XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

ВВЕДЕНИЕ

Пожарная безопасность на предприятии является одним из ключевых аспектов обеспечения безопасности персонала и сохранности имущества. Для информирования персонала предприятия и своевременной эвакуации используются системы пожарной сигнализации

Пожарная сигнализация представляет собой комплекс технических средств, направленных на обнаружение и оперативное оповещение о возможном возгорании. Нижний уровень такой системы включает в себя датчики дыма, тепла, световые и звуковые табло.

Пожарная сигнализация, являясь неотъемлемой частью системы безопасности предприятия, требует внимательного рассмотрения своих компонентов, их автоматизации и соответствия актуальным требованиям, чтобы эффективно предотвращать и минимизировать возможные чрезвычайные ситуации. Безошибочная сработка и отказоустойчивость являются основными требованиями к системам пожарной сигнализации. Для автоматизации процесса сигнализации о пожаре, на объекте используются приборы компании "Болид".

В данной работе рассматриваются требования к проектированию противопожарной автоматики, структура противопожарной автоматики, разделяющая систему на нижний, средний и верхний уровни, которые формируют основу эффективной работы системы. Также проводится аналитический обзор приборов и датчиков, обеспечивающих функциональность противопожарных систем.

Целью данной работы является исследование и анализ возможностей использования противопожарной автоматики с интеграцией её в систему автоматики предприятия.

1. СТРУКТУРА ПРОТИВОПОЖАРНОЙ АВТОМАТИКИ

Структуру пожарной сигнализации можно разделить на нижний, средний и верхний уровни.

Нижний уровень. Извещатели, табло и сирена, установленные по месту.

1. Извещатели дыма. Реагируют на наличие продуктов горения в воздухе.

2. Извещатели тепла. Измеряют изменения температуры, сигнализируя о возможном пожаре.

3. Оптический извещатель. Реагируют на электромагнитное излучение пламени или тлеющего огня.

4. Ручные извещатели. Активируют непосредственно сигнал "Пожар" при их нажатии.

5. Информационное табло "Пожар". Визуально информирует персонал объекта о прохождении сигнала "Пожар".

6. Сирена. Подаёт звуковой сигнал о случившемся пожаре.

Средний уровень. Оборудование шкафа пожарной сигнализации.

1. Приёмно-контрольные приборы. Обеспечивает контроль шлейфов пожарной, охранной, тревожной или технологической сигнализации.

2. Блоки индикации и управления. Применяются для обеспечения световой и звуковой индикации состояния разделов пожарной, охранной и технологической сигнализации.

3. Резервированные источники питания. Обеспечивают бесперебойное питание систем пожарной автоматики.

4. Сетевые контроллеры. Применяются для объединения нескольких приборов среднего уровня посредством интерфейса с целью построения распределенной системы безопасности с централизованным управлением.

Верхний уровень. Средства отображения и архивирования информации. ^[1]

1. АРМ Орион Про. Пакет программного обеспечения для аппаратно-программного комплекса ИСО «Орион», на котором реализуются системы охранной сигнализации, контроля и управления доступом, охранного видеонаблюдения и др.^[2]

Рисунок 1 - Типовая структура противопожарной автоматики.

Такая структура позволяет организовать систему пожарной сигнализации с учётом нижнего, среднего и верхнего уровней для более эффективного обнаружения и реагирования на пожарные ситуации.

1. 1. Нижний уровень

      1. Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный адресный

Рисунок 2 - Дымовой пожарный извещатель.

Предназначен для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях различных зданиях и сооружениях. Применяется с блочно-модульным приёмно-контрольным прибором, состоящим из блока "Сигнал-10" и сетевого контроллера - пульта контроля и управления "С2000М" либо компьютера с установленным ПО АРМ "Орион ПРО". Выдает сообщения "Пожар", "Неисправность", "Запыленность", "Тест".^[2]

1. 1. 2. Извещатель тепловой максимально-дифференциальный адресный

Рисунок 3 - Тепловой пожарный извещатель.

Предназначен для обнаружения возгораний, сопровождающихся выделением тепла. Применяется с блочно-модульным приёмно-контрольным прибором, состоящим из блока "Сигнал-10" и сетевого контроллера - пульта контроля и управления "С2000М" либо компьютера с установленным ПО АРМ "Орион ПРО". Выдает сообщения "Пожар", "Неисправность", "Тест".^[2]

1. 1. 3. Извещатель пожарный ручной адресный

Рисунок 4 - Ручной пожарный извещатель.

Формирует сообщение «Пожар» нажатием на клавишу. Применяется с блочно-модульным приёмно-контрольным прибором, состоящим из блока «Сигнал-10» и сетевого контроллера - пульта контроля и управления «С2000М» либо компьютера с установленным ПО АРМ «Орион». ^[2]

1. 1. 4. Блок речевого оповещения

Рисунок 5 - Блок речевого оповещения.

Блок речевого оповещения предназначен для воспроизведения записанных в блок или трансляции внешних речевых сообщений о действиях, направленных на обеспечение безопасности и оповещения при возникновении пожара и других чрезвычайных ситуаций. Блок может работать только в составе ИСО "Орион".^[2]

1. 1. 5. Оповещатель световой табличный адресный

Рисунок 6 - Световые оповещатели "ПОЖАР" и "ВЫХОД".

Предназначен для обозначения эвакуационных выходов, путей эвакуации людей и в качестве системы оповещения пожарной автоматики. Производит контроль напряжения питания с выдачей извещения "Неисправность". Выпускается с надписями "Выход", "Пожар", "Автоматика отключена", "Газ уходи" и др. ^[2]

1. 1. 6. Извещатель пламени пожарный оптический

Рисунок 7 - Оптический извещатель пламени.

Является извещателем комбинированного действия, регистрирующим электромагнитное излучение пламени в двух спектральных диапазонах – инфракрасном (ИК) и ультрафиолетовом (УФ).

Предназначен для обнаружения пламени углеводородов и иных горючих материалов в поле зрения извещателей и выдачи аварийной сигнализации на приборы приемно-контрольные пожарные и охранно-пожарные и/или системы пожарной автоматики. ^[2]

1. 2. Средний уровень

      1. Блок индикации с клавиатурой

Рисунок 8 - Блок индикации.

Предназначены для работы в составе ИСО «Орион» совместно с сетевым контроллером. Применяются для: обеспечения световой и звуковой индикации состояния разделов, дистанционного взятия на охрану/снятия с охраны разделов охранной и пожарной сигнализации, дистанционного управления исполнительными устройствами противопожарного оборудования. ^[2]

1. 1. 2. Прибор приемно-контрольный и управления охранно-пожарный

Рисунок 9 - Прибор приёмно-контрольный.

Предназначен для работы в качестве совмещенного приемно-контрольного прибора и прибора управления средствами оповещения в составе комплексов технических средств пожарной сигнализации и автоматики, систем оповещения и управления эвакуацией 1 и 2 типов, охранной и тревожной сигнализации, технологической сигнализации.

Прибор способен работать автономно, а также может быть использован как адресное устройство при работе совместно с сетевым контроллером в составе ИСО "Орион". В качестве сетевого контроллера могут применяться пульт "С2000М" или ПК с установленным ПО АРМ "Орион Про".^[2]

1. 1. 3. Резервированный источник питания.

Рисунок 10 - Резервированный источник питания.

Предназначен для питания приборов охранной сигнализации, систем видеонаблюдения и контроля доступа. Присутствует встроенная световая индикация; звуковая сигнализация, защита: от короткого замыкания, от переполюсовки аккумуляторной батареи. ^[2]

1. 1. 4. Пульт контроля и управления охранно-пожарный

Рисунок 11 - Пункт контроля и управления.

Предназначен для работы в составе адресной системы охранной, пожарной сигнализации и управления противопожарным оборудованием. Совместно с приборами ИСО "Орион" он может выполнять функции блочно-модульного прибора приемно-контрольного охранного и пожарного, прибора управления световым, звуковым и речевым оповещением, газовым, порошковым аэрозольным и водяным пожаротушением, противодымной защиты и инженерными системами здания, включая системы, участвующие в обеспечении пожарной безопасности. Информационное взаимодействие пульта с блоками осуществляется по проводной линии связи RS-485. ^[2]

1. 3. Верхний уровень.

      1. Автоматизированное Рабочее Место оператора с установленным пакетом программного обеспечения АРМ «Орион Про».

Рисунок 12 - Интерфейс программы "Орион Про".

