Тепловой пожарный датчик: виды, типы, конструкция и принцип работы

Тепловой пожарный датчик: виды и схемы подключения

Быть готовым к пожару невозможно, он всегда внезапен и малоконтролируем. Но минимизировать риск его появления, значительно сократив предсказуемый материальный ущерб, можно.

Для этого специалистами изобретены пожарные извещатели, которые в настоящее время являются единственным средством, способным обнаружить пожар без человека.

Одним из таких в своем роде является, тепловой пожарный датчик или извещатель, кратко — ТПИ.

Принцип работы ТПИ и особенности его конструкции

Само название — тепловой — объясняет принцип действия прибора. Он содержит один или несколько преобразователей — чувствительных элементов, которые, воспринимая температурное повышение среды, ведут к срабатыванию громкого опознавательного сигнала через звуковой оповещатель.

Существует еще один вид извещателя – пожарный дымовой. Он срабатывает на аэрозольные продукты горения, проще говоря, дым, а точнее, его цвет.

Плюс противопожарных датчиков дыма в том, что он разрешен в административно-бытовых строениях, в отличие от теплового извещателя, а минус – поднимет всех на ноги не из-за пожара, а, например, большого скопления пыли или пара.

Причем, если говорить строго, называть его датчиком неправильно, потому что он лишь составная часть извещателя.

Основные типы

По виду основной из составляющих ТПИ — чувствительного элемента или контроллера, различают четыре основных его типа:

• Контактный ТПИ. При изменении температурного режима установленный контакт или электрическая цепь размыкается, специальный шлейф рвется и служит причиной срабатывания звукового сигнала. Самые простые, как правило, отечественные модели, представляют собой замкнутый контакт из двух проводников, упакованный в пластмассовый контейнер. Более сложные имеют термочувствительный полупроводник с отрицательным сопротивлением. Если температурная отметка окружающей среды возрастет, сопротивление упадет, и по цепи пойдет контролируемый ток. Как только он достигнет определенного показателя, оповещатель сработает.
• В электронный сенсор вмонтированы сенсоры, которые находятся внутри кабеля, как только температура достигает определенного порога, сопротивление электротока в кабеле меняется, что передается в управление контрольного устройства. Высокочувствителен. Принцип устройства достаточно сложный.
• Оптический извещатель работает на основе оптико-волоконного кабеля. От повышения температуры изменяется оптическая проводимость, что ведет к звуковому оповещению.
• Металлическая трубка с газом, герметично заполненная, необходима для механического ТПИ. Воздействие температуры на любой участок трубки приведет к изменению ее внутреннего давления и срабатыванию сигнала. Признан устаревшим.
• Другие типы. Полупроводниковые имеют специальное покрытие с отрицательным коэффициентом температуры, электромеханические состоят из проводов под механическим напряжением, покрытых термочувствительным веществом.

Виды пожарных извещателей

Пожарные тепловые реагируют на разные параметры распространения огня. Отсюда и классификация на виды.

В максимальный противопожарный датчик задан порог абсолютной величины:

• давление,
• температура, — как только показатель окружающей среды его достигнет, люди будут оповещены.

Массово выпускают отечественные устройства с температурой срабатывания 70-72 градусов. Они же являются по причине своей финансовой доступности весьма популярными.

Для дифференциального датчика пожарной сигнализации важна скорость изменения признака, который стоит у него на контроле.

Такие устройства признаны более эффективными, чем максимальные ТПИ —

• дают тревогу раньше,
• устойчивы в работе, но за счет двух установленных на расстоянии элементов, они выше по цене.

Максимально-дифференциальные приборы объединяют оба параметра.

Собираясь за покупкой данного типа пожарных устройств, учтите, что их температурный порог минимум на 20 градусов должен быть выше допущенной температуры на объекте.

Таким образом, современные системы пожарной сигнализации технические специалисты делят на дискретные (по порогу) – они рассмотрены выше — и аналоговые. Аналоговые тепловые пожарные сенсоры в свою очередь подразделяются на неадресные и адресные. Последние передают не только информацию о возгорании, но и код своего адреса.

И дискретные, и аналоговые измеряют характеристики факторов пожара, принципиальное отличие в способе обработки сигнала.

У аналоговых он сложнее и его суть в специальных систематических алгоритмах.

