Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ АЭРОПОРТА

1.1 Понятие интегрированной системы безопасности

Тенденция современного развития систем безопасности неразрывно связана с процессами широкой автоматизации и интеграции систем безопасности любого объекта. Аэропорт является многофункциональным структурно-сложным объектом, требующим для обеспечения безопасности, применения множества технических средств и систем. Проблемы управления такой сложной инфраструктуры и поддержания её в рабочем состоянии, а также мониторинга и контроля является одной из важных задач. Наиболее

оптимальный путь решения этой проблемы - создание единого комплекса,

координирующего и управляющего работой всех систем безопасности (центра мониторинга и наблюдения). Составной частью этого комплекса является система сбора и обработки информации, которая обеспечит прием информации от всех подсистем, ее обработку для отображения, оповещения и управления персоналом служб безопасности.

Центры мониторинга и наблюдения создаются с определенной целью -

способствовать противодействию определенным угрозам, снижению вероятности их возникновения и реализации, снижению ущерба при возникновении чрезвычайных ситуаций. Чтобы быть действенными и эффективными в плане тактических характеристик противодействия, сбалансированными по экономическим показателям, центры мониторинга и наблюдения должны создаваться на основе единого, научно-обоснованного концептуального подхода, обеспечивающего прямую функциональную зависимость их свойств от параметров пространства угроз, сохранение данной зависимости, тактико-технических характеристик, уровня надежности всего комплекса. Такие мониторинговые системы могут быть построены на базе ИСБ, основой которых служит единая аппаратно-программная платформа, представляющая собой автоматизированную систему управления с многоуровневой сетевой структурой, имеющую общий центр управления на базе локальной компьютерной сети и содержащую линии коммуникаций, контроллеры приема информации, управляющие контроллеры и другие периферийные устройства, предназначенные для сбора информации от различных датчиков (в том числе от извещателей пожарной и охранной сигнализации), а также для управления различными средствами автоматизации (оповещение, противопожарная автоматика и пожаротушение, инженерные системы и т.д.) [6]. Таким образом, ИСБ - это специализированная сложная техническая система, объединяющая на основе единого программно-аппаратного комплекса с общей информационной средой и единой базой данных технические средства, предназначенные для защиты объекта от нормированной угрозы или нормированных угроз [1].

Целями интегрирования являются получение в ИСБ новых функций при сохранении в полном объеме возможностей ее отдельных составных частей, экономия необходимых для реализации этих функций средств, максимальная автоматизация действий по всем направлениям защиты объекта. Информация оператору выдается после ее анализа и обработки в самой системе, что позволяет повысить ее достоверность и оперативно принять решение в соответствии с возникшей ситуацией.

ИСБ, как правило, имеет в своем составе следующие основные подсистемы:

- охранной сигнализации;

- пожарной сигнализации;

- контроля и управления доступом;

- видеонаблюдения;

- охраны периметра;

- бесперебойного и гарантированного электропитания [4].

Согласно ГОСТ Р 53704-2009 « Системы безопасности комплексные и интегрированные. Общие технические требования.» к техническим подсистемам и средствам КСБ и ИСБ применяются следующие требования: Техническая подсистема КСБ и ИСБ должна обладать адекватностью по отношению к спектру угроз и опасностей объекту с учетом контрольных зон в своей подконтрольной области и адаптивностью к изменениям условий функционирования объекта. Свойство адекватности технической подсистемы позволяет не допустить ошибок в ее структурном построении и избежать неоправданной технической избыточности при реализации. Свойство адаптивности технической подсистемы позволяет своевременно и гибко учитывать динамику потенциальных и реальных угроз и опасностей объекту [1].

1.2 Система пожарной сигнализации как элемент интегрированной системы безопасности

Система ПС является неотъемлемой частью интегрированного комплекса безопасности и предназначена для фиксации и локализации мест возгорания во внутренних и внешних помещениях объекта, для извещения об этом службы охраны, оберегая предприятие от убытков, вызванных огнем [4].

Интеграция ОС в состав единой системы безопасности осуществляется на уровне централизованного управления и мониторинга.

При установке на крупных объектах для обеспечения необходимого уровня безопасности здания ПС интегрируется с другими системами безопасности и жизнеобеспечения объекта. Это необходимо для быстрой реакции на сообщение о тревоге, поступившем от датчиков ПС, и обеспечения оптимальных условий для ликвидации возникшей ситуации. Таким образом, ПС становится частью общей системы безопасности, при этом решаются вопросы не только общего мониторинга , но и взаимодействие всех подсистем. В последнем случае должно выполняться одно их важнейших требований к системе ПС -- возможность ее интеграции в общую систему безопасности. Интеграция может требоваться как на простейшем (релейном) уровне, так и на программном уровне, когда необходима совместимость протоколов обмена данными в информационных шинах и линиях связи различных подсистем.

ПС представляет собой один из возможных вариантов защиты аэропорта, жизни и движимого имущества. ПС срабатывает на самой ранней стадии, а разнообразные датчики реагируют на определенные действия. Разработка ПС при правильной реализации проектных решений способна оградить объект от чрезвычайных ситуаций, связанных с возникновением пожара и значительных материальных потерь.

Интегрированная ПС выполняет следующие задачи:

- Обнаружение возгорания;

- Обработка и архивация данных;

- Включение сигналов тревоги;

- Включение системы автоматического пожаротушения и дымоудаления;

- Включение систем оповещения при пожаре;

- Включение различного инженерного оборудования объекта (электротехнического и т. д.);

- Отключение вентиляционной системы;

- Остановка / эвакуация из опасной зоны лифтов;

- Разблокирование дверей;

- Обесточивание энергосетей там где это необходимо[14].



2. СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Пожарная сигнализация (ПС) - это комплекс технических средств, предназначенных для обнаружения пожара на ранней стадии возникновения, своевременного оповещения о возгорании на объекте и формирования управляющих сигналов для систем оповещения людей о пожаре, систем управления вентиляции, систем автоматического пожаротушения.

Система пожарной сигнализации (СПС) -- совокупность установок пожарной сигнализации, смонтированных на одном объекте и контролируемых с общего пожарного поста.

Функции ПС:

- обнаружение пожара;

- обработка и протоколирование информации;

- формирование управляющих сигналов тревоги;

- формирование команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов [11].

2.1 Структура системы пожарной сигнализации

В соответствии с вышеперечисленными функциями, составляющими ПС являются:

- сенсорные устройства - датчики и извещатели (устройства для формирования сигнала о пожаре);

- ППК (сбор и обработка информации и формирование сигналов);

- периферийные устройства;

- оборудование центрального управления пожарной сигнализацией - для крупномасштабных задач (например, центральный компьютер с установленным на нем программным обеспечением для управления ПС).

- Источники бесперебойного питания. Установка систем автоматической пожарной сигнализации должна быть выполнена с учетом того, что централизованное питание может быть в любой момент прервано, а работа системы продолжаться. В связи с этим система пожарной сигнализации, монтаж которой выполняется, должна иметь дополнительный автономный источник питания [12].

Приемно -- контрольная аппаратура выполняет:

- питание охранных и пожарных извещателей по ШПС

- прием тревожных сигналов от извещателей;

- формирование тревожных сообщений

- передача сообщений на станцию централизованного наблюдения

- формирование сигналов управления на срабатывание других систем [14].

Согласно ГОСТ 12.2.047-86 под пожарным приемно-контрольным прибором следует понимать составную часть установки ПС для приема информации от пожарных извещателей, выработки сигнала о возникновении пожара или неисправности установки и для дальнейшей передачи и выдачи команд на другие устройства [3].

Периферийными считаются все устройства ПС (кроме извещателей), имеющие самостоятельное конструктивное исполнение и подключаемые к контрольной панели пожарной сигнализации через внешние линии связи. Наиболее часто используются следующие типы периферийных устройств ПС:

- пульт управления -- применяется для управления устройствами ПС из локальной точки объекта;

- модуль изоляции коротких замыканий -- используется в кольцевых ШПС для обеспечения их работоспособности в случае короткого замыкания;

- модуль подключения неадресной линии -- для контроля неадресных извещателей ПС;

- релейный модуль -- для расширения функции оповещения и управления контрольной панели;

- модуль входа/выхода -- для контроля и управления внешними устройствами (например, автоматическими установками пожаротушения и дымоудаления, технологическим, электротехническим и другим инженерным оборудованием);

- звуковой оповещатель -- для оповещения о пожаре или тревоге в требуемой точке объекта с помощью звуковой сигнализации;

- световой оповещатель -- для оповещения о пожаре или тревоге в требуемой точке объекта с помощью световой сигнализации;

- принтер сообщений -- для печати тревожных и служебных системных сообщений [13].

Шлейф охранной (пожарной, охранно-пожарной) сигнализации - это электрическая цепь, соединяющая выходные цепи охранных (пожарных, охранно-пожарных) извещателей, включающая в себя вспомогательные (выносные) элементы (диоды, резисторы и т.п.) и соединительные провода и предназначенная для выдачи на ППК (станцию ПС) извещений о проникновении, пожаре и неисправности, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели [2].

2.2 Типы извещателей системы пожарной сигнализации

ИП являются основными элементами автоматических систем пожарной и охранно-пожарной сигнализации.

По способу приведения в действие ИП подразделяются на:

- ручные

- автоматические

В ручных ИП отсутствует функция обнаружения очага загорания, их действие сводится к передаче тревожного извещения в электрическую цепь ШПС после обнаружения загорания человеком и активизации извещателя путем нажатия соответствующей пусковой кнопки.

Автоматические ИП функционируют без участия человека. С их помощью осуществляется обнаружение загорания по одному или нескольким анализируемым признакам и формирование извещения о пожаре при достижении контролируемого физического параметра установленного значения. В качестве контролируемых параметров могут выступать повышенная температура воздуха, выделение продуктов горения, турбулентные потоки горячих газов, электромагнитное излучение и др.

В соответствии с обнаруживаемыми первичными признаками пожара извещатели подразделяются на:

- тепловые

- дымовые

- пламени

- газовые

- комбинированные

Возможно также использование других признаков пожара.

Комбинированные ИП реагируют на два и более параметра, характеризующие появление очага загорания [5].

Тепловые ИП предназначены для выдачи сигнала в ШПС путем замыкания шлейфа при достижении температуры окружающего воздуха порогового значения. Температура внешней среды измеряется извещателем дискретно, в течение коротких измерительных импульсов, следующих с периодом в несколько секунд. Каждый измерительный импульс вызывает короткую вспышку светодиода. При достижении порогового значения температуры среды импульс большой амплитуды переводит ключ в устойчивое замкнутое состояние. Ток ключа через светодиод и диодный мост закорачивает ШПС, что вызывает непрерывное свечение светодиода и срабатывание ППК [11].

Такие извещатели могут использовать метод формирования анализируемого сигнала, позволяющий им реагировать не только на увеличение абсолютного значения температуры выше максимально установленного порога, но и на превышение скорости нарастания ее предельного значения. Поэтому в соответствии с характером реакции на изменение контролируемого признака они подразделяются на:

- максимальные

- дифференциальные

- максимально-дифференциальные [5].

