Хибні тривоги у системах пожежної сигналізації

Хибні тривоги в системах пожежної сигналізації

При проєктуванні системи пожежної сигналізації (СПС) мають бути виконані такі основні завдання:

1) система має вчасно виявляти пожежу;
2) виявлення пожежі має бути достовірним.

"Достовірний" означає такий, що не викликає сумніву, цілком вірний, точний. Тож достовірність сигналу пожежної тривоги — це його формування за наявності ознак, пов'язаних саме з пожежею, низька ймовірність помилки, хибного спрацювання.
У ДСТУ-Н CEN/TS 54-14 визначено, що хибна пожежна тривога — це тривожний сигнал, поданий системою пожежної сигналізації за будь-яких причин, що не стосуються пожежі.

При спрацьовуванні СПС запускається система пожежогасіння, зупиняється робота організації чи підприємства, проводиться евакуація людей з будівлі, викликається пожежна бригада. Тож хибні тривоги призводять до відчутних матеріальних втрат внаслідок порушення режиму функціювання об'єктів та штрафів за неправдиві виклики пожежно-рятувальних підрозділів. Також часті хибні тривоги можуть призвести до того, що буде проігнорований справжній сигнал пожежної тривоги. Тому зниження імовірності помилкових спрацювань має бути важливою задачею для розробників елементів систем пожежної сигналізації, проектувальників, монтажних організацій, а також власників та користувачів об'єктів, де вони встановлені.

Причини хибних тривог у системах пожежної сигналізації

Серед причин хибних тривог найпоширенішими є такі:

  • умови навколишнього середовища, що схожі на ознаки пожежі або погіршують роботу сповіщувачів (паління в недозволених місцях; тепло, дим, пара або полум’я під час приготування їжі або виробничих процесів; наявність пилу, вихлопних газів або швидкі потоки повітря);
  • неправомірне або випадкове використання ручних пожежних сповіщувачів;
  • хибний сигнал тривоги чи/та передтривоги пожежного сповіщувача;
  • непроведення своєчасного технічного обслуговування сповіщувачів;
  • проведення обслуговування або тестування елементів СПС без повідомлення про це підрозділів пожежної охорони або пункту приймання пожежної тривоги;
  • механічні пошкодження або електричні несправності пристроїв, викликані впливом вібрацій, ударів або корозії;
  • виконання робіт в контрольованій зоні непідготовленим персоналом або без дотримання необхідних застережних заходів (створення електромагнітних завад електроінструментом, відсутність технологічних кришок на пожежних сповіщувачах);
  • низька захищеність пристроїв від електромагнітних завад (ЕМЗ):
    а) вплив ЕМЗ на лінії зв'язку ППКП зі сповіщувачами;
    б) невідповідність застосовуваних технічних засобів вимогам електромагнітної сумісності (ЕМС) для конкретних приміщень.

Далі буде детальніше розглянуто причини помилкових спрацьовувань пожежних сповіщувачів та технічні рішення для запобігання ним.

Хибні спрацьовування пожежних сповіщувачів

Пожежні сповіщувачі — це органи чуття системи пожежної сигналізації, і до роботи цих пристроїв висуваються високі вимоги. Однією з них є мінімальна імовірність (в ідеалі — відсутність) помилкових спрацьовувань.

Найбільше використання мають димові сповіщувачі. Вони загалом реагують швидше, ніж теплові сповіщувачі чи сповіщувачі полум'я, крім того, вони реагують на найчастішу ознаку пожежі — дим. Тому помилкові спрацьовування саме цих пристроїв дають більшу частку хибних тривог.

Аналіз роботи точкових димових оптико-електронних сповіщувачів в реальних умовах експлуатації виділяє такі об'єктивні причини помилкових спрацьовувань:

  • конструктивні особливості димової камери;
  • запиленість димової камери;
  • електромагнітні завади, наведені на електронну схему;
  • неякісне проведення пуско-налагоджувальних робіт;
  • неправильне розміщення димового сповіщувача.