• Адресно-аналоговые тепловые устройства регулярно собирают информацию о состоянии помещения. Они могут выдать данные, на которые запрограммированы для сборы, в режиме реального времени.
• Взрывозащищенные тепловые пожарные извещатели нужны там, где риск появления пожар высок, и в воздухе могут присутствовать взрывоопасные вещества. Они словно бронированы, так как расположены на различных силовых агрегатах, нефтепроводах и т.д. Различаются степенью защиты, количеством сенсоров и разными установленными температурными порогами.
• У линейных тепловых извещателей применяется кабель с теплочувствительным полимером – термокабель – он фиксирует любые изменения по всей своей протяженности как единый противопожарный датчик. Используется там, где потолок большого размера, например, крытый стадион. Крепить можно кроме потолка еще и на стены.
• Многоточечные тепловые устройства противопоставлены по своей сути линейным. Они входят в единую систему, которая контролирует несколько зон и объединена в электрическую цепь. Поступающие от датчиков противопожарных сигналы обрабатываются в едином блоке.

Эксплуатация и установка

Схема подключения тепловых датчиков дается в инструкции по эксплуатации, однако, могут возникнуть трудности.

Требования ГОСТ Р 53325-2009, пункт 4.2.5.1, обязывают снабжать извещатели тепловые встроенным или выносным оптическим индикатором.

При расчете номиналов резисторов дополнительных берите во внимание электрические составляющие подключаемых светодиодных индикаторов.

Смотрите в паспорте прибора на падение напряжения типовое и максимальное, которые указывают на предел параметров. Для удобности монтажа лучше брать светодиодные неполярные индикаторы.

Замкнутые нормально контакты тепловых устройства соединяются с шлейфом так же, как и у дымовых. Отличие в том, что в дежурном состоянии у тепловых датчиков электроток не потребляется, а в активном режиме его меньше, чем у дымовых.

У тепловых датчиков пожарной сигнализации в схеме подключения есть следующие сопротивления:

Изучаем руководство по эксплуатации прибора контроля и учитываем номиналы резисторов.

Rбал. аналогичен Rдоп., но в комплекте контрольного прибора его нет, придется купить дополнительно.

В обычном режиме датчики коротко замкнуты, а значит, сопротивление Rбал возникнет только в том случае, если один или двое из приборов сработают. И тогда сможет сформироваться сигнал “Тревога”.

Для контроллеров “Мираж” есть нижеследующая схема. Если сработает один, то поступит сигнал “Внимание”, если второй — последует команда “Пожар”.

Обозначение теплового извещателя на схеме, а также других составляющих следующее:

• ШС – шлейф сигнализации,
• ИП — извещатель пожарный тепловой,
• ИПР – извещатель пожарный ручной,
• ДИП – дымовой извещатель пожарный.

Условное графическое обозначение автоматического теплового извещателя по требованиям нормативной документации —.

Как работают тепловые пожарные извещатели

Пожар лучше предупредить заранее, чем потом бороться с разбушевавшейся огненной стихией. Поскольку не всегда горение может сопровождаться дымом, использовать в автоматической системе исключительно дымовые извещатели было бы ошибкой. В паре с ними всегда устанавливаются датчики тепла, дублирующие дымовую сигнализацию, что гарантирует поступление сигнала на пульт в любом случае.

Назначение теплового извещателя

Тепловые пожарные извещатели или тепловые датчики предназначены для обнаружения в радиусе своего действия источников загорания и подачи сигнала тревоги на пульт управления. Принцип действия простейшей системы пожарного контроля можно представить, как электрическую цепь, разорванную контактами теплового реле.

При возникновении пожара, контакты под действием высокой температуры замыкаются и тем самым подают ток на пульт дежурного.

Нынешние системы с тепловыми извещателями заметно усложнились, но и фактор несрабатывания значительно снизился. Датчики всегда размещаются на потолке, над местами возможного возгорания, так как именно вверху концентрируется горячий воздух.

В отличие от дымовых устройств, где фактор срабатывания зависит от цвета дыма, его компонентов или чистоты воздуха в помещении, тепловые датчики всегда реагируют только на установленный порог температуры, начинающийся от 50°С и нетребовательны к уровню содержания пыли.

к оглавлению ↑

Устройство и область применения тепловых извещателей

Несмотря на то, что критерием срабатывания является высокая температура, характеризующаяся стабильными характеристиками, для построения системы датчиков могут использоваться различные по принципу действия извещатели, что обуславливается внешними факторами. 

• Линейный тепловой пожарный извещатель – наиболее простое и в то же время эффективное техническое решение, так как представляет собой термокабель, прокладываемый по потолку помещения. Кабель имеет небольшое сечение, поэтому характеризуется доступной стоимостью. Такое решение позволяет контролировать помещения, имеющие большой объем или площадь, в том числе и характеризующиеся наличием агрессивных факторов — сильной загрязненностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, наличием влаги или химических соединений. Все опасные производства оснащаются именно таким типом.Принцип действия извещателя линейного типа заключается в воздействии температуры на чувствительный элемент, находящийся между двумя проводниками по всей длине термокабеля. Как правило, это чувствительный полимер, когда под воздействием температуры происходит его расплавление, в данном месте провода замыкаются и подается сигнал на пульт. Благодаря такой технологии удается определить точно место срабатывания. В паре с термокабелем устанавливаются и точечные извещатели линейного типа, подключаемые к нему же. Различают полупроводниковое, механическое, электромеханическое и оптоволоконное устройство линейного типа. Эти устройства работают по тому же принципу, что и термокабель, отличаясь конструкцией и эффективностью действия, их размещают над потенциальными местами возгорания.Таким образом, помещение получает надежную защиту, поскольку сигнализация работает не только в определенных точках, а по всей длине прокладки линии.

• Тепловые дифференциальные пожарные извещатели – принцип работы этих устройств базируется на измерении разницы температуры между датчиками. В конструкции предусмотрены сразу два термоэлемента, один из них заключен внутрь герметичного корпуса, а второй выведен наружу.С помощью дифференциального усилителя, формируется электрический сигнал пропорционально изменяющийся к разности силы токов, протекающих по каждому из термоэлементов. При нормальных условиях, когда температура внутри и снаружи устройства не изменяется, ток, протекающий по каждому из элементов, имеет одинаковое значение. При возгорании, элемент, находящийся снаружи нагревается и значение тока в нем начинает увеличиваться, в то время как температура и значение тока внутреннего элемента остаются неизменными. Усилитель фиксирует появившуюся разницу и посылает сигнал на пульт управления.Данный тип извещателей используется только для гражданских зданий, или в тех промышленных отраслях, где технологический процесс проходит без резких перепадов температур и выделения тепловой энергии. Помещения, где устанавливаются извещатели такого типа обязательно должны быть отапливаемыми.

• Извещатели пожарные тепловые взрывозащищенные – такая конструкция используется в местах наиболее предрасположенных к возникновению пожара и поэтому имеет соответствующую защиту. Устанавливаются для контроля температуры возле различных силовых агрегатов, в резервуарах хранения топлива, на магистральных нефтепроводах и других объектах.Внутри извещателя установлен микроконтроллер, установленный в выносном термочувствительном блоке, имеющем защищенный кожух. Выносной блок подключается к взрывозащищенной клеммной коробке, выполненной из латуни, внутри коробки находится реле, которое при поступлении сигнала о повышении температуры размыкает контакты, тем самым разрывая цепь, и подавая сигнал на пульт управления.

к оглавлению ↑

Как выбрать тепловой извещатель?

Выбор теплового извещателя имеет такую же важность, как и дымового, поэтому для создания многоступенчатой схемы должны привлекаться специалисты соответствующего профиля. При построении простых схем, различие следует делать между взрывозащищенными и остальными моделями. Первые имеют более высокую стоимость из-за металлического корпуса, и предназначены только для промышленных помещений.

Для помещений типа складов, подойдет использование термокабеля, с подключением к нему точечных извещателей.

В остальных случаях и в особенности при установке в помещениях с большой вероятностью возгорания, таких как библиотеки, серверные, общественные помещения с отделкой из пожароопасных материалов можно использовать линейные или дифференциальные модели, как с термокабелем, так и с обычной линией.

Датчики пожарной сигнализации

Извещатели (датчики) – главный элемент любой пожарной сигнализации.

Обращали ли Вы внимание на эти круглые белые коробочки на потолке магазина или офиса расположенные и тут и там? Именно они реагируют на первые признаки возгорания – дым и огонь, и являются своеобразными «глазами и ушами» системы.

Они должны обеспечивать надежное обнаружение очага пожара в конкретных помещениях. Поэтому очень важно при выборе пожарного датчика правильно определить вероятный характер возгорания и пути распространения огня.

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.

Устройство теплового датчика

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.).

В таких датчиках установлены тепло-чувствительные элементы, которые улавливают, когда температура достигнет определенного уровня и скорость, с которой это происходит.

Для большинства тепловых датчиков порог срабатывания составляет 70-72 градуса Цельсия.
Раньше большинство тепловых извещателей были пороговыми. Они фиксировали лишь момент достижения пороговой температуры.

Сейчас они уже уходят в прошлое и их сменяют интегральные извещатели. Они фиксируют скорость изменения температуры.

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.

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.

Принцип работы дымового датчика

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.

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.

Датчик пламени «Набат»

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

Газовый пожарный датчик

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.

Комбинированный датчик

Они могут включать в себя одновременно датчики тепла, пламени, дыма. Такие устройства могут фиксировать различные признаки пожара (к примеру, датчик может зафиксировать появление дыма и резкое повышение уровня тепла в помещении).

Наибольшее распространение получила комбинация дымового и теплового датчика, т.к. позволяет более точно определять возгорание от различных источников пожара.

В настоящее время выпускаются трех и даже четырех канальные комбинированные датчики – дыма, тепла, пламени и газа, но из-за высокой стоимости не получили должного распространения.

Этот датчик запускается непосредственно человеком. Как только он видит признаки пожара, то нажимает на кнопку (рычаг, хрупкое стекло или иное приспособление) и включается тревога. Возвращение в дежурный режим осуществляется с помощью специального ключа, что в свою очередь может вызвать трудности в случае его утери.

Устанавливают ручные пожарные датчики, как правило, на путях эвакуации входах и выходах из помещения, на стенах на высоте 1,5 метра. Они не должны располагаться более чем на 50 метров друг от друга.

Такие устройства следует применять в местах скопления людей – больницах, учебных заведений, бизнес-центров, торговых комплексов и пр.

Ручной пожарный датчик

Отличие адресных от не адресных датчиков

Если не вдаваться в технические подробности, можно сказать, что основное отличие адресных пожарных датчиков от не адресных, заключается в способе их опроса со стороны контрольного прибора.

Не адресные (пороговые) датчики могут находиться только в двух состояниях – «норма» и «пожар». Для отделения тревожных сообщений от служебных используется разный диапазон сопротивлений для всего шлейфа пожарной сигнализации.

Например, если в шлейфе установлены 10 датчиков, мы сможем определить сработку конкретного датчика, только по визуальному осмотру каждого из них.

При этом, если эта сработка вызвана обрывом провода или коротким замыканием, нам необходимо будет «прозвонить» весь шлейф для поиска неисправности.

Для сброса состояния тревоги нужно произвести сброс питания всего пожарного шлейфа.

Каждый адресный датчик имеет свой индивидуальный адрес и может находиться в нескольких состояниях – «норма», «пожар», «неисправность», «внимание», «запылен» и пр.

Так же в отличие от неадресных он позволяет с точностью до датчика определять место возникновения пожара или задымления.

А значит и в обслуживании такие устройства будут удобнее – можно определить датчики требующие прочистку без необходимости «позванивать» провода.

При использовании кольцевой топологии подключения адресных датчиков, в случае обрыва кабеля, такая система распадается на два независимых шлейфа и сохраняет свою работоспособность.

Еще неоспоримым преимуществом будет то, что согласно нормам пожарной безопасности в России допускается установка одного адресного датчика в помещении, если по его техническим характеристикам площадь обнаружения очага пожара, покрывает всю площадь защищаемой комнаты.

К минусам таких устройств можно отнести только отсутствие совместимости между не адресными и адресными системами и более высокую стоимость последней.

Виды пожарной сигнализации, их устройство, выбор и принцип работы

Все ключевые виды пожарной сигнализации разработаны с единственной целью – для максимально быстрой передачи информации о возникновении возгорания в дежурку пожарной охраны. Усовершенствованные системы способны удаленно задействовать изначально настроенные огнетушители, подать сигнал о начале эвакуации людей, оповестить о пожаре вспомогательные диспетчерские пункты.

Статья подготовлена при поддержке сайта https://www.nva-center.ru/ Услуги охраны от ЧОП — «НВА-Центр».

Основные компоненты пожарных сигнализаций

Современная пожарная сигнализация, вне зависимости от ее размеров и типа, состоит из следующих компонентов:

• извещатели – это особый класс чувствительных детекторов, необходимых для выявления возгорания посредством анализа характеристик окружающей среды, таких как задымление, увеличение температуры;
• приемно-контрольные приборы необходимы для сбора и анализа информации, добытой датчиками;
• устройства исполнительно-периферийного типа – контроль изоляции, оповещатели, пульты управления, реле.

Также могут быть включены элементы центрального управления, такие как стационарные панели, компьютеры со специальным программным обеспечением.

Извещатели

Датчики дыма реагируют на образование в подконтрольной зоне отработанных газов либо продуктов горения. Ложные срабатывания возникают при попадании в них влаги, пыли.

Тепловые устройства выявляют изменение температурных показателей в отдельно взятом помещении, они бывают интегральными и пороговыми. Последние настраиваются на специфический температурный диапазон, при достижении которого срабатывает сигнал. Интегральная разновидность отрабатывает скорость изменения температуры, она срабатывает при возрастании данного показателя.

Пожарный извещатель

Газовые виды датчиков пожарной сигнализации анализируют химический состав воздуха, при обнаружении специфических для тления либо горения компонентов включается сигнал тревоги. Устройства не реагируют на влагу и пыль, проявляют высокую эффективность, обычно их внедряют в вентиляцию.

Световые фиксируют колебания спектра, характерные для языков пламени. Они срабатывают в ультрафиолетовом спектре.

Комбинированные датчики совмещают функции дымовых и тепловых. Притом эксперты, работающие в сфере противопожарного оповещения, подчеркивают, что в критической обстановке оперативнее реагируют тепловые извещатели.

Приемно-контрольные приборы

Основания для их классификации:

1. По назначению – охранно-пожарные, управляющие, пожарные.
2. По специфике связи – радиоканальные, проводные.
3. По климатическим характеристикам – для холодных и теплых помещений.
4. По подключению вспомогательного источника питания – внешние, встроенные.
5. По уровню информативности – 2, 5, более 5 доступных видов сообщений.
6. По исполнению шлейфа – петлевые, радиальные.
7. По количеству шлейфов (этот показатель характеризует емкость информации) – до 5, до 20, до 100 соответственно малоинформативные, средней и большой информативности.
8. По способу активации дежурного режима – групповые, отдельные, комбинированные.
9. В отдельный сегмент выносятся специализированные приборы, предназначенные для установки во взрывоопасных помещениях.

Приемно-контрольный прибор

Это главенствующие управляющие компоненты систем противопожарного оповещения, они контролируют состояние шлейфов, принимают данные от извещателей и передают их на центральный пульт. Системы, разработанные для функционирования в автономном режиме, также управляют автоматическим тушением и выводом дыма.

Периферийные исполнительные устройства

Здесь выделяют:

• релейные модули отвечают за обеспечение функционала в автоматическом режиме работы;
• пульты дистанционного управления;
• оповещатели звукового и светового исполнения необходимы для того, чтобы уведомить людей о возникновении чрезвычайной ситуации;
• контроль изоляции – предназначен для поддержания работоспособности системы в случае короткого замыкания.

При комплексном исполнении системы пожарной сигнализации все виды исполнительных периферийных приборов подключаются к контрольно-приемной связке и оснащаются отдельным корпусом.

Оповещение может быть светозвуковым, речевым, звуковым – тип зависит от высоты потолков, количества этажей и помещений, площади здания. Обязательные компоненты – таблички с подсветкой, иллюстрирующие пути выхода.

Виды охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

В настоящее время активно внедряются на объекты 3 вида систем пожарной сигнализации – неадресные, адресные, адресно-аналоговые. Они различаются по принципу срабатывания и специфике установке в здании.

Безадресные

Они отличаются простотой конструкции, устройства активируют определенные алгоритмы в соответствии с поступившими от извещателей сигналами.

Здесь обычно используются недорогие сигнализаторы с примитивной схемой, они распознают состояния пожара, обрыва шлейфа, замыкания.

Бюджетные приборы нуждаются в большом числе кабелей в процессе монтажа, последние принято помещать в металорукава и прятать в стены.

Адресные

В приемно-контрольное оборудование поступает информация со всех датчиков, распределенных в обслуживаемых помещениях, они считывают характеристики окружающего пространства. Контрольные приборы анализируют динамику изменения данных параметров, на основе чего может быть сделан вывод о появлении возгорания – подается соответствующий сигнал.

Характерной особенностью системы является тот факт, что сигнал пожарной тревоги возникает не в результате работы отдельного датчика, а является следствием анализа приемного-контрольного оборудования (последний учитывает информацию со всех извещателей). Каждый сигнализатор имеет собственный адрес, задействованный в протоколе обмена данных, поэтому контрольные приборы точно определяют опасные зоны и оперативно реагируют на угрозу.

Адресно-аналоговые

Это самое оптимальное и распространенное решение. Основное их отличие от безадресной сигнализации – это то, что для обработки информации и принятии решения о возникновении чрезвычайно ситуации используется не непосредственно извещатель, а приемно-контрольная схема. Последняя необходима для выполнения следующих функций:

• непрерывное получение сведений от датчиков;
• обработка информации;
• сопоставление полученных данных с заявленными пороговыми значениями;
• озвучивание сигнала на основе сведений, полученных от разных типов детекторов.

Схема работы адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации

В результате сводится к минимуму количество ложных срабатываний, выявляется точное местоположение очага возгорания, сигнал подается без временной задержки.

Что выбрать в зависимости от помещения?

Согласно общепринятой нормативной документации в первую очередь определяется приоритетность оснащения объекта пожарной сигнализацией в зависимости от его вида и назначения.

Типы помещений в соответствии с необходимостью ОПС:

Объекты с обязательным оснащением элементами ОПСОбъекты, не требующие установки датчиков ОПС

жилые строения высотой более 28 м; санатории и пансионаты; медицинские учреждения; общежития; здания общественного назначения; торговые помещения; учебные заведения; архивы; библиотеки; производственные цеха; складские помещения.	бойлерные; кладовые для оборудования и инвентаря, в которых не хранятся горючие материалы; ванные, мойки, санузлы, душевые – помещения с влажной средой; насосные подстанции; лестничные клетки; вентиляционные камеры, не используемые в пожароопасных производствах.

Выбор датчиков пожарной безопасности в соответствии с типом помещения:

Специфика объектаВид оптимального пожарного извещателя

Производственные здания	Тепловой, дымовой, пламени
Помещения, используемые для распределителей и трансформаторов	Пламени, тепловой, дымовой
Сооружения бытового, административного, общественного назначения	Дымовой
Административно-хозяйственные объекты	Тепловой, дымовой
Выставки и музеи	Пламени, тепловой, дымовой
Больничные палаты, предприятия общественного питания, общежития и гостиницы, торговые объекты, служебные помещения	Тепловой, дымовой

При выборе системы пожарной сигнализации важно обратиться к грамотному специалисту: отраслевые требования непрерывно ужесточаются, поэтому лишь профессионал, принимая во внимание особенности объекта, может спроектировать максимально безопасную схему.

Пожарный тепловой извещатель

Самые распространенные элементы в составе пожарных сигнализаций это тепловые датчики. Эти устройства предназначены для своевременного выявления очагов возгорания и подачи сигнала на контрольно-приемное устройство пожарной сигнализации.

В отличие от дымовых детекторов и извещателей пламени, термодатчики нечувствительны к наличию в воздухе большого количества взвешенных частиц и уровню ионизирующего излучения.

Принцип действия основан на свойствах материалов чувствительных элементов, изменять свои физические характеристики в зависимости от окружающей температуры.

Основными параметрами, по которым классифицируют термические датчики, являются:

1. Тип чувствительных элементов.
2. Вид обнаружения возгорания.
3. Конструктивное исполнение.
4. Характер контролируемого признака возгорания.
5. Инерционность.

В качестве чувствительных элементов термодетекторов применяют:

Термопары. Используется зависимость термо-эдс, возникающей в спаянных разнородных проводниках от температуры.

Терморезисторы. Принцип работы основан на изменении электрического сопротивления материалов под влиянием термических воздействий.

Оптоволоконные термодатчики. Принцип действия чувствительных элементов основан на зависимости оптической проводимости от температурного воздействия.

Биметаллические элементы. В устройствах этого типа используется свойство материала изменять линейные размеры при изменении температуры.

Магнитные. В таких элементах используется зависимость магнитной индукции от температуры.

Реже применяют термошумовые, сигнетоэлектрические устройства, плавкие одноразовые вставки, чувствительные элементы, где используется эффект Холла — изменение модуля упругости под температурным воздействием и другие.

По виду обнаружения зоны возгорания различают следующие типы:

• Точечные, реагирующие на повышение температуры в определенной зоне. В качестве чувствительных элементов этих датчиков применяются терморезисторы, биметаллические пластины, термопары и другие.
• Многоточечные представляют собой несколько одноточечных детекторов, подключенных через шлейф в общую систему.
• Линейные, предназначенные для обнаружения возгорания на всей протяженности детектора. Термоэлеметом этих детекторов служит термо- или оптоволоконный кабель, изменяющий электрическую или оптическую проводимость в результате термического воздействия.

По конструктивному исполнению различают температурные датчики для эксплуатации в соответствующих климатических зонах и различного класса пожаро- взрывоопасности.

По характеру контролируемого признака возгорания выделяют:

Максимальные тепловые извещатели. Срабатывают при превышении температуры окружающей среды определенного фиксированного значения, заданного настройкой детектора тепла.

Дифференциальные и термодетекторы с дифференциальной характеристикой,  реагирующие на скорость повышения температуры. Термические датчики  такого типа оснащены двумя чувствительными элементами, сигнал срабатывания формируется при достижении определенного значения разности показаний между ними.

Комбинированные дифференциально-максимальные термодатчики, совмещающие свойства первых двух типов.

Согласно ГОСТ Р533250–2012, по времени срабатывания термодетекторы разделяют на 10 классов.

Класс устройства подбирают в зависимости от температурного режима зоны контроля.

По типу питания различают:

• Автономные – имеют собственный источник питания и оснащены блоком для беспроводной передачи данных на контрольно-приемные устройства (см. Радиоканальные охранные сигнализации).
• Шлейфовые термодетекторы – подключены к пожарной сигнализации через шлейф, их энергоснабжение осуществляется от общего источника питания всей системы оповещения.
• Термодатчики, электропитание которых осуществляется отдельным кабелем.

Пожарные датчики: виды, установка :

Несмотря на то, что сегодня в строительстве используются огнестойкие материалы, пожары продолжают возникать в разных местах. Поэтому необходимость использования пожарной сигнализации никуда не исчезла. Одним из основных элементов последней является пожарный датчик.

Понятие о датчиках

С нормативной точки зрения правильное название данного прибора — извещатель. Датчик представляет собой элемент этого устройства. Однако сложилось так, что за извещателем закрепилось название «датчик». Установка пожарных датчиков зависит от числа и степени реагирования сенсорных устройств, входящих в их состав.

Главная их функция заключается в том, что они должны стремительно реагировать на изменение условий окружающей их среды.

Классификация извещателей

По принципу работы выделяют активные и пассивные датчики. Первые не только начинают подавать сигналы при изменении условий, что характерно и для вторых, но контролируют динамичные условия. Они подают на АУПС в зависимости от типа угрозы разные сигналы.

По типу контроля физических параметров выделяют следующие виды пожарных датчиков:

• дымовые;
• тепловые;
• пламени;
• утечки воды или газа (природного или угарного).

По схеме подключения выделяют следующие виды:

• Точечные — характеризуются наличием одного сенсора. Установка датчиков пожарной сигнализации подобного вида осуществляется в компактных зонах.
• Многоточечные (мультисенсорные) — характеризуются наличием от 2 до 3 сенсоров.
• Линейные — характеризуются реакцией на динамику вдоль линии. Они, в свою очередь, подразделяются на два вида:
• одиночные (на одной стене располагаются два блока, а на противоположной — отражатель);
• двухкомпонентные (блоки располагаются на противоположных стенах).

Также выделяют ионизационные датчики, которые состоят из камеры и двух пластин, находящихся под напряжением, между которыми находится ионизатор, служащий детектором. Вследствие ионизирующего излучения, исходящего от данных датчиков, они не находят широкого применения.

Одним из типов извещателей являются аспирационные типы, которые осуществляют аспирационный забор воздуха в помещении. Они оснащены лазерным детектором, с их помощью производится доставка и анализ воздушных проб в отдельном приборе.

Принцип работы

Из названия данного пожарного датчика видно, что он реагирует на дым, возникающий вблизи места их установки. Свет через светодиод идет в воздушную камеру, затем попадает на фотоэлемент. По мере возникновения дыма он появляется в воздушной камере, что способствует меньшему поступлению света на фотоэлемент и приводит к срабатыванию датчика, который выдает определенный сигнал.

Пожарные дымовые датчики могут работать при широких колебаниях температуры — от -30 до +40 оС.

Характеристика тепловых датчиков

Данный вид датчиков являлся самым первым. Их устройство с течением времени было усовершенствовано, но принцип работы остался по сути тем же.

Пожарный тепловой датчик реагирует на тепловую энергию, которая выделяется при горении. Однако не все горючие материалы ее выделяют, что делает данный извещатель во многих случаях малоэффективным.

Их лучше использовать в тех помещениях, где хранятся ГСМ.

Среди них выделяют несколько подвидов.

Пороговые. У них имеется фиксированная, установленная температура, при превышении которой они выдают сигнал. Приборы подразделяются на электромеханические и полупроводниковые датчики.

Первые являются одноразовым оборудованием, поскольку при превышении температурой критических значений пластина, находящаяся внутри датчика, плавится, в результате чего электрическая цепь разрывается, что вызывает срабатывание сигнализации.

Для таких датчиков пороговая температура — 75 оС.

Полупроводниковые датчики являются многоразовыми. Сигнал при увеличении температуры выше нормативной, которая может быть скорректирована пользователями, передается электронной схемой. Экспозиция времени реакции у данных подвидов меньше по сравнению с электромеханическими.

Дифференциальные. Реагируют на разницу между температурами на внутренней и внешней цепях, которые образованы 2 термоэлементами. В случае роста данной разницы срабатывает сигнализация.

Установка пожарных датчиков

Составляются расчеты и планы подключения, по которым инженеры осуществляют монтаж датчиков.

Их подключение осуществляется по квадратной или треугольной схеме. Самой простой и нашедшей наибольшее распространение является первая схема.

При установке нужно учитывать расстояние между датчиками и стенами. Так, при высоте помещения до 8 м расстояние между тепловыми датчиками по схеме квадратного расположения должно составлять 7 м, а треугольного — 8,6 м, расстояние между датчиком и стеной — 3,5 и 2,5 м соответственно. При высоте помещения более 8 м и менее 11 м эти схемы используются только в отдельных случаях.

Дымовые пожарные датчики применяются по этим схемам при большей высоте помещений. При последней величине, достигающей 11 м, расстояние между датчиками по квадратной схеме составляет 10,5 м, а по треугольной — 13 м, между датчиком и стеной — 5,3 и 3,75 м соответственно.

Также соединение может осуществляться по 3 схемам: адресной — для более точной идентификации места возгорания, адресно-аналоговой — для достижения наибольшей скорости реакции на возникновение пожара, пороговой — использующейся в помещениях небольшой площади.

Схема подключения пожарных датчиков: блок питания — управляющее устройство — блок индикации — приемно-контрольное оборудование — датчики в цепи.

Автономные пожарные извещатели

Существует множество объектов, на которых осуществить монтаж комплексных сигнализаций невозможно. Однако устройства, позволяющие обнаружить пожар, необходимы хотя бы даже по той причине, что это требуется правилами противопожарной безопасности. В этом случае используют автономные пожарные датчики.

Они записываются на автономные источники питания и удалены от стационарных шлейфов систем оповещения.

Установка пожарных датчиков подобного типа дымового вида может выполняться как поодиночке, так и в рамках единой системы. Одного такого устройства достаточно на площадь до 50 кв. м.

Как только дым попадает в воздушную камеру, включается сигнализация. При этом сигнал подается как с помощью света, так и с помощью звука. Питание осуществляется аккумуляторами, имеющими напряжение до 9 В.

Такой датчик может использоваться и как элемент линейной оповестительной системы. При этом он защищен от взрывов, помещается в линейные шлейфы автоматических систем, которые безопасны для искр. В них можно задать максимальную запыленность помещений.

На что обратить внимание при выборе датчиков

Ниже приводятся несколько параметров приборов:

1. Насколько быстра его реакция на возгорание.
2. Сколько затрат электроэнергии необходимо для его работы.
3. Насколько чувствительны элементы.
4. Можно настраивать улавливатель или нельзя.
5. Как размещается датчик.
6. Какие трудности могут возникнуть при установке.
7. Насколько безопасен данный датчик при эксплуатации.
8. Каким образом такой вид датчиков обслуживается?
9. Может ли использоваться с иным оборудованием?
10. Соответствие площади и высоте помещения, параметрам шлейфа или возможность применения автономных датчиков.
11. Насколько известен производитель.

Датчики в жилых помещениях

Статистика пожаров свидетельствует о том, что около половины всех пожаров приходится на жилой массив.

Большое количество бытовых приборов, курение, пьянство, оборудование мини-производств на дому — все это является потенциальными очагами пожара.

Однако на сегодняшний день жилые помещения, принадлежащие собственникам, не контролируются органами пожарного надзора по поводу установки датчиков.

В многоэтажных домах пожарные датчики в квартирах планируются еще на этапе застройки. Ответственность за пожарное состояние после сдачи дома переходит к управляющей организации.

Где разместить датчики в квартире

Датчики нужно размещать там, где существует наибольшая опасность возгорания. Это может быть кухня или гостиная, в которой установлен камин.

Помимо этого, можно пожарные датчики установить в местах коридора, которые непосредственно примыкают к данным комнатам.

Можно их разместить и в других комнатах, но это выйдет более затратно, и особого смысла, если в них не курят и нет легковоспламеняющихся приборов, нет.

Правовая база пожарной безопасности

Правовой базой являются различные СНиПы в области пожарной безопасности, а также ФЗ «О пожарной безопасности».

Здесь изложены требования к оборудованию, эвакуационным путям, обеспечению сигнализационными системами и средствами пожаротушения, а также к огнестойкости конструкций.

В случае нарушения данных нормативов штраф для управляющих организаций может составить до 200 000 руб. Если в результате возникшего пожара пострадают люди, то может грозить срок до 7 лет лишения свободы.

Главное внимание управляющие компании должны уделять эвакуационным путям. Они должны следить, чтобы проходы не заставлялись вещами жильцов, контролировать состояние подвалов, чердаков. То есть слежка в основном осуществляется за общедомовой площадью.

Обязательных требований по установке пожарной сигнализации или пожарных датчиков в квартирах на сегодняшний день нет. Однако для тех, кто страхует свое жилье от пожара, монтаж датчиков позволит сэкономить на страховых выплатах.

Помимо этого, об установке их нужно задуматься людям, находящимся в пожилом возрасте, в случае нахождения в квартире несовершеннолетних детей без надзора со стороны взрослых, в случае соседства с социально неблагополучными людьми, а также теми, кто организовал мини-производство на дому или если квартира расположена над каким-либо учреждением.

В заключение

Пожарные датчики необходимы для предотвращения пожара. Используются различные виды таких приборов, наиболее распространен дымовой датчик, который может применяться в производственных помещениях и квартирах, причем в последних — по желанию собственника.

Основное предназначение устройств — извещение о пожаре, в связи с чем правильное их название в соответствии с нормативными документами — извещатели. Их необходимо устанавливать правильно. Только в этом случае оборудование сработает до того момента, когда спасать будет уже что-либо поздно.

Таким образом, датчики оповещают о начале пожара, способствуют тому, чтобы люди и их имущество пострадали в наименьшей степени.