Дымовые ИП предназначены для обнаружения загораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях зданий и сооружений различного назначения. При возникновении дыма в зоне расположения извещателя он формирует электрический сигнал о возникшем пожаре, регистрируемый ППК. Извещатель не реагирует на изменение в широких пределах температуры, влажности, фоновой освещенности от естественных или искусственных источников света. Принцип работы извещателя основан на сравнении электрического сигнала, пропорционального оптической плотности окружающей среды, с пороговым значением, формируемым схемой извещателя. Светодиод оптической системы вырабатывает световые импульсы, причем при отсутствии дыма на фотоприемник попадает незначительное количество световой энергии и усиленный сигнал фотоприемника оказывается значительно ниже порогового значения, и схема вырабатывает сигнал низкого уровня, поддерживающий выходной ключ в закрытом состоянии. При появлении дыма в оптической камере импульсы инфракрасного излучения, отражаясь от дымовых частиц, попадают на фотоприемник, усиленный сигнал которого сравнивается с пороговым уровнем, и, если превышение над порогом повторяется пять раз подряд, схема регистрирует состояние "Пожар". При этом схема вырабатывает сигнал, поступающий на выходной ключ, который уменьшает выходное сопротивление извещателя до величины не более 450 Ом при токе 20 мА, что является сигналом срабатывания для ППК.

По принципу действия дымовые ИП подразделяются на:

- оптико-электронные

- ионизационные (радиоизотопные)

Оптико-электронные дымовые ИП работают по принципу контроля оптических свойств окружающей среды. Дым они обнаруживают по изменению светового потока, то есть прозрачности воздуха или по яркости отраженного света от частиц дыма. Оптико-электронные датчики легко фиксируют дым серого цвета, образующийся на начальной стадии тления. Однако при появлении дыма черного цвета, поглощающего инфракрасное излучение они испытывают некоторые трудности.

Оптико-электронные дымовые ИП в зависимости от формируемой ими зоны обнаружения подразделяются на:

- точечные

- линейные

Точечный ИП реагирует на факторы пожара в компактной зоне. Принцип действия точечных оптических извещателей основан на рассеивании серым дымом инфракрасного излучения. Хорошо реагируют на серый дым, выделяющийся при тлении на ранних стадиях пожара. Плохо реагирует на чёрный дым, поглощающий инфракрасное излучение. Во всех точечных дымовых оптических пожарных извещателях используется эффект диффузного рассеивания излучения светодиода на частицах дыма. Светодиод располагается таким образом, чтобы исключить прямое попадание его излучения на фотодиод. При появлении частиц дыма часть излучения отражается от них и попадает на фотодиод. Для защиты от внешнего света оптопара -- светодиод и фотодиод, размещаются в дымовой камере из пластика чёрного цвета.

Линейный ИП-- двухкомпонентный извещатель состоящий из блока приёмника и блока излучателя (либо одного блока приёмника-излучателя и отражателя) реагирует на появление дыма между блоком приёмника и излучателя. Устройство линейных дымовых пожарных извещателей основано на принципе ослабления электромагнитного потока между разнесёнными в пространстве источником излучения и фотоприёмником под воздействием частиц дыма. Прибор такого типа состоит из двух блоков, один из которых содержит источник оптического излучения, а другой -- фотоприёмник. Оба блока располагают на одной геометрической оси в зоне прямой видимости.

Ионизационный (радиоизотопный) дымовой ИП -- это дымовой пожарный извещатель, который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней рабочей камеры извещателя. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. При введении в такую камеру противоположно заряженных электродов возникает ионизационный ток. Заряженные частички «прилипают» к более тяжелым частичкам дыма, снижая свою подвижность -- ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определенного значения извещатель воспринимает как сигнал «тревога». Подобный извещатель эффективен в дымах любой природы.

ИП пламени предназначены для обнаружения загораний, сопровождающихся появлением открытого пламени. Согласно ГОСТ Р53325-2009 очаги тестовых пожаров классифицируют на следующие типы:

- ТП-1 - открытое горение древесины;

- ТП-2 - пиролизное тление древесины;

- ТП-3 - тление со свечением хлопка;

- ТП-4 - горение полимерных материалов;

- ТП-5 - горение ЛВЖ с выделением дыма;

- ТП-6 - горение ЛВЖ без выделения дыма.

ИП пламени, в свою очередь, в зависимости от использования спектра электромагнитного излучения пламени подразделяются на:

- ИП пламени, реагирующие на ультрафиолетовую часть спектра

- ИП пламени, реагирующие на инфракрасную часть спектра

- ИП пламени, реагирующие на видимое излучение

- ИП комбинированные.

Наиболее распространены - ультрафиолетовые и инфракрасные датчики.

Ультрафиолетовые датчики.

Принцип их действия основан на внешнем фотоэффекте. Чаще всего производители УФ-датчиков используют диапазон от 185 до 280 нм -область жесткого ультрафиолета. Земная атмосфера Земли защищает нас от жестких солнечных УФ-лучей, в результате до земной поверхности никогда не доходят лучи с длиной волны меньше 286 нм. Именно поэтому ультрафиолетовые датчики не реагируют на солнечное излучение, которое является мощным источником оптических помех. Доля ультрафиолета в общем потоке излучения нагретого тела сильно зависит от его температуры. Так, практически все излучение в сильно разогретых телах (лампах накаливания, галогенных и люминесцентных лампах, печах и др.) приходится на видимую и инфракрасную области спектра. Вот почему ультрафиолетовые извещатели довольно помехоустойчивы к нагретым телам и частям оборудования. Еще одним преимуществом УФ-датчиков можно считать быстроту реагирования от 0,5 с (за счет чего ими можно контролировать взрыв) и большую дальность обнаружения - до 80 м. Однако стоит помнить о том, что расстояние до очага пламени прямо пропорционально площади, охваченной огнем, то есть чем больше дальность обнаружения, тем больше должна быть площадь возгорания. Согласно ГОСТ Р53325-2009 извещатели 1-го класса чувствительности обнаруживают очаги ТП-5 и ТП-6 на расстоянии 25 м - это оптимальная зона контроля. УФ-излучение интенсивно поглощается дымом, газами и парами многих горючих веществ, таких как аммиак, нитробензол, ацетон, бензол, фенол, этанол, сероводород и др., поэтому при горении, например, очага ТП-5 большая дальность обнаружения теряет всякий смысл. Ложное срабатывание УФ-извещателей могут вызвать рентгеновские лучи, гамма-излучение, а также излучение, возникающее при электродуговой сварке, разряде молнии и высоковольтной дуге. Ультрафиолетовые датчики чувствительны к запыленности помещения, поэтому требуют постоянного ухода за чувствительным оптическим элементом.

Инфракрасные датчики.

Принцип действия этих датчиков основан на внутреннем фотоэффекте. Энергия в спектре у различных горючих веществ распределяется неравномерно - более 80% ее приходится на инфракрасную часть - самую большую часть спектра излучения. Все тела без исключения, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры, излучают энергию в инфракрасном спектре. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Мощным источником ИК-излучения является солнце, поэтому однодиапазонные извещатели пламени могут выдать ложный сигнал о пожаре из-за воздействия солнечных лучей. Такие датчики применяют только в простых условиях -там, где нет мощных источников помех: теневых зонах помещения или на складах хранения различных материалов. Выделяя переменную составляющую интенсивности пламени (с помощью приемника излучения, который фиксирует низкочастотные колебания пламени в диапазоне от 2 до 20 Гц), можно с большей достоверностью судить об источнике пожара, так как в большинстве случаев в очагах возгорания присутствуют малые колебания. К тому же с помощью такого (частотного) метода обработки сигнала можно уйти от некоторых фоновых воздействий на извещатель. Однако попадание в поле зрения чувствительного элемента колеблющихся с аналогичной частотой световых приборов (мерцание мигалок, вращающиеся маячки на погрузчиках и спецтехнике) создает оптическую помеху для приборов этого типа. Проблема решается путем установки микропроцессорной обработки сигнала с использованием более сложных алгоритмов. Многодиапазонные датчики Использование в одном устройстве двух-трех ИК-каналов, работающих в разных диапазонах, решает проблему с мощными оптическими помехами. Логично, что, получив подтверждающую информацию из нескольких каналов, можно сделать правильный вывод об источнике излучения, поэтому комбинация нескольких ИК-каналов и микропроцессорной обработки делает многодиапазонные датчики наиболее совершенными и помехоустойчивыми. ИК-излучение хорошо проникает сквозь дым, пыль, гарь, копоть, загрязнения чувствительного элемента - такой тип датчиков незаменим в производственных цехах, ремонтных депо, на промышленных и особо ответственных объектах.

Наиболее эффективно применение извещателей пламени на следующих объектах:

- с большой высотой потолков и перекрытий, например, высотные склады, ангары для технического обслуживания самолетов, машинные залы предприятий энергетики и других отраслей промышленности и т.д.

- где возможно быстрое распространение пламени, например, гаражи, склады и хранилища горючих (ГЖ) и легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), газокомпрессорные станции, объекты транспортировки нефти, предприятия, где в технологических циклах используются ГЖ и ЛВЖ, склады резинотехнических изделий и т.д.

- где сконцентрированы большие материальные ценности, например, склады дорогостоящей техники, раритеты и т.д.

- открытые площадки, где в технологических целях используются нефтепродукты и другие горючие материалы [15].

Газовый ИП -- это извещатель, реагирующий на газы, выделяющиеся при тлении или горении материалов. Газовые извещатели могут реагировать на оксид углерода (углекислый или угарный газ), углеводородные соединения [11].

По способу электропитания ИП разделяются на следующие:

- питающиеся по шлейфу сигнализации от прибора приемно-контрольного или контрольной панели;

- питающиеся от отдельного внешнего источника питания;

- питающиеся от встроенного внутреннего источника питания (автономные ИП ) [5].

2.3 Разновидности систем пожарной сигнализации

Системы ПС различаются составом технических средств, структурой построения и видом каналов сбора и передачи информации. Согласно принципу действия системы и ее возможностям, системы ПС подразделяются на:

- пороговые -неадресные. Извещатели в данной системе имеют фиксированный порог чувствительности, при этом группа извещателей включается в общий ШПС, в котором в случае срабатывания одного из датчиков ПС формируется обобщенный сигнал тревоги (номер датчика, помещения, на станции не указываются, инициируется только номер шлейфа). Применение неадресных систем целесообразно для относительно небольших объектов.

- адресные. В данных системах анализ состояния окружающей среды и формирование сигнала также производится самим датчиком но в ШПС реализуется протокол обмена, позволяющий определить, какой именно извещатель сработал, что предоставляет точную информацию о зоне пожара.

- адресно-аналоговые. Системы этого типа являются центром сбора телеметрической информации, поступающей от извещателя. В такой системе применяются "интеллектуальные" извещатели ПС, в которых текущие значения контролируемого параметра вместе с адресом передаются прибором по ШПС. Так, для теплового датчика станция постоянно контролирует температуру воздуха в месте его установки, для дымового - концентрацию дыма. По характеру изменения этих параметров именно станция, а не извещатель, как в случае адресных систем, формирует сигнал о пожаре. Такой способ мониторинга используется для раннего обнаружения тревожной ситуации, получения данных о необходимости технического обслуживания приборов вследствие загрязнения или других факторов. Кроме этого, адресно-аналоговые системы позволяют, не прерывая работу ПС, программно изменять фиксированный порог чувствительности извещателей при необходимости их адаптации к условиям эксплуатации на объекте.

На данный момент широкое распространение получили следующие виды систем ПС:

- пороговые системы сигнализации с радиальными шлейфами;

- пороговые системы сигнализации с модульно структурой;

- адресно-опросные системы сигнализации;

- адресно-аналоговые системы сигнализации;

- комбинированные системы сигнализации.

Пороговые системы сигнализации с радиальными шлейфами.

ППК в такой системе - это моноблок. Емкость системы рассчитана на несколько десятков шлейфов сигнализации, а ее увеличение осуществляется благодаря установке дополнительных приборов. Связи между функционированием нескольких ППК в системе минимальные. В этой системе каждый ИП (датчик) имеет прошитый еще на заводе-изготовителе порог срабатывания. Например, тепловой извещатель такой системы пожарной сигнализации сам примет решение о пожаре и сработает только при достижении определённой температуры, подав при этом сигнал. Место возгорания можно установить только с точностью до шлейфа, так как подобные системы представляют собой радиальную топологию построения ШС , когда от контрольной панели в разные стороны идут кабели пожарных шлейфов - лучи. В каждый такой луч обычно включают порядка 20 датчиков, и при срабатывании одного из них контрольная панель отображает только номер шлейфа (луча) в котором сработал пожарный извещатель. То есть в случае поступления тревожного сообщения необходимо осмотреть все помещения, через который тянется шлейф.

Пороговые системы сигнализации с модульной структурой.

Приемно-контрольное оборудование в такой системе - это набор блоков, связанных линией связи. Блоки для подключения шлейфов сигнализации размещаются в непосредственной близости от мест установки извещателей. Емкость ППК рассчитана на более ста шлейфов сигнализации, а ее увеличение осуществляется благодаря установке дополнительных блоков. Все события в системе сигнализации передаются на центральный блок, установленный в диспетчерской, и отображаются на системном пульте управления. пожарная сигнализация безопасность аэропорт

Отличие пороговой сигнализации с модульной структурой от пороговой сигнализации с радиальными шлейфами состоит в том, что в этой системе существует возможность подключения как однопороговых шлейфов, так и двухпороговых. Последние формируют сигнал "Внимание" при срабатывание одного извещателя и "Пожар" при срабатывании двух и более извещателей.

Адресно-опросные системы сигнализации.

Отличие данной системы от пороговой состоит в топологии построения схемы (кольцевая архитектура) и алгоритмом опроса датчиков. Контрольная панель адресно-опросной системы циклически опрашивает подключенные ИП с целью выяснить их состояние; контрольная панель пороговой сигнализации постоянно ждет сигнала от датчика. В данной системе, также как и у пороговой, сам извещатель принимает решение о пожаре. В адресно-опросных системах ПС существует четыре вида сигналов, которые могут приходить с извещателей: "Норма", "Неисправность", "Отсутствие", "Пожар".

Адресно-аналоговые системы сигнализации.

ППК в такой системе - это моноблок с одним или несколькими адресными шлейфами сигнализации, имеющими кольцевую структуру. В один шлейф можно включить до 200 устройств. В кольцевую систему включаются:

- адресные автоматические ИП,

- адресные ручные ИП,

- адресные реле,

- адресные оповещатели,

- модули контроля.

В отличие от вышеперечисленных систем пожарной сигнализации, в данной системе извещатель является измерительным устройством и не принимает решения о пожаре. Датчик передает на ППК значение измеряемого параметра (оптическая плотность среды в дымовой камере и скорость изменения температуры), а также свой адрес и результаты теста самодиагностики. Такой подход позволяет отличить неисправность в электрических цепях извещателя от необходимости профилактических работ по очищению дымовой камеры от накопившейся пыли.

Одно из достоинств данной сигнализации состоит в том, что питание и опрос всех устройств осуществляются с двух сторон, поэтому обрыв адресного шлейфа не влияет на работу системы сигнализации. ППК также фиксирует место обрыва шлейфа и формирует соответствующее сообщение, в то время как вся система продолжает функционировать.

Еще одно достоинство состоит в том, что в данной системе предусмотрен помехоустойчивый алгоритм обработки значений контролируемого параметра. Для принятия решения о пожаре прибор использует не единичный результат измерения, а заранее определенный набор записей о состоянии контролируемой среды, интегрируя его по времени. При таком подходе скачкообразные линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом кратковременные помехи игнорируются, а сигнал от реального очага возгорания, характеризующийся линейной зависимостью с неизменным во времени угловым коэффициентом, фиксируется.

Комбинированные системы сигнализаций с модульной структурой.

Приемно-контрольное оборудование в такой системе - это набор модулей, связанных линией связи, по которой информация о всех событиях в системе поступает на системный блок (так же, как и пороговых систем с модульной структурой). Системный блок, в свою очередь, выполняет функцию обработки всех поступающих сообщений и управления всеми исполнительными устройствами.

Но в отличие от пороговых систем, в состав ППК входят как модули для подключения однопороговых и двухпороговых шлейфов, так и адресно-аналоговые модули с кольцевыми шлейфами. Возможно подключение более 1000 устройств, как неадресных пороговых шлейфов, так и адресно-аналоговых извещателей. Увеличение емкости системы осуществляется путем объединения приборов в сеть, где они начинают функционировать как единое целое под управлением сетевого контроллера. В этом случае к сети может быть подключено более 30 000 устройств.

Линии связи используют как протокол RS-485, так и другие протоколы, обладающие рядом преимуществ. В частности, специализированный протокол позволяет использовать не только шинную организацию линии, но и допускает произвольную структуру соединения модулей: "кольцо", "шина", "звезда" или "дерево". Никаких ограничений на количество и длину ответвлений в линии связи не существует. На практике протяженность линии связи может достигать 18 000 м. Высокая помехозащищенность позволяет использовать в качестве физической среды для двухпроводной линии связи не только витую пару, но и кабельную систему на основе ТППЭП [11].



3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Для разработки схемы системы ПС было необходимо ознакомиться с нормативно-технической документацией в данной области:

- ГОСТ 27990-88. Средства охранной, пожарной и

охранно-пожарной сигнализации. Общие технические требования;

- ГОСТ Р 50775-95. Системы тревожной сигнализации;

- ГОСТ 26342-84. Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Типы, основные параметры и размеры.

- ГОСТ 4.188-85. Система показателей качества продукции. Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Номенклатура показателей, и др.

- НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

- НПБ 88-2001. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.

А также были изучены состав и принципы работы существующих, наиболее часто применяемых, схем систем ПС отечественного и зарубежного производства. Из проведенного анализа можно сделать вывод о том, что рынок предлагает разнообразные системы ПС в зависимости от типа контролируемого объекта, его площади и назначения, подверженности АНВ и т.п., также системы отличаются по стоимости.

При выборе схем - прототипов для двух помещений аэропорта II класса были учтены следующие параметры:

1) Для склада ГСМ:

- количество помещений - 6

- размеры склада - 120х45(м);

- количество ворот - 3;

- удаление от терминала - 6 км.

2) Для ангара №1:

- Объем помещения - 120х45х20 (м);

- количество ворот - 2;

- количество дверей - 4.

В качестве прототипа рассмотрим одну из самых популярных систем пожарной сигнализации - адресно-аналоговую систему ПС с использованием приборов ИСО «Орион» на базе оборудования “Болид”.

Адресно-аналоговая система обладает следующими преимуществами:

- возможность обнаружения очага возгорания на самом раннем этапе его возникновения (за счет настройки чувствительности для каждого извещателя);

- надежность кольцевых шлейфов;

- низкий уровень ложных тревог;

- постоянный контроль работоспособности всех компонентов системы сигнализации (все устройства, подключенные к шлейфу, опрашиваются с интервалом в несколько секунд);

- неограниченность количества защищаемых помещений;

- отсутствие оконечных устройств в адресных шлейфах;

- возможность получения подробной информации от каждого компонента системы сигнализации;

- низкие затраты монтажные работы и техническое обслуживание.

Адресно-аналоговая пожарная сигнализация в ИСО «Орион» строится с помощью следующих устройств (рис.1):

- Контроллер двухпроводной линии связи «С2000-КДЛ»;

- Пожарный дымовой оптико-электронный адресно-аналоговый извещатель «ДИП-34А»;

- Пожарный тепловой максимально-дифференциальный адресно-аналоговый «С2000-ИП»;

- Пожарный ручной адресный извещатель «ИПР 513-3АМ»;

- Блоки разветвительно-изолирующие «БРИЗ», «БРИЗ исп.01». Устройства предназначены для изолирования короткозамкнутых участков с последующим автоматическим восстановлением после снятия короткого замыкания. «БРИЗ» устанавливается в линию как отдельное устройство, «БРИЗ исп.01» встраивается в базу ИП «С2000-ИП» и «ДИП-34А;»

- Адресные расширители «С2000-АР1», «С2000-АР2», «С2000-АР8». Устройства предназначены для подключения неадресных четырёхпроводных извещателей. Таким образом, к адресной системе можно подключить обычные пороговые извещатели.

- При организации адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации в качестве релейных модулей можно применять устройства «С2000-СП2» и «С2000-СП2 исп.02». Это адресные релейные модули, которые также подключаются к «С2000- КДЛ» по двухпроводной линии связи. «С2000-СП2» имеет два реле типа «сухой контакт», а «С2000-СП2 исп.02» - два реле с контролем исправности цепей подключения исполнительных устройств (отдельно на ОБРЫВ и КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ). Для реле «С2000-СП2» можно применять тактики работы, аналогичные тактикам, использующимся в неадресной системе.

Контроллер двухпроводной линии связи фактически имеет один шлейф сигнализации, к которому можно подключать до 127 адресных устройств. Адресными устройствами могут являться пожарные извещатели, адресные расширители или релейные модули. Каждое адресное устройство занимает один адрес в памяти контроллера. Адресные расширители занимают столько адресов в памяти контроллера, сколько шлейфов можно к ним подключить («С2000-АР1» - 1 адрес, «С2000-АР2» - 2 адреса, «С2000-АР8 - 8 адресов). Адресные релейные модули также занимают в памяти контроллера 2 адреса. Таким образом, количество защищаемых помещений определяется адресной ёмкостью контроллера. Для каждого адресного устройства в контроллере необходимо задать тип зоны. Тип зоны указывает контроллеру тактику работы зоны и класс включаемых в зону извещателей [9].

Рисунок 1- Адресно-аналоговая система пожарной сигнализации с использованием "С2000-КДЛ"

Выбор системы ПС для склада ГСМ осуществляется в соответствии с классификацией складов по пожароопасности которая определена в Нормах Пожарной Безопасности НПБ 105-03. Склад ГСМ аэропорта отнесем к категории Б, так как в складских помещениях этой категории согласно вышеприведенному документу могут содержатся ЛВЖ(технический керосин), а также другие нефтепродукты такие как: масла для различных видов двигателей, смазки и т.д.

Перейдем непосредственно к проектированию схемы ПС для склада ГСМ. Для этого необходимо учесть несколько факторов. На территории склада ГСМ могут размещаться следующие помещения:

- маслостанция

- лаборатория

- хранилища для гидравличиских жидкостей

- хранилища для спецжидкостей (технический керосин, антиоблединительные жидкости, тетрагидрофурфуриловые спирты и др.)

- административные помещения

- док-склады

- производственные помещения для сотрудников и др.

Выбор и установка ИП будет зависеть от типа помещения. Так, в помещениях маслостанции, хранилищ гидравлических жидкостей, док-складов целесообразно установить дымовые оптико-электронные адресно-аналоговые извещатели , поскольку горение масла сопровождается выделением дыма и копоти. В хранилищах спецжидкостей хранятся в основном такие ЛВЖ, которые не выделяют копоти - спирты, керосин и т.д. Следовательно, здесь необходимо установить извещатели пламени. В административные и производственные помещения для работников, где в основном располагаются предметы мебели, различного рода инвентарь будет предпочтительней установить максимально-дифференциальные адресно-аналоговые извещатели, а в лаборатории целесообразно применение двух типов ИП - тепловых и дымовых.

Составим описание разработанной нами схемы системы ПС для данного объекта:

1. Система строится на базе оборудования интегрированной системы «Орион» (производство ЗАО «Болид», Россия).

2. Для осуществления контроля и управления над состоянием и режимами работы системы ПС используется пульт управления «С2000М» и блок индикации «С2000-БИ».

3. Для формирования управляющего сигнала на систему оповещения применяется контрольно-пусковой блок «С2000-КПБ». Также контроль обеспечивает контроль целостности линии управления на обрыв и короткое замыкание.

4. Для контроля адресного шлейфа ПС применяется контроллер двухпроводной линии связи «С2000-КДЛ». Прибор обеспечивает контроль шлейфа ПС на обрыв и короткое замыкание.

5. Приемно-контрольное оборудование системы и приборы управления объединяются по интерфейсу RS-485 (повторитель интерфейса С2000-ПИ).

6. Электропитание приборов, устанавливаемых на складе, осуществляется от блока резервного питания «РИП-12»

7. Адресный расширитель «С2000-АР1»

8. В качестве основного средства обнаружения пожара используются извещатели пожарные оптико-электронные дымовые адресно-аналоговые «ДИП-34А», извещатель пожарный тепловой максимально-дифференциальный адресно-аналоговый «С2000-ИП», извещатели пламени («Спектрон-401.01Exd-M»).

Извещатель пожарный тепловой максимально-дифференциальный адресно-аналоговый «С2000-ИП» применяется в системах пожарной сигнализации и предназначен для охраны объектов от пожаров путём контроля скорости нарастания температуры, превышения порогового значения и выдачи извещений о пожаре. Основные характеристики: температура срабатывания, - от +54 до +65 °С, защищаемая площадь составляет 85 мІ [9].

Спектрон-401.01Exd-M -УФ-извещатель пламени взрывозащищенный быстродействующий микропроцессорный с функцией самотестирования для 2-х и 4-х проводных ШС. Максимальная защищаемая площадь - 2000 кв.м. (дальность - до 50 м по ТП5, угол обзора 100°). Время срабатыванния (0,1; 0,5; 1; 2 с) выбирает пользователь. Диапазон рабочих температур -60 ч +90°С. " Спектрон-401.01Exd-M " подключают через адресные расширители "С2000-АР1", "С2000-АР", "С2000-АР8" [10].

Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный адресно «ДИП-34А» применяется в системах пожарной сигнализации и предназначен для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях различных зданий и сооружений, путём регистрации отражённого от частиц дыма оптического излучения и выдачи извещений «Пожар», «Внимание» или «Норма». Защищаемая площадь составляет 85 мІ при высоте установки до 3,5 м[9].

9. Для подачи сигнала тревоги «вручную» используются извещатели пожарные ручные адресные «ИПР 513-3АМ».

10. В здании склада ГСМ имеется светозуковые оповещатели, включаемые в шлейфы системы оповещения. Контрольно-пропускной блок «С2000-КПБ» осуществляет контроль исправностей цепей и питание 24 В шлейфа звукового оповещения. В качестве световых оповещателей используются светоуказатели «ВЫХОД» Молния-24 ГРАНД, в качестве звуковых - Свирель-2(О-29/1). Световые оповещатели работают в режиме постоянного свечения.

11. Все периферийные устройства объединены в адресный шлейф, имеющий кольцевую топологию. Каждое устройство имеет свой уникальный адрес в системе, позволяющий осуществлять контроль и управление над ним по заранее определенному алгоритму. Шлейфы системы ПС связи выполнены огнестойкими кабелями.

Стоит сказать несколько слов о монтаже оборудования:

- приборы «С2000-КДЛ», «С2000-КПБ» устанавливаются не ниже 1500 мм от уровня пола;

- извещатели ручные устанавливаются на высоте 1500 мм от уровня пола;

- световые оповещатели устанавливаются возле эвакуационных выходов [9].

Исходя из известных нам данных о параметрах защищаемого объекта мы условно разделили его на 6 помещений :

1 - маслостанция;

2 - лаборатория;

3 - хранилище для гидравлических жидкостей;

4 - административные помещения;

5 - хранилище для спецжидкостей;

6 - док-склады.

Затем вычислили их площадь. Зная технические характеристики тех видов ИП, которые мы условились применить для каждого из помещений, а именно, площадь зоны обнаружения, нетрудно было подсчитать количество извещателей которые необходимо установить в каждом помещении, чтобы обеспечить надежную защиту от пожара. Таким образом, разработана следующая система ПС для склада ГСМ (см.прил.А).

Выбор системы ПС для Ангара№1 также определяется в соответствии с нормами. Под ангаром понимается помещение для стоянки и текущего ремонта ВС. Целевое назначение самолетных ангаров разнообразно: это защита от непогоды, а также место для стоянки самолётов, их технического обслуживания, покраски и содержания, профилактического осмотра, а также хранения съёмных агрегатов и запасных частей. Поэтому каждому ангару в зависимости от его назначения соответствует определенная категория пожароопасности.

Большинство видов деятельности по техническому обслуживанию воздушных судов проводятся в непосредственной близости от легковоспламеняющихся материалов, таких как авиационное топливо, гидравлические жидкости, смазочные материалы, растворители, краски. Для защиты жизни и безопасности как самолетов, так и самих строений, требуется установка высокопроизводительных систем обнаружения пожара и систем пожаротушения, охватывающих и самолеты, и здания. При утечке топливо в основном скапливается под крыльями и фюзеляжем самолета, поэтому это распространенное место пожаров. Оборудование пожарной сигнализации, установленное на потолке ангара, может не обнаружить возгораний под крыльями самолета своевременно, чтобы спасти его от пожара. Поэтому извещатели, установленные на стенах предпочтительнее установленных на потолке [8].

Исходя из вышеперечисленных требований ИП для данного объекта, а также описания различных видов извещателей, изложенного в п. 2.2, приходим к выводу что установка ИП пламени, работающих в ИК-диапазоне будет наиболее целесообразна, т.к. ИК-излучение хорошо проникает сквозь дым, пыль, гарь, копоть, загрязнения чувствительного элемента. Однако при воспламенении разлитого топлива или спиртов доминирующим признаком будет являться пламя без выделения дыма и копоти (до того как это пламя перекинется на различные объекты и материалы в данном помещении). Следовательно для повышения надежности системы можно применить многодиапазонный ИК/УФ - извещатель пламени взрывозащищенный Спектрон-601 Exi-М. Максимальная защищаемая площадь - 2000 кв.м. Наличие взрывоопасных материалов делает необходимым применение взрывозащищенных ИП.

Для контроля за повышением температуры в данном помещении можно применить извещатель пожарный тепловой линейный (термокабель) PHSC-155EPC , который состоит из двух стальных проводников, каждый из которых имеет изолирующее покрытие из теплочувствительного полимера. Проводники скручены вместе по всей длине для создания между ними механического напряжения. При достижении критической температуры терморезисторный материал размягчается, провода начинают контактировать друг с другом, тем самым, инициируя сигнал пожарной тревоги. Через кабель постоянно проходит контрольный ток. Температура срабатывания 68С. Максимальная длина прокладываемого термокабеля - до 1067 м. Он может быть размещен на потолке защищаемого сооружения или на стенах на расстоянии до 30 см от потолка[16].

Приемно-контрольное оборудование и систему оповещения применим те же, что и на первом объекте. Учитывая что у нас имеется 7 неадресных пожарных извещателей пламени целесообразно будет установить один адресный расширитель типа «С2000-АР8», который имеет возможность подключать до 8 адресов.

Таким образом, схема системы ПС для Ангара №1 имеет следующий вид (см. прил. Б).



4. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАТРАТ ПРИ ВНЕДРЕНИИ ПРЕДЛАГАЕМОГО РЕШЕНИЯ

После выбора оборудования и разработки схем перейдем непосредственно к подсчету затрат на внедрение данной системы.

Таблица 1 - Стоимость оборудования

№	Наименование	Модель	Количество	Цена, руб.	Сумма, руб.
1	Контроллер двухпроводной линии связи	С2000-КДЛ	2	2 214,78	4 429,56
2	Пульт управления	С2000М	2	6 580,86	13 161,72
3	Контрольно-пусковой блок	С2000-КПБ	2	2 649,218	5 298,436
4	Блок индикации	С2000-БИ	2	4 392,96	8 785,92
5	Адресный расширитель	С2000-АР1	1	404,976	404,976
6	Адресный расширитель	С2000-АР8	1	1 569,282	1 569,282
7	Извещатель пожарный оптико-электронный дымовой адресно-аналоговые	ДИП-34А	22	793,078	17 447,72
8	Извещатель пожарный тепловой максимально-дифференциальный адресно-аналоговый	С2000-ИП	25	725,582	18 139,55
9	Извещатель пожарный пламени УФ-диапазона взрывозащищенный	Спектрон-401.01Exd-M	1	22 500	22 500
10	Извещатель пламени многодиапазонный ИК/УФ взрывозащищенный	Спектрон-601 Exi-М	7	21 430	150 010
11	Извещатель пожарный тепловой линейный (термокабель)	PHSC-155EPC	330 м	459,03 (руб./м)	151 479,9
12	Извещатель пожарный ручной адресный	ИПР 513-3АМ	8	556,842	4 454,736
13	Оповещатель световой «ВЫХОД»	Молния-24 ГРАНД	8	357	2 856
14	Оповещатель звуковой «Сирена»	Свирель-2(О-29/1)	7	1 020	7 140
15	Монтажный кабель для системы ПС	КПСЭнг(А)-FRLS	2Х2000м	25 418,75 (руб./км)	50 837,5
16	Источник вторичного электропитания резервированный	РИП-12	2	3 020,45	6040,9
ИТОГО	464 556,2

Защищаемые объекты находятся на территории аэропорта II класса (годовые объемы перевозок - 4000 - 7000 тыс. чел., годовая интенсивность движения самолетов - 45 - 70 тыс. посадок), что означает, что данное авиапредприятие располагает большими ресурсами в удовлетворении потребностей эксплутантов ВС в области авиатопливного обеспечения, а также проведения авиационно-технических работ. Разработанная нами система на основе выбранного прототипа вполне может удовлетворять экономической целесообразности ее применения.

Размещено на Allbest.ru

...