Система охранно-пожарной сигнализации по разделу безопасности и экологичности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ (АССОЦИАЦИЯ)

«КИСЛОВОДСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Факультет Инженерный

Кафедра Радиоэлектронных систем

Направление Радиотехника

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к выпускной квалификационной работе

на тему: Система охранно-пожарной сигнализации

по разделу безопасности и экологичности

Студент: Черевко А.В.

Кисловодск 2017

Реферат

Охранно-пожарная система, интегрированная система охраны, адресные извещатели, охранный извещатель, пожарный извещатель, система оповещения, пульт контроля и управления, объект информатизации.

В выпускной квалификационной работе разработана охранно-пожарная система административного здания на основе интегрированной системы охраны. Проведен анализ существующих интегрированных систем охраны, на основе которого разработана предлагаемая система, выбраны структурная и функциональная схемы, ее оборудование, предложен вариант размещения датчиков на объекте охраны, выполнено технико-экономическое обоснование проекта, рассмотрены вопросы экологичности и безопасности разработки.

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

1.1 Компоненты СОПС

1.2 Характеристика охраняемого объекта

1.3 Критерии выбора СОПС для данного объекта

2. Разработка структурной схемы СОПС

2.1 Интегрированная система охраны «Орион»

2.2 Охранные извещатели

2.3 Пожарные извещатели

2.4 Пульт контроля и управления охранно-пожарный «С2000М»

2.5 Контроллер двухпроводной линии связи "С2000-КДЛ"

2.6 Блок индикации "С2000-БИ"

2.7 Преобразователь интерфейсов с гальванической развязкой "С2000-ПИ"

2.8 Считыватель бесконтактный пластиковых карточек "С2000-Proxy Н"

2.9 Прибор речевого оповещения «Рупор»

2.10 Структурная схема СОПС

3. Разработка функциональной схемы СОПС

3.1 Построение системы охранно-пожарной сигнализации на базе пульта «С2000М» и АРМ «Орион»

3.2 Состав АРМ «Орион»

3.3 Подключение элементов СОПС по интерфейсу RS-485

3.4 Подключение извещателей, акустических модулей и считывателя С2000 Proxy-H к приборам

3.5 Программирование приборов СОПС

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ надежности и безопасности СОПС при эксплуатации

4.2 Мероприятия по повышению надежности СОПС при эксплуатации

5. Технико-экономическое обоснование проекта

5.1 Обоснование целесообразности разработки системы

5.2 Определение общей продолжительности работ по проектированию и реализации прибора (устройства, продукта)

5.3 Расчет затрат на производство системы

5.4 Определение цены реализации системы и точки безубыточности производства

5.5 Расчет сравнительной технико-экономической эффективности

Заключение

Список литература

Приложение

Введение

В настоящее время все большее число людей приходит к выводу, что усилий только государственных органов для решения такой проблемы, как охрана и обеспечение безопасности собственного дома, квартиры, дачи и другой собственности, явно не достаточно. Выбирая какую-либо охранно-пожарную систему сигнализации, прежде всего, необходимо иметь определенное представление о целях, задачах и принципах построения таких систем.

Поэтому для обеспечения полной безопасности не достаточно просто нашпиговать свой офис сложной и дорогостоящей электроникой. Необходимо еще соблюдать ряд мер и правил в повседневной жизни, выполнение которых совсем не обременительно, однако несоблюдение их может привести порой к тяжелым последствиям.

Охранно-пожарные системы очень разнообразны и не похожи друг на друга. Не трудно догадаться, что таких электронных устройств существует превеликое множество, отобрать из которого то, что необходимо для решения конкретной задачи по охране вашей собственности очень и очень непросто.

Система охранно-пожарной сигнализации представляет собой сложный комплекс технических средств, служащих для своевременного обнаружения возгорания и несанкционированного проникновения в охраняемую зону. Как правило, охранно-пожарная сигнализация интегрируется в комплекс, объединяющий системы безопасности и инженерные системы здания, обеспечивая достоверной адресной информацией системы оповещения, пожаротушения, дымоудаления, контроля доступа и др.

1. Анализ технического задания

1.1 Компоненты СОПС

Целью выпускной квалификационной работы является разработка системы охранно-пожарной сигнализации (далее СОПС) для офисного здания, от несанкционированного доступа, включая подсистему оповещения. Данная СОПС будет использована в интегрированной системе охраны, для улучшения контроля и дальнейшей эксплуатации. Для проектирования данной системы выбирались только сертифицированные технические средства и системы. СОПС разрабатывалась для объекта охраны, представляющий собой трех этажное здание. На объекте ранее использовалась система защиты с использованием охранно-пожарных датчиков. Однако эта система морально устарела и не может обеспечить должной защиты.