АРМ «Орион Про» - пакет программного обеспечения для аппаратно-программного комплекса ИСО «Орион», на котором реализуются системы охранной сигнализации, контроля и управления доступом, охранного видеонаблюдения, диспетчеризация автоматики противопожарных систем, сопряженные с инженерными системами объектов. Программное обеспечение предназначено для организации компьютерных рабочих мест с целью повышения эффективности оперативного контроля и автоматизации управления системами, масштабирования ИСО «Орион», построения единых систем безопасности для территориально распределенных объектов, интеграции всех подсистем на программном уровне. ^[2]

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ АВТОМАТИКИ

   1. Требования, предъявляемые к системе обнаружения пожара.

Для автоматического обнаружения пожара должны применяться следующие технические средства:

1. В закрытых технологических помещениях насосных, маслосистемы, сливных/наливных насосных, предохранительных устройств, пунктов подогрева нефти/нефтепродуктов, а также на открытых технологических площадках насосных, сливо-наливных эстакад, причальных комплексов, автоналивных пунктов, на резервуарах – автоматические многодиапазонные пожарные извещатели пламени, реагирующие на электромагнитное излучение пламени или тлеющего огня, спектральная чувствительность которых должна соответствовать спектру излучения пламени горючих материалов, находящихся в защищаемой зоне;

2. В помещениях электродвигателей насосных – автоматические дымовые пожарные извещатели, реагирующие на частицы твердых и жидких продуктов горения;

3. На резервуарах – автоматические тепловые пожарные извещатели, реагирующие на определенное значение температуры;

4. В помещениях: компрессорной, кроссовых панелей – автоматические дымовые пожарные извещатели.

Автоматические многодиапазонные пожарные извещатели пламени должны обеспечивать регистрацию тестовых очагов пожара, быть устойчивыми к воздействию вибрации, электромагнитных помех, прямого и отражённого солнечного света, отражённых бликов электросварки и работать по интерфейсу RS-485 открытым протоколом. ^[3]

1. 2. Особенности проектирования противопожарной автоматики

Для обнаружения пожара каждая защищаемая зона в помещении и на открытых площадках, должна контролироваться не менее чем двумя автоматическими пожарными извещателями, включенными в два независимых шлейфа. Схема подключения автоматических пожарных извещателей и шлейфов должна обеспечивать однозначное определение числа сработавших пожарных извещателей.

Рисунок 13 - Пример схемы установки противопожарной автоматики.

Информационное подключение каждого шлейфа автоматических многодиапазонных пожарных извещателей пламени выполняется отдельным интерфейсным кабелем к шкафам без дополнительных преобразователей и разветвителей интерфейсов - каждый шлейф к отдельному порту модуля контроллера по открытому протоколу.

Информационное подключение каждого шлейфа автоматических дымовых пожарных извещателей выполняется отдельным интерфейсным кабелем к шкафам - каждый шлейф к отдельному порту модуля контроллера по открытому протоколу.

Для подключения шлейфов автоматических дымовых пожарных извещателей допускается применение вторичных приёмно-контрольных приборов в качестве преобразователей интерфейса. При этом отказ одного приёмно-контрольного прибора не должен приводить к потере контроля над какой-либо зоной. ^[4]

Рисунок 14 - Блоки противопожарной автоматики, установленные на контрольно-пропускном пункте.

Питание шлейфов автоматических пожарных извещателей выполняется от резервируемого источника питания. Не допускается совмещать в одном кабеле цепи питания различных шлейфов автоматических пожарных извещателей.

На резервуарах пожарные извещатели пламени должны устанавливаться по верхней образующей резервуара в соответствии с их техническими характеристиками, на расстоянии не более 12,5 м друг от друга по периметру. При этом на каждом резервуаре должны быть организованы два независимых цифровых шлейфа пожарных извещателей пламени, с равномерным последовательным чередованием на резервуаре извещателей из разных шлейфов. Формирование сигнала «Пожар» должно осуществляться при срабатывании любых двух и более пожарных извещателей пламени без учета их принадлежности к шлейфам.

Температура срабатывания теплового пожарного извещателя должна составлять +90 гр. Цельсия.

В закрытых помещениях пожарные извещатели пламени устанавливаются с учетом угла обзора пожарного извещателя и максимальной дальности обнаружения пламени, указанной в технической документации извещателя пламени.

Рисунок 15 - Расстояние обнаружения пламени оптического извещателя пламени.

Все пожарные извещатели должны быть надежно закреплены и защищены от механических воздействий, быть устойчивы к воздействию электромагнитных помех. Пожарные извещатели, устанавливаемые вне помещений, должны иметь конструктивное исполнение не хуже IP65.

Прием информации и обработка сигналов от автоматических пожарных извещателей, адресных пусковых устройств защищаемых сооружений должны производиться программируемыми логическими контроллерами. Схема включения пожарных извещателей должна быть такова, чтобы при обрыве или замыкании цепи, или выходе извещателя из строя автоматизированная система воспринимала данную ситуацию как неисправность извещателя.

Формирование защиты «Пожар» должно осуществляться:

1. При срабатывании двух и более автоматических пожарных извещателей защищаемого сооружения;

2. При срабатывании минимум одного адресного пускового устройства защищаемого сооружения;

3. По команде с АРМ оператора.

Формирование сигнала «Внимание» должно осуществляться при срабатывании одного автоматического пожарного извещателя защищаемого сооружения. ^[5]

1. 3. Требования к световой и звуковой сигнализации

Для помещений, защищаемых установками автоматического пенного пожаротушения, должны предусматриваться звуковые и световые пожарные оповещатели:

1. Световые сигналы оповещения в виде надписей на световых табло «Пена - уходи!» и звуковые сигналы оповещения внутри здания у каждого из эвакуационных выходов из защищаемых помещений;

2. Световые сигналы оповещения в виде надписей на световых табло «Пена – не входить!» и звуковые сигналы оповещения снаружи здания у каждого из эвакуационных выходов из защищаемых помещений;

3. Световые табло с надписью «Автоматическое пожаротушение отключено», сигнализирующие об отключении автоматического пуска пожарных насосов, снаружи здания у каждого из эвакуационных выходов из защищаемых помещений.

Для помещений, не защищаемых установками автоматического пенного пожаротушения, должны предусматриваться внутри и снаружи здания у каждого из эвакуационных выходов из защищаемых помещений световые сигналы оповещения в виде надписей на световых табло «Пожар!» и звуковые сигналы оповещения.

Рисунок 16 - Составляющие автоматической пожарной сигнализации.

Пожарные оповещатели необходимо устанавливать на высоте не менее 2,3 метра.

Звуковые сигналы «Пожар» в помещениях и на территории технологических сооружений должны отличаться по тональности от звуковых сигналов другого назначения и обеспечивать общий уровень звука не менее 80 дБА на расстоянии 3 метра от пожарного оповещателя, но не более 120 дБА.

Звуковые оповещатели не должны иметь регуляторов громкости и разъемных устройств. ^[6]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе рассмотрены требования к проектированию, которые подчеркивают актуальность и ответственность в разработке систем противопожарной автоматики. Также разработана структура противопожарной автоматики, включающая нижний, средний и верхний уровни, которые формируют основу эффективной работы системы.

Проведен аналитический обзор приборов и датчиков обеспечивающих функциональность противопожарных систем. Датчики, способные реагировать на различные типы пожаров, предоставляют системе точные данные для быстрого и эффективного реагирования. Исполнительные устройства, в свою очередь, выполняют ключевые функции в процессе автоматического управления, обеспечивая оперативное воздействие в случае обнаружения пожара.

Разработка и использование современных технологий в этой области способствуют созданию надежных систем, способных эффективно предотвращать и ограничивать распространение пожаров. Это имеет важное значение в широком контексте обеспечения общественной безопасности и содействует минимизации потенциальных угроз.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Навацкий А.А. Производственная и пожарная автоматика. Ч. 1. Производственная автоматика для предупреждения пожаров и взрывов. Пожарная сигнализация: Учебник / Научн. ред. канд. техн. наук, доц. А.А. Навацкий. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. -335 с.

2. НВП Болид - Системы безопасности. Продукция, проектные решения. URL:https://www.bolid.ru (дата обращения 22.12.2023).

3. Внутренний распорядительный документ РД-35.240.50-КТН-109-17 (дата обращения 22.12.2023)

4. Внутренний распорядительный документ РД-35.240.50-КТН-168-19 (дата обращения 22.12.2023)

5. Калиниченко А.В. Справочник инженера по контрольно-измерительным приборам и автоматике / А.В. Калиниченко. – М.: ИНФРА-Инженерия, 2008.

6. Лебедев К.Н. Автоматизированные системы управления технологическими процессами: Учебное пособие/ К.Н. Лебедев. - Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2008 – 117 с.

Код для цитирования: Скопировать