Логічно, що для зменшення частоти хибних спрацьовувань димових сповіщувачів необхідно покращувати конструкцію і електронну схему пристрою, а також якісно проектувати, встановлювати та обслуговувати систему.

Наші технічні рішення для запобігання хибним спрацьовуванням димових сповіщувачів

Фахівці "Іста-Архів" розробили власну модель димового сповіщувача. Задача зменшення хибних спрацьовувань була під особливою увагою. Велася робота над конструктивними та схемотехнічними рішеннями, також були використані алгоритми обробки інформації, які забезпечують постійний рівень чутливості.

Для оптимальної роботи димової камери потрібно забезпечити її достатню вентильованість, але при цьому уникнути збільшення потрапляння пилу. Необхідно було розрахувати оптимальний розмір вікон у корпусі сповіщувача. З цим питанням наші розробники звернулися до авіаконструкторів. Консультація фахівців іншої галузі допомогла знайти такий компроміс.

При тривалій експлуатації сповіщувача відбувається накопичення пилу на стінках його камери. При цьому збільшується інтенсивність розсіювання випромінення від джерела всередині камери і сповіщувач стає чутливішим, збільшується частота хибних спрацьовувань.
Для забезпечення стабільності порогу спрацьовування димових сповіщувачів ми проводимо індивідуальне калібрування кожного пристрою. Завдяки цьому досягається висока відтворність — вони спрацьовують дуже кучно, у них чіткий поріг. Це дало можливість міняти чутливість на пульті-програматорі, вибирати одну з трьох чутливостей, відкаліброваних за рівнем згасання світла через задимленість.

Також у димових сповіщувачів від "Іста-Архів" внутрішній алгоритм обробки сигналу включає компенсацію дрейфу чутливості. Алгоритм компенсує зміни на виході пристрою і утримує чутливість на постійному рівні навіть при сильному забрудненні камери. Така стабільність досягається без істотного впливу на чутливість детектора до типу диму і також без зниження його чутливості за умов пожеж, що розвиваються повільно, що відповідає вимогам ДСТУ EN 54-7.

Задача підвищення завадостійкості пожежних сповіщувачів полягає в першу чергу у покращенні співвідношення сигнал/завада. Досягнути цього можна двома способами: збільшенням інтенсивності сигналу та зменшенням інтенсивності завад.
Для збільшення інтенсивності сигналу можна, наприклад, збільшувати енергію інфрачервоного світлодіода, що, в тім, збільшує споживання сповіщувача. Для уповільнення деградації світлодіода при роботі з великими струмами ми досягли необхідного рівня енергії завдяки збалансованому збільшенню амплітуди та тривалості його імпульсу.

Для зменшення інтенсивності завад було використано екранування фотодіода, екранування вхідного підсилювача додатковим шаром міді, розроблено оптимальне компонування друкованої плати.

Подальше покращення співвідношення сигнал/завада було втілено на рівні електронної схеми. Зроблено фільтрацію завад промислових частот та інтегрування сигналу фотодіода. Завдяки використанню мікросхем високого ступеня інтеграції та оптимальній розводці вдалося зменшити кількість електронних компонентів та скоротити довжину провідників.

На програмному рівні сигнал АЦП додатково фільтрується з виключенням випадкових спрацювань.

Оптимальна комбінація кількох методів дозволила досягти суттєвого зменшення імовірності хибних спрацьовувань димових сповіщувачів та уникнути збільшення їх споживання.

Зусилля наших розробників забезпечують якість та надійність продукції. Це підтверджує стабільна робота наших пристроїв на об'єктах зі складними умовами експлуатації. Наприклад, наші димові сповіщувачі контролюють пожежну безпеку підплатформового простору на кількох станціях Київського метрополітену. Вони розташовані в зонах, де є багато пилу, як природного, так і пилу від тертя гальмівних колодок вагонних коліс. І в таких умовах впродовж 4-х років не було жодного випадку, коли треба було розкривати сповіщувач і додатково його чистити.

На нашому сайті можна ознайомитися з технічними характеристиками димових пожежних сповіщувачів та їх сертифікатами відповідності.