Системы автоматической пожарной сигнализации для проектов промышленного назначения

метки: Система, Управление, Работа, Автоматизированный, Пожарный, Извещатель, Автоматический, Дипломный

В последнее время повысился спрос на системы автоматической пожарной сигнализации (АПС) как для крупных объектов промышленного назначения, так и для средних и небольших объектов промышленного, производственного, хозяйственного и другого назначения. Такие предприятия, как правило, имеют собственные подразделения охраны. Для обеспечения максимально быстрой реакции на срабатывание сигнализации, определения точного места и времени срабатывания, упрощения процедуры сдачи под охрану и снятия с охраны необходимо обеспечить централизованное наблюдение на всей территории объекта.

Система АПС — это совокупность совместно действующих технических средств (ТС) пожарной сигнализации, установленных на объекте, для своевременного обнаружения возгорания или пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре на этом объекте, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и технических устройств. Как правило, пожарная сигнализация интегрируется в комплекс, объединяющий системы безопасности и инженерные системы здания, обеспечивая достоверной адресной информацией системы оповещения, пожаротушения, дымоудаления, контроля доступа.

Назначение: Система предназначена для непрерывного круглосуточного контроля пожарной обстановки, а также для управления системами оповещения и пожаротушения на всей территории предприятия.

Возможности:

• Отображение состояния контролируемых датчиков, помещений, этажей и зданий;
• Мониторинг состояния объекта;
• Дистанционное снятие/постановка на охрану объектов, помещений, отдельных датчиков;
• Оповещение о тревожных событиях (звуковое, световое;
• передача информации на пульты управления, мониторы компьютеров служб охраны);

• Оперативное автоматическое реагирование на тревожные ситуации;
• Высокая устойчивость системы к внешним воздействиям.

Требования к проектированию и монтажу пожарной сигнализации установлены в нормах пожарной безопасности: НПБ 88-2001 (Проектирование установок пожаротушения и сигнализации), НПБ 110-03 (Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнaлизацией) и соответствующих СНиП, ВСН и ППБ.

Целью данной дипломной работы является проведение исследований, разработка и установка «Автоматической пожарной сигнализации» на крупном промышленном предприятии. В моём дипломном проекте таким предприятием является «Тойота Мотор» в Санкт-Петербурге, темпы развития которого с каждым годом увеличиваются, завод расширяется, обновляется ассортимент производимой продукции. Деятельность конкретного филиала «Тойота Мотор» заключается в производстве автомобилей Camry. К концу 2015 года проектная производственная мощность предприятия будет увеличена в два раза с 50 до 100 тысяч автомобилей в год. В 2016 году на заводе Тойота в Санкт-Петербурге начнется производство второй модели — автомобиля Toyota RAV4. В связи с увеличением мощностей и расширением линейки производимой продукции, на заводе появятся новые цеха, которые необходимо оборудовать всеми инженерными системами, в том числе и пожарной сигнализацией.

Средства автоматической пожарной сигнализации

... предприятии. Средства автоматической пожарной сигнализации Защита зданий средствами автоматической пожарной сигнализации – одно из направлений в борьбе с пожарами. При выборе работоспособной системы АПС необходимо ... наличие систем автоматического пожаротушения и другие особенности объектов. Количество и размещение извещателей зависят от размеров, формы, условий работы и назначения помещения, ...

Система пожарной сигнализации — совокупность установок пожарной сигнализации, смонтированных на одном объекте и контролируемых с общего пожарного поста.

Установка пожарной сигнализации — совокупность технических средств, установленных на защищаемом объекте, для обнаружения пожара, обработки, представления в заданном виде извещения о пожаре на этом объекте, специальной информации и (или) выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения и технические устройства (рисунок 1).

Рис.1 Установка пожарной сигнализации. [3]

В состав системы пожарной сигнализации входят следующие

пожарные извещатели (автоматические и ручные);

• приборы приемно-контрольные пожарные;
• приборы управления пожарные;
• шлейфы пожарной сигнализации;
• приборы и системы передачи данных извещений о пожаре;
• линии и каналы связи;
• комплексы аппаратно — программных средств;
• автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов пожарных постов;
• приборы и системы гарантированного электроснабжения;
• другие приборы и оборудование для построения периферии и систем пожарной сигнализации.

На рисунке 2 представлен вариант объектовой системы пожарной сигнализации.

Рис.2. Система пожарной сигнализации объекта [3]

Рис. 3 Классификация установок и систем пожарной сигнализации по функциональному назначению и информационной ёмкости. [1]

Система пожарной сигнализации классифицируется по следующим основным принципам (рисунке 3):

• функциональному назначению;
• объёму информационной ёмкости — количеству контролируемы шлейфов сигнализации;

информативности — количеству видов сообщений

Технические средства охранно-пожарной сигнализации

... Комплекс охранно-пожарной сигнализации, Извещатель охранный (пожарный), Прибор приемно-контрольный (ППК), Охранно-пожарный оповещатель, Система автономной охраны, Пункт автономной охраны (ПАО), Система передачи ... 1.2 Классификация технических средств сигнализации, охранных и охранно-пожарных извещателей Технические средства охранной и охранно-пожарной сигнализации, предназначенные для получения ...

типу используемых каналов связи (физические линии, радиоканал);

• способам обработки и передачи информации (по шлейфам пожарной сигнализации);
• по виду электропитания и организации его резервирования;
• по устойчивости к действиям климатических факторов;

по конструктивному исполнению и особенностям функционирования

По функциональному назначению установки и системы пожарной сигнализации делят на : автономные системы пожарной и охранно-пожарной сигнализации; объектовые системы пожарной сигнализации; системы пожарной сигнализации, работающие в составе систем комплексной безопасности объекта (интегрированные технические системы безопасности); системы централизованного наблюдения. На рисунке 4 представлена, структурна схема объектовой системы пожарной сигнализации. Пожарные извещатели (ПИ) размещаются в защищаемых помещениях, приемно-контрольный прибор (ПКП) — в помещении диспетчерской. Сообщение о пожаре или неисправности принимает оператор, который в соответствии с инструкцией передает их на пульт централизованного наблюдения и, при необходимости, в организацию, обеспечивающую техническое обслуживания системы. Вызов поступает в пожарную часть, которая выезжает на тушение пожара. Эффективность системы достаточно высокая, но зависит от степени профессиональной подготовки людей, поэтому постоянно требуется тренировка и переподготовка (особенно диспетчера объекта) людей по соответствующей программе действий при получении сообщений СПС.

Рис. 4 — Объектовая система пожарной и охранно-пожарной сигнализации.

Автономная охранно-пожарная система показана на рисунке 5, пожарные и охранные извещатели подключаются к охранно — пожарному ПКП, который при срабатывании выдает сигнал на световой и звуковой оповещатели, размещенные за пределами охраняемого помещения. Тревожные сигналы обнаруживают люди находящиеся в пределах действия оповещателей, и передают по телефону либо в милицию, либо в пожарную охрану устные сообщения и сигналах. Эффективность такой системы не определенна, так как сигнал тревоги может быть не воспринят посторонними людьми и не передан по назначению. Кроме того, нет разделения сигналов охранных и пожарных, что ведет к большей потери времени.

С точки зрения эффективности такая система может применяться на небольших объектах, которые размещаются на одной территории и подвергаются постоянному контролю со стороны профессионально подготовленных людей (обходчики, сторожа, работники охраны и т.п.).

Тогда неопределенность прохождения сигнала тревоги снижается.

Рис.5 — Автономная система охранно-пожарной сигнализации

В отличие от автономной централизованная система (ЦС) собирает информацию о состоянии объекта через канал связи (телефонный или радио) на пульт централизованного наблюдения (ПЦН), установленный в пункте охраны.

Монтаж и пуско-наладка системы охранно-пожарной сигнализации

Цель письменной экзаменационной работы была поставлена руководителем и обусловлена особенностью охраняемого объекта. Согласно индивидуальному заданию, была проведена разработка, произведен монтаж и пуско-наладка системы охранно-пожарной сигнализации (далее ОПС) и речевого оповещения в не ...

Как правило, ЦС находится в ведении центра «Охрана» МВД. На пункте охраны установлено круглосуточное дежурство, оператор при получении сигнала передает сообщение о пожаре на ЦППС. Таким образом, ЦС имеет замкнутый цикл прохождения информации от извещателя до пожарной охраны.

По типу используемых каналов связи системы пожарной сигнализации классифицируются на: специальные проводные линии связи с радиальной структурой; специальные проводные линии связи с кольцевой (цепочечной) структурой; специальные проводные линии связи с древовидной структурой; с использованием линий городской телефонной сети; оптоволоконные линии связи; с использованием радиосвязи.

Системы пожарной сигнализации должны обеспечивать подачу светового и звукового сигналов о возникновении пожара на приемно-контрольное устройство

в помещении дежурного персонала или на специальные выносные

По способам обработки и информации о прожаре системы пожарной сигнализации классифицируются на: неадресные, адресные, адресо — аналоговые.

Рис.6 Типы систем пожарной сигнализации

Адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации

Адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации являются в настоящее время самыми широко используемыми. Извещатели передают в прибор приемно-контрольный (ППК) информацию о количественной характеристике измеряемых параметров (задымленность или температура), являясь, по сути, измерителями. Контрольная панель следит за величиной получаемых значений, динамикой их изменения и принимает решение о возникновении пожара. Подобная схема работы позволяет выявлять очаги возгорания на самых ранних стадиях его развития, что в современных условиях чрезвычайно важно. Фиксируются незначительные отклонения параметров в каждой зоне и выдаются предупредительные сообщения с точным указанием места.

К преимуществам данной системы можно отнести

сбор и обработка информации в реальном масштабе времени; постоянный контроль состояния объекта;

• эффективность работы дымовых извещателей (даже при загрязнении в процессе эксплуатации);
• точность определения места неисправности (в том числе при обрыве шлейфа);
• экономия на монтаже и расходных материалах (до 200 включаемых в шлейф различных технических средств);

• применение адресных оповещателей и модулей управления; объединение нескольких адресно-аналоговых приемно-контрольных

приборов (ААПКП) в единый комплекс, что позволяет защитить практически неограниченную площадь с поэтапным наращиванием.

К недостаткам системы, Пороговая система пожарной сигнализации.

В такой системе каждый пожарный извещатель имеет свой порог срабатывания. Например, если извещатели тепловые, то при достижении определенной температуры окружающей среды, такой датчик подаст соответствующий сигнал на контрольную панель пожарной сигнализации, (пока температура не достигнет этого порога, сигнала не будет).

Вторая особенность подобных систем — радиальная топология шлейфов сигнализации. От контрольной панели по всему объекту идут кабели пожарных шлейфов — лучей.

Пожарная безопасность производственных зданий

... зданий по взрывопожарной и пожарной опасности” устанавливаем категорию здания по взрывопожарной опасности: В данном случае здание имеет категорию В1. 5. По СНиП 31-03-2001 “Производственные здания ... зданий: автоматической пожарной сигнализацией; системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре в зданиях и сооружениях (НПБ 104-03). Система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) ...

В каждый такой луч обычно включают до 30 датчиков. При срабатывании одного из них контрольная панель отображает только номер шлейфа (луча) в котором сработал пожарный извещатель.

К преимуществам данной системы относится низкая стоимость оборудования. К недостаткам данной системы относятся: позднее обнаружение пожара; отсутствие контроля работоспособности датчиков; высокие расходы на монтаж и расходные материалы; низкая информативность сигналов от датчиков.

Адресно-опросная система сигнализации

Адресно-опросная система сигнализации отличается от пороговой алгоритмом связи контрольной панели с пожарным извещателем. Если контрольная панель в пороговой системе постоянно «ждет» сигнала от пожарного датчика о смене его состояния, то в адресно-опросной системе контрольная панель периодически опрашивает подключенные пожарные извещатели с целью выяснить их состояние. Подобный алгоритм помимо идентификации до датчика (каждый извещатель имеет свой адрес) позволяет контролировать работоспособность датчиков. Типы получаемых от датчика сигналов: «Норма», «Неисправность», «Отсутствие», «Пожар». Пожарный шлейф имеет кольцевую архитектуру.

и преимуществам данной системы относятся: выгодное соотношение цены и качества; высокая информативность полученных сообщений; контроль работоспособности пожарных извещателей; кольцевая архитектура позволяет нормально работать при обрыве шлейфа и точно определить место неисправности. К недостаткам данной системы можно отнести позднее обнаружение пожара.

Модификации адресных систем

Разобравшись с основными классами пожарных систем, рассмотрим наиболее востребованные на данный момент на рынке модификации адресных систем. Самый простой и незатейливый способ, по которому пошли некоторые производители, — добавление так называемой адресной метки в стандартный пороговый извещатель. Плюс фактически получается только один: параллельно с сигналом «пожар» передается номер сработавшего извещателя. Но это только при тревожном сообщении, в другое время извещатель нем как рыба, принципиальной разницы между пороговой и адресной (не опросной) системами нет. Хорошо, когда потребитель понимает это и не успокаивает себя тем, что установленная у него адресная система отвечает всем требованиям надежности и выполняет свою функцию неоспоримо лучше. Устанавливать такого типа систему возможно только ради самоуспокоения.

На рынке пожарной безопасности есть решения, в которых производители используют в своем оборудовании некий адресный преобразователь, модуль — название такого устройства не регламентировано и зависит от фантазии маркетологов. Стандартно существует некоторый, возможно, качественный канал, который объединяет несколько устройств, создавая интегрируемую систему. Одним из компонентов системы является пожарный извещатель, стандартно пороговый, неадресный, который и требуется присоединить к общей технологической сети. Схематично это выглядит так.

Рис.7. Модификация пожарных систем (А)

Вполне возможно, что непосредственно в адресной шине существует опрос оборудования, контроль за работоспособностью и множество других функций, присущих адресным системам. Более того, в такой адресной шине обычно находятся не только пожарные извещатели, но и множество других компонентов системы. Но давайте проанализируем: адресный блок контролирует только некоторое событие по своему входу (триггеру).

Система через адресную шину может опрашивать и контролировать непосредственно адресный блок сколько ей угодно. Контроль работоспособности, надежности, эффективности будет осуществляться лишь на линии «приемное-контрольное устройство — адресный блок», но отнюдь не далее. Адресный блок является рубежом перед пожарным извещателем.

В действительно адресной системе пожарный извещатель общается непосредственно с приемно-контрольным прибором, через заданные промежутки времени докладывая ему о своем состоянии. Причем приемный прибор общается уже не через посредника, а напрямую с адресным пожарным извещателем. Адресный блок в таких системах встроен в извещатель и является с ним одним целым, получая не только сигнал о возгорании, но и всю дополнительную информацию.

У разных производителей протокол общения отличается, но в любом случае информация о факторе возгорания передается за время не более 10 секунд, а неисправность определяется в течение нескольких минут. Помимо этого в хороших адресных системах приходит информация о запылении извещателей, низкой температуре в месте установки, падении чувствительности, коротком замыкании в шлейфе. А если канал связи с извещателями беспроводной, то и информация о работоспособности источников основного и резервного питания.

Построение адресной системы отличается по функционалу, по способу передачи информации и др. Можно назвать несколько систем от разных производителей, у которых приемное устройство не является объектовым прибором, а предназначено для отображения информации. Данное приемное устройство отвечает за контроль состояния извещателей, расшифровывает и выдает развернутую информацию по обнаруженным неисправностям как в шлейфе, так и в конкретном извещателе. Де-факто в таких приемных устройствах существуют исполнительные реле на определенный фактор пожара либо неисправности, с помощью которых возможно управление ПКП, и панель с расшифровкой сообщения и/или номера передавшего сообщение извещателя. Схематично это можно изобразить следующим образом:

Рис.8. Модификация пожарных систем (Б)

Такой подход дает возможность использовать недорогой шлейфовый ПКП со всеми плюсами адресной системы. Но если нет желания создавать конструктор, стоит обратить внимание на готовые решения на основе адресных (опросных) извещателей. Существуют адресные (опросные) системы, у которых извещатели работают напрямую с приемно-контрольным прибором, совмещающим в себе функцию приема сообщений от извещателей и выполняющим задачи пожарной безопасности объекта. Есть много примеров, когда с адресными извещателями одного производителя работают как приемные устройства, так и полноценные ПКП.

Некоторые производители адресных пожарных извещателей передают протокол общения с извещателями для включения его в контрольную панель другого производителя. Политика ОЕМ партнерства производителей — явление в отрасли не редкое. Такой подход совершенно оправдан и эффективен.

Новые технологии позволили предложить пользователям еще и доработку способов передачи данных на приемное оборудование. Теперь, если вы не делаете серьезную защиту и понимаете уровень некоторого риска, а также хотите упростить труд монтажника, <#»865137.files/image009.gif»>

• Рис.9. Система оповещения и управления эвакуацией

Состав и принцип работы СОУЭ

СОУЭ может включать в себя следующие компоненты:

• Управляющее оборудование, которое осуществляет автоматическое переключение режимов оповещения (например, между фоновой музыкой и экстренным оповещением) по сигналу с ОПС или команде диспетчера;
• хранение и обработку фонограммы;
• коммутацию зон оповещения;
• управление речевым оповещением с пульта диспетчера:

2. — Контроллер, осуществляющий функции управления;

• ПК для настройки и управления системой;
• Маршрутизаторы, или панели расширения для подключения дополнительных зон;
• Усилитель и эквалайзер для настройки качества звука;
• Станции передачи объявлений с коммутатором и микрофоном;

8. Исполнительные устройства:

Указатели направления эвакуации, аварийных выходов;, Лампы аварийного освещения;, Световые и звуковые оповещатели — сирены, звонки, сигнальные лампы и проч.;, Устройства разблокировки замков;, Громкоговорители.

Большинство современных СОУЭ позволяет осуществлять оповещение по зонам. Зона — это часть здания (например, отдельными зонами могут быть этажи, подъезды здания или помещения).

Установленные в ней исполнительные устройства СОУЭ образуют группу и единообразно отрабатывают команды, формируемые контроллером СОУЭ. Соответственно, контроллер формирует для одноименных устройств одной зоны одну и ту же команду. [7]

Как правило, СОУЭ используется не только по прямому назначению — для экстренного оповещения и управления эвакуацией людей. Повседневная функция системы состоит в передаче фоновой музыки и сообщений информационного характера. Источником трансляции могут служить встроенный радиоприемник, CD/DVD, жесткий диск, считыватель флэш-карт, микрофон диспетчера и т.д. При поступлении сигнала тревоги система прекращает передачу фоновой информации в одной или нескольких зонах и начинает транслировать фонограмму. Включаются оповещатели и указатели; разблокируются замки аварийных выходов.

При инсталляции СОУЭ в крупном здании стоит запрограммировать более сложный алгоритм оповещения. Например, в зоне, где обнаружено возгорание, включается экстренное оповещение, а в соседних зонах — предварительное. В большинстве случаев оправдан и другой вариант. Экстренное сообщение сначала транслируется персоналу, а затем, с некоторой задержкой, посетителям. Сообщение для персонала будет дополнительно содержать инструкции по проведению эвакуации.

Основная цель голосовых сообщений, транслируемых в экстренных случаях — успокоить людей и организовать их перемещение к аварийным выходам. Нельзя допускать панику, ведь она может только помешать эвакуации. При управлении с микрофона нет гарантии, что диспетчер произнесет сообщение уверенно и спокойно. Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдается записанным голосовым сообщениям, произнесенным нейтральным, спокойным женским голосом. Инструкции должны быть четкими и лаконичными. Для привлечения внимания в конце и в начале сообщения включается тональный сигнал. Тем не менее, в СОУЭ должна быть реализована возможность трансляции сообщений диктора — для оперативного управления эвакуацией.

Системы безопасности по обеспечению электропитанием относятся к электроприемникам 1 категории надежности. Электроприемники первой категории надежности, в том числе и особой группы, подразделяются:

• на электроприемники, требующие гарантированного электроснабжения и допускающие перерывы в электроснабжении на время срабатывания устройств автоматического включения резерва при переходе на резервный источник;
• электроприемники, требующие бесперебойного электроснабжения, не допускающие перерыва в электроснабжении и предъявляющие повышенные требования к качеству электроэнергии во всех режимах работы.

Системы безопасности относятся к электроприемникам второй группы. Для их электроснабжения необходимо предусматривать системы бесперебойного питания. Такие системы питания осуществляют электроснабжение потребителей в нормальном режиме от одного либо двух независимых источников внешнего электроснабжения (от двух — через устройство АВР) через источники бесперебойного питания, а в аварийном режиме, при отсутствии напряжения на вводах, — за счет энергии аккумуляторных батарей, входящих в их состав, или специальных агрегатов бесперебойного питания (например, от автономной автоматизированной дизельной электростанции).

Время работы источников бесперебойного питания в автономном режиме должно обеспечивать надежное питание потребителей в течение времени, определяемого нормативами или достаточного для надежного закрытия функционирования систем безопасности с гарантированным сохранением целостности всех событий и баз данных (определяется техническими характеристиками оборудования и оговаривается в задании на проектирование).

Количество и мощность источников бесперебойного питания выбирается в зависимости от мощности оборудования систем безопасности и необходимого времени работы в автономном режиме.

Рис. 2.1 Структурная схема предприятия

Цех штамповки (объект 120) — S=2660 м2, категория помещения В3, С\Н=12м

Логистика (объект 110-160) — на логистических участках предполагается осуществлять хранение на металлических стеллажах. (S=1659+4959 м2, категория помещения В3, С\Н=15\9 м)

Цех окраски (объект 220-230).

Реконструкция предусматривает устройство в пристройке к корпусу окраски (объект 220) линии подготвки поверхности, участка нанесения катафорезного грунта и установки сушки катафорезного грунта, а так же небольшие изменения в технологическом процессе окраски, подразумевающие сокращение количества стадий окраски с устранением первичной окраски грунтом на базу. Дополнительно к цеху окраски (объект 200) пристраивается зона ремонта лакокрасочного покрытия. (S=5495м2, категория помещения* В3, С\Н=12м)

Зона приема комплектующих (объект 305).

Пристраивается к существующей зоне приема комплектующих. Сборочная линия (объект 310) — S=6055 м2, категория помещения В3, С\Н=9м. Цех производства комплектующих (объект 460) — предназначен для получения полиуретана и дальнейшего формирования сидений автомобиля — пристраивается к корпусу 450. (S=3009 м2, категория помещения В2, С\Н= 8м).

Для пристраиваемой производственной части, предусматривается автоматическая водяная спринклерная установка пожаротушения с использованием существующей насосной станции пожаротушения

В1 — В4 —

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются), не относятся к категории А или Б .

Определение категории В1-В4 осуществляется по значению удельной пожарной нагрузки

Категория помещения	Удельная пожарная нагрузка g, МДж/м 2	Удельная пожарная нагрузка определяется как соотношение общей пожарной нагрузки (произведения количества и низшей теплоты сгорания вещества) на площадь ее размещения. При наличии различных горючих веществ и материалов в помещении общая пожарная нагрузка определяется как сумма произведений количества и низшей теплоты сгорания каждого вида вещества. g = {G i х Qi } / F, МДж/м2
B1	Более 2200
B2	1401 — 2200
B3	181 — 1400
B4	1 — 180