Вариант оснащения техническими средствами и системами защиты выбирались по различным критериям, например, максимизация функциональных свойств, минимизация финансовых затрат, отечественных разработок и т.д. Рассмотрена пожаробезопасность объекта и его безопасность для природной среды, приведено технико-экономическое обоснование проекта. Зависимости от масштаба задач, которые решает СОПС, в ее состав входит оборудование трех основных категорий:

а) Оборудование централизованного управления охранно-пожарной сигнализацией (например, центральный компьютер с установленным на нем ПО для управления охранно-пожарной сигнализацией; в небольших системах охранно-пожарной сигнализации задачи централизованного управления выполняет охранно-пожарная панель).

б) Оборудование сбора и обработки информации с датчиков охранно-пожарной сигнализации: приборы приемно-контрольные охранно-пожарные (панели).

в) Сенсорные устройства - датчики и извещатели охранно-пожарной сигнализации.

Интеграция охранной и пожарной сигнализации в составе единой системы осуществляется на уровне централизованного мониторинга и управления. При этом подсистемы СОПС конфигурируются и администрируются независимо друг от друга постами управления, сохраняющими автономность в составе системы охранно-пожарной сигнализации. На небольших объектах охранно-пожарная сигнализация управляется приемно-контрольными приборами.

Приемно-контрольный прибор осуществляет питание охранных и пожарных извещателей по шлейфам охранно-пожарной сигнализации, прием тревожных извещений от извещателей, формирует тревожные сообщения, а также передает их на станцию централизованного наблюдения и формирует сигналы тревоги на срабатывание других систем.

Система охранной сигнализации в составе интегрированной СОПС выполняет задачи своевременного оповещения службы охраны о факте несанкционированного проникновения или попытке проникновения людей в здание или его отдельные помещения с фиксацией даты, места и времени нарушения рубежа охраны.

Система пожарной сигнализации предназначена для своевременного обнаружения места возгорания и формирования управляющих сигналов для систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения.

Отечественные нормативные документы по пожарной безопасности строго регламентируют перечень зданий и сооружений, подлежащих оснащению автоматической пожарной сигнализацией. В настоящее время весь перечень организационно-технических мероприятий на объекте во время пожара имеет одну главную цель -- спасение жизни людей. Поэтому на первое место выходят задачи раннего обнаружения возгорания и оповещения персонала. Решение этих задач возложено на пожарную сигнализацию, основные функции которой сформулированы в следующем определении.

Пожарная сигнализация (по ГОСТ 26342-84) - получение, обработка, передача и представление в заданном виде потребителям при помощи технических средств информации о пожаре на охраняемых объектах.

Основные функции пожарной сигнализации обеспечиваются различными техническими средствами. Для обнаружения пожара служат извещатели, для обработки и протоколирования информации и формирования управляющих сигналов тревоги -- приемно-контрольная аппаратура и периферийные устройства.

Кроме этих функций, пожарная сигнализация должна формировать команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов. Современная аппаратура охранно-пожарной сигнализации имеет собственную развитую функцию оповещения. Несмотря на то, что системы оповещения о пожаре выделены в самостоятельный класс оборудования, на базе технических средств пожарной сигнализации достаточно многих производителей можно реализовывать системы оповещения 1 и 2 категории [1].

Извещатели охранно-пожарной сигнализации. Для получения информации о тревожной ситуации на объекте в состав охранно-пожарной сигнализации входят извещатели, отличающиеся друг от друга типом контролируемого физического параметра, принципом действия чувствительного элемента, способом передачи информации на центральный пульт управления сигнализацией.

По принципу формирования информационного сигнала о проникновении на объект или пожаре извещатели охранно-пожарной сигнализации делятся на активные и пассивные.

а) Активные извещатели охранно-пожарной сигнализации генерируют в охраняемой зоне сигнал и реагируют на изменение его параметров.

б) Пассивные извещатели реагируют на изменение параметров окружающей среды, вызванное вторжением нарушителя или возгоранием.

Каждая охранно-пожарная сигнализация использует охранные и пожарные извещатели, контролирующие различные физические параметры. Широко используются такие типы охранных извещателей, как инфракрасные пассивные, магнитоконтактные, извещатели разбития стекла, периметральные активные извещатели, комбинированные активные извещатели. В системах пожарной сигнализации применяются тепловые, дымовые, световые, ионизационные, комбинированные и ручные извещатели.

В зависимости от способов выявления тревог и формирования сигналов, извещатели и системы охранно-пожарной сигнализации делятся на неадресные, адресные и адресно-аналоговые:

а) В неадресных системах извещатели имеют фиксированный порог чувствительности, при этом группа извещателей включается в общий шлейф охранно-пожарной сигнализации, в котором в случае срабатывания одного из приборов охранно-пожарной сигнализации формируется обобщенный сигнал тревоги.

б) Адресные системы отличаются наличием в извещении информации об адресе прибора охранