"27" декабря 2021 г.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОЖАРНЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Общим принципом работы для всех видов извещателей (датчиков) является обнаружение ими определенных факторов (воздействий) и преобразование их в электрический сигнал (извещение).

Для датчиков, работающих в системах пожарной сигнализации таковыми являются:

• задымление;
• изменение (повышение) температуры;
• открытое пламя.

Существуют еще газовые извещатели, но они специфичны и в "штатных" системах сигнализации применяются редко.

Поскольку, помимо отслеживания сопутствующих возгоранию факторов, извещатели еще создают электрический сигнал, то говорить нужно минимум о двух решаемых ими задачах:

• обнаружения возгорания;
• формирования извещения.

Принцип действия ИП (извещателей пожарных) в числе прочего определяется и видом их зоны обнаружения точечная или линейная.

С учетом перечисленного рассмотрим как работают различные типы датчиков пожарной сигнализации.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДЫМОВОГО ИЗВЕЩАТЕЛЯ

Точечные датчики имеют в составе дымовую камеру, в которой происходит анализ воздуха на наличие частиц дыма.

Осуществляться это может двумя способами:

• ионизационным;
• оптическим.

Первый используется редко и заключается в определении наличия и величины ионизационного тока. При появлении в камере частиц дыма величина тока изменяется, что фиксируется электронной частью извещателя.

Ионизация воздуха происходит либо за счет радиоизотопного излучения, либо электроиндукционным способом.

Оптический принцип обнаружения используется чаще. Суть его заключается в том, что в корпусе извещателя расположены инфракрасные (ИК) излучатель и приемник (оптопара).

Их оптические оси находятся под углом друг к другу (рис. 1а).

Таким образом в нормальных условиях луч излучателя на приемник не попадает. Для гарантированного его ослабления по краям дымовой камеры расположены элементы, дополнительно рассеивающие ИК излучение.

При задымлении камеры луч отражается от частиц дыма и попадает на приемник (рис. 1б). Происходит срабатывание устройства.

Принцип работы линейного дымового извещателя заключается в регистрации ослабления инфракрасного потока, проходящего между передатчиком и приемником.

При этом излучатель и приемная часть могут быть расположены в разных блоках (двухпозиционное исполнение) и установлены напротив друг друга (рис. 2а) или объединены в одном корпусе, тогда в качестве промежуточного устройства используется специальный отражатель (рис. 2б).

К дымовым относятся также аспирационные извещатели.

Они представляют собой систему трубопроводов с форсунками, через которые осуществляется забор воздуха в разных точках помещения и его подача к блоку обработки. Пробы воздуха прокачиваются через установленный в нем дымовой анализатор, по результатам формируется соответствующее извещение.

Сложный, дорогой, но эффективный извещатель.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ИЗВЕЩАТЕЛЯ

Тепловые извещатели пожарной сигнализации тоже выпускаются в точечном и линейном исполнении.

Первые используются гораздо чаще. Линейные устанавливаются в лифтовых шахтах, тоннелях, кабельных канализациях и пр.

Точечные извещатели.

Тепловые пожарные извещатели бывают:

• максимальными;
• дифференциальными;
• дифференциально максимальными.

Принцип действия максимального заключается в срабатывании при достижении температурой в месте установки датчика определенного значения.

Реализация этого алгоритма осуществляется одним из двух способов.

1. Размыкание пружинных контактов при нарушении в результате нагрева места их спайки специальным сплавом.

2. Размыкание магнитоуправляемых контактов за счет изменения магнитного поля в котором они находятся (например, смещения магнита). Такие устройства являются самовосстанавливающимися, если конечно не подвергнутся воздействию запредельных температур.

Линейные тепловые извещатели.

Для определения повышения температуры они используют несколько типов чувствительных элементов.

1. Электромеханический (контактный).

Представляет собой витую пару, каждый проводник которой покрыт слоем термоизоляции, разрушающейся под действием заданной температуры. Принцип его действия заключается в замыкании линии при нагреве и нарушении изоляции между проводниками.

2. Электронный.

Проводной чувствительный элемент при нагревании изменяет свое сопротивление. Работает в паре с блоком обработки сигнала (БОС). Является восстанавливаемым.

3. Механический.

Детектором является металлическая герметичная газонаполненная трубка. При нагревании газ расширяется, давление увеличивается – это фиксируется блоком управления и обработки сигнала.

Есть еще несколько типов, имеющих совсем уже "экзотический" принцип действия, вплоть до совмещения с функцией пожаротушения.

Дифференциальный принцип работы извещателя.

Суть его заключается в контроле скорости изменения температуры. Контроль может осуществляться терморезистором, сигнал с которого обрабатывается электроникой.

Если сюда добавить возможность срабатывания по максимальной температуре получим максимально дифференциальный извещатель.

ПРИНЦИП ФОРМИРОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ИЗВЕЩЕНИЙ

1. Механический контактный.

Самый простой способ формирования извещения о срабатывании извещателя – это замыкание или размыкание электрической цепи (так называемые "сухие контакты"). Такой принцип из описанных имеют большинство максимальных тепловых датчиков и линейные электромеханические.

Могут работать со всеми типами приемно контрольных приборов.

2. Электронный ключ.

Этот принцип используется точечными датчиками дыма, максимально дифференциальными и другими извещателями, использующими электронную обработку сигнала.

Суть его заключается в изменении внутреннего сопротивления извещателя за счет срабатывания электронного ключа. Это вызывает повышение потребления датчиком тока в цепи шлейфа сигнализации, откуда он, собственно, питается.

В принципе, имеет достаточно много общего с предыдущим вариантом.

3. Цифровой (адресный) принцип.

Заключается в том, что информация передается в цифровом виде (последовательность импульсов высокого или низкого уровней). Одновременно при этом может передается уникальный номер датчика.

Кстати, описанный вариант относится к типу пороговых адресно опросных. Есть еще адресно аналоговые системы. В них датчик работает не дискретно ("норма" – "пожар"), но способен передавать информацию об изменении контролируемых параметров.

Все описанные системы являются проводными.

При беспроводной передаче данных используется радиоканал. Беспроводные системы используют адресный принцип обмена информацией.

Это основные принципы, положенные в основу работы извещателей и датчиков пожарной сигнализации наиболее распространенных типов.