревог;

- постоянный контроль работоспособности всех компонентов системы сигнализации (все устройства, подключенные к шлейфу, опрашиваются с интервалом в несколько секунд);

- возможность установки одного извещателя в помещении;

- неограниченность количества защищаемых помещений;

- отсутствие оконечных устройств в адресных шлейфах;

- возможность получения подробной информации от каждого компонента системы сигнализации;

- низкие затраты монтажные работы и техническое обслуживание.

Недостатки:

- необходимость использовать для монтажа адресно-аналогового шлейфа сигнализации только витую пару (так как протокол обмена информацией устанавливает жесткие требования к физической среде, в которой распространяются сигналы);

- максимальная протяженность кабеля не должна превышать 2000 м - извещатель не может быть удален от ПКП на расстояние, превышающее 1/2 длины кольцевого шлейфа;

- высокая стоимость оборудования.

1.3 Практическое применение в системе ПС пожарных извещателей СПД 3.2, ИП 102

Извещателем в системе пожарной сигнализации называется устройство, формирующее извещение при появлении пожара. В зависимости от способа приведения в действие, он может быть автоматическим или ручным (неавтоматическим). В функции автоматического извещателя входит обнаружение факторов, сопутствующие пожару и формировании тревожного извещения.

Извещатель является конструктивно законченным устройством, выполняющим самостоятельные функции в системе сигнализации. Наиболее близким по смыслу к слову "извещатель" является "детектор" (от латинского detector - открыватель, обнаружитель).

В системе пожарной сигнализации могут использоваться независимые пожарные извещатели, совмещающие функции пожарного извещателя (например, ультразвуковой извещатель "Эхо-А").

Одной из основных составных частей извещателя является чувствительный элемент, выполняющий функции преобразователя информации и реагирующий на внешнее физическое воздействие. Если чувствительный элемент выделен и размещён в отдельной конструктивно законченной части извещателя, он называется датчиком (сенсором).

В основу классификации пожарных извещателей в соответствии с нормативными документами, а также сложившейся практикой положены следующим основные признаки:

- вид зоны обнаружения;

- принцип действия;

- способ функционирования;

- способ электропитания.

Пожарный извещатель оптический комбинированный тепло-дымовой СПД 3.3 предназначен для раннего обнаружения загорания, сопровождающегося появлением огня или дыма малой концентрации в закрытых помещениях различных зданий и сооружений. Область применения извещателя распространяется на такие объекты как: Образовательные учреждения, детские сады, медицинские учреждения, административные здания и сооружения, торговые центры и многие другие.

Технические характеристики

Конструкция и принцип работы

Датчик обнаруживает дым с помощью инфракрасного излучателя и фотоприемника. Элементы смонтированы в специальной дымовой камере. В базовом состоянии фотоприемник не может видеть сигнал инфракрасного излучателя, но при попадании частичек дыма в камеру, фотоприемник может обнаружить сигнал за счет искажений. Если дыма становится много, искажения луча становится сильным, фотоприемник получает сигнал от излучателя и отправляет сигнал пожарной тревоги на центральный блок и включается встроенная в датчик звуковая сирена.

Извещатель СПД-3.2предназначен для круглосуточной и непрерывной работы со следующими приборами:

- ППК-2; «Нота», «Сигнал-ВК», «Радуга», «Луч»; «DSC»; «Сигнал-20»; «Гранд Магистр»; «Гранит»; «ВЭРС»;

- любыми другими приемно-контрольными приборами, обеспечивающими напряжение питания в шлейфе сигнализации в диапазоне от 9 до 30 В и воспринимающими сигнал "Пожар" в виде скачкообразного уменьшения внутреннего сопротивления извещателя в прямой полярности до величины не более 1 кОм.

Особенности:

- промигивание светодиода в дежурном режиме;

- в извещателе применена микросхема осуществляющая цифровую обработку сигналов оптопары, а также новый алгоритм компенсации запыленности, повышающий помехозащищенность и позволяющий исключить ложные срабатывания;

- малые габаритные размеры и современный дизайн корпуса;

- наличие запирающего устройства;

- корпус извещателя изготовлен из ударопрочного и износостойкого материала - АБС;

- Светодиод оптической системы вырабатывает световые импульсы, причем при отсутствии дыма на фотоприемник попадает незначительное количество световой энергии и усиленный сигнал фотоприемника оказывается значительно ниже порогового значения, и схема вырабатывает сигнал низкого уровня, поддерживающий выходной ключ в закрытом состоянии.

При появлении дыма в оптической камере импульсы инфракрасного излучения, отражаясь от дымовых частиц, попадают на фотоприемник, усиленный сигнал которого сравнивается с пороговым уровнем, и, если превышение над порогом повторяется пять раз подряд, схема регистрирует состояние "Пожар". При этом схема вырабатывает сигнал, поступающий на выходной ключ, который уменьшает выходное сопротивление извещателя до величины не более 450 Ом при токе 20 мА, что является сигналом срабатывания для приемно-контрольного прибора.

Ток, протекающий через открытый выходной ключ, обеспечивает свечение оптического индикатора извещателя, а также выносного устройства оптической сигнализации (ВУОС) подключаемого к контактам 1 и 4 розетки.

Возврат извещателя в дежурный режим после срабатывания (сброс) осуществляется путем снятия с извещателя питания на время, не менее 3 с. Короткозамкнутые контакты 1 и 2 извещателя обеспечивают возможность формирования в шлейфе приемно-контрольного прибора режима "Обрыв" при изъятии извещателя из розетки.

Датчик дыма в ИП СПД 3.2 (Приложение А).

Устройство работает следующим образом: на диодах VD1 и VD2 выполнена оптопара с открытым каналом В качестве излучающего и приемного светодиодов используется светоизлучающий ИК диод АЛ107Б. При освещении светодиода VD2 потоком ИК излучения от светодиода VD1 первый будет иметь небольшое сопротивление, и в точке соединения резисторов R2, R3 и светодиода VD2 значение напряжения будет менее половины напряжения питания. На триггере Шмитта (элементы DD1.1, DD1.2) установится уровень логического "0". Генератор импульсов, выполненный на элементах DD1 3, DD1 4 блокирован этим уровнем (на выводе 9 DD1.3). Транзистор VT1 закрыт уровнем логического "0" на выводе 11 элемента DD1.4. При попадании дыма на датчик освещенность светодиода VD2 уменьшается и, как следствие, увеличивается его сопротивление. Напряжение в точке соединения элементов R2, R3, VD2 возрастает, приводит к срабатыванию триггера Шмитта и включению генератора на элементах DD1.3, DD1.4. С выхода последнего триггера (11 DD1.4) через резистор R6 положительные импульсы поступают на базу транзистора VT1. Он открывается и замыкает линию связи через резистор R7 на землю. При этом напряжение в точке соединения элементов VD3, R7, R8 уменьшается, а при закрывании транзистора VT1 - увеличивается. Таким образом, при появлении дыма на выходе линии (точка соединения элементов VD3, R7, R8) будут присутствовать импульсы с частотой, задаваемой генератором на элементах DD1.3, DD1.4. Эти импульсы обрабатываются схемой оповещения о пожаре (на рис. не показана), и выдается сигнал тревоги. Питание устройства осуществляется по линии связи от источника +12 В через резистор R8. При этом в исходном состоянии (дым отсутствует) конденсатор С2 заряжен через диод VD3. При срабатывании датчика питание устройства будет осуществляться от конденсатора С2, который подзаряжается через диод VD3 при закрывании транзистора VT1. При замыкании линии через резистор R7 и транзистор VT1 диод VD3 препятствует разряду конденсатора С2. Вместо светодиодов АЛ107Б можно использовать АЛ108, Настройка датчика заключается в установке порога срабатывания триггера Шмитта изменением сопротивления резистора R2.

Описание электрической принципиальной схемы датчика тепла ИП СПД 3.2 (Приложение А).

Небольшая схема датчика сконструирована на базе термистора, реагирующего на повышение температуры окружающей среды. Условие тревоги отмечается светодиодом, который используется также в качестве индикатора при настройке схемы. В случае тревоги реле включает достаточно мощную звуковую сигнализацию. Кроме того, контакт реле может быть использован в режиме круглосуточного обслуживания охранного пульта. Для наблюдения за закрытым помещением, например за котельной, термистор помещается внутри, тогда как корпус вместе с электрической схемой устанавливается снаружи, с другой стороны огнестойкой двери или перегородки.

Как показано на принципиальной схеме, детектор содержит два каскада транзисторов: один из них- компаратор напряжения, а другой- схема Дарлингтона (составной резистор), управляющий ток которой очень мал.

При обычной температуре окружающей среды сопротивление термистора RT1 составляет приблизительно 100 кОм. Термистор вместе с регулируемым сопротивлением RP1 и последовательным ограничительным сопротивлением сопротивлением R2 образуют делитель напряжения. Напряжение с делителя подается подается на базу транзистора Т1, который используется как компаратор: пороговое напряжение компаратора равно сумме напряжений смещения светодиода D1 и перехода база- эмиттер транзистора Т1.

Этот порог приблизительно равен 2 В (считая от плюса схемы). Пока напряжения на концах термистора не упадет ниже 10 В, транзистор Т1 закрыт: ток в цепи эмитте- коллектор отсутствует, светодиод не горит, напрежение на выводах резистора R1 равно 0, реле обесточено.

Резистор R3 ограничивает ток базы Т1 и мало влияет на порог срабатывания. Регулируемый резистор RP1 позволяет повысить напряжение на базе Т1, но таким образом, чтобы транзистор все еще был надежно закрыт (D1 не светится).

При повышении температуры окружающей среды сопротивление термистора уменьшается. Напряжение на базе транзистора Т1 падет, и он открывается. Загорается светодиод, и на резисторе R1 появляется напряжение, определяющее ток через светодиод.

С этого момента конденсатор С1 быстро заряжается через резистор R4 и диод D2. Последний препятствует быстрому разряду конденсатора С1 через резистор R1 при возврате транзистора Т1 в закрытое состояние (что маловероятно, за исключением случаев отсутствия или перемещения огня или разрушения датчика от перегрева). Это приводит к задержке включения тревоги.

Задержка возникает благодаря очень малому току потребления составного транзистора, используемого для включения и выключения реле. В данном случае эта схема может иметь два состояния закрытое и открытое. Действительно, начиная с момента заряда конденсатора С1 ток базы подается на составной транзистор Т2,Т3, который открывается и включает реле. Пока светодиод горит, заряд С1 поддерживается транзистором Т1, находящимся в режиме насыщения. И наоборот, когда светодиод гаснет, конденсатор С1 разряжается, обеспечивая ток насыщения составного транзистора, который тем самым удерживается

Извещатель пожарный тепловой максимально-дифференциальный ИП 102.Прибор работает по принципу действия с использованием зависимости электрического сопротивления элемента, поэтому мы также будем использовать ВТ кабель шлейф ПС типа КСПВ-4х0,5.

ИП 102(ECO-1005). Технические характеристики

При разработке пожарных извещателей серии ECO1000 были учтены особенности построения и эксплуатации системы пожарной сигнализации в России, а именно:

- Обеспечена совместимость практически с любыми пожарными приемно-контрольными приборами (ПКП), в том числе и со знакопеременным напряжением в шлейфе сигнализации, например, с "ППК-2", "РАДУГА", Луч, "СИГНАЛ-20П", "ВЭРС-ПК", УОТС, РУБЕЖ, DSC.

- Расширенный диапазон рабочих температур извещателей серии ECO1000 от - 30°С до +70°С обеспечивает работу в отапливаемых и неотапливаемых помещениях.

- Широкий диапазон рабочих напряжений питания, от 8 до 30 вольт, позволяет использовать извещатели серии ECO1000 в системах пожарной и пожарно-охранной сигнализации.

- Извещатели серии ECO1000 устанавливаются:

- в базовые основания Е1000R (база с резистором);

- в базовые основания Е1000В (база без резистора);

- в розетки от ДИП через адаптер Е1000А.

- Релейные базы Е412NL, Е412RL и устройства согласования от SYSTEM SENSOR M412NL, M412RL, M424RL позволяют подключать извещатели серии ECO1000 к ПКП пожарных сигнализаций с четырехпроводной схемой включения, например, Vista, DSC, Napco, C & K, Veritas.

- Стабилизация токов встроенного светодиода и выносного оптического сигнализатора, обеспечивает постоянную высокую яркость их свечения во всем диапазоне рабочих напряжений питания.

- Непосредственное измерение температуры и скорости ее увеличения определяет высокую надежность срабатывания, при отсутствии ложных тревог.

- Обеспечены простота и удобство включения теста - дистанционно, при передаче кодированного сигнала с с лазерного тестера ЛТ (фото справа) на светодиод датчика, производится его включение и формируется сигнал «Пожар» для проверки системы.

- Для защиты от пыли извещатели ИП101-23 поставляются с надетыми на них пластмассовыми технологическими крышками

- Базовые основания защищают извещатели серии ECO1000 от несанкционированного извлечения и обеспечивают надежное крепление в условиях транспортной тряски при их установке на подвижных объектах.

- Использование печатной платы с экранирующим слоем повысило устойчивость датчика к воздействию внешних электромагнитных помех.

- Высокая защита от коррозии обеспечена специальным покрытием и герметизацией отдельных секторов монтажной платы.

- Имеет сертификаты ССПБ, ГОСТ Р.

1.4 Практическая схема системы ПС назначения узлов

Элементами системы являются технические средства пожарной сигнализации. Обобщенная схема, характеризующая состав системы тревожной сигнализации, изображена на рис.1. Обязательными элементами системы в этом случае являются извещатель, оповещатель и источник их электропитания. На практике связь между извещателем, оповещателем и системой передачи извещений на объекте всегда осуществляется через приемно-контрольный прибор пожарной сигнализации.

С целью повышения достоверности получаемой информации, применяют многорубежные комплексы сигнализации. Каждый из рубежей представляет собой совокупность совместно действующих технических средств обнаружения (извещателей), связанных между собой электрической цепью (шлейфом), позволяющей выдать независимое раздельное извещение. При этом в каждый рубеж сигнализации должны быть включены извещатели, основанные на разных принципах действия.

Рисунок 1- Обобщенная схема системы тревожной сигнализации. 1 - извещатель; 2, 8 - световой и (или) звуковой оповещатель; 3 - установка управления (пожарный приемно-контрольный прибор); 4, 10 - блок питания; 5 - устройство, управляемое установкой управления; 6 - программируемое входное устройство (шифрустройство); 7 - сигнальный интерфейс (система передачи извещений); 9 - установка управления (пульт централизованного наблюдения)

Cистема пожарной сигнализации содержит следующие важные компоненты:

- средства обнаружения (извещатели);

- приемно-контрольные панели (мини-компьютер, контролирующий состояние системы);

- линейную часть (которая ответственна за передачу сигнала на центральный пульт пожарной службы).

Системы пожарной сигнализации обладают двумя особенностями, которые нужно обязательно обсудить: надежностью и универсальностью. Чтобы электроника стала безотказной, важные узлы обязательно дублируются - системы питания, каналы передачи данных - и способны работать независимо от наличия или отсутствия электричества в сети.

1.5 Описание конструкции системы ПС

Комплекс ПС по защите зданий включает в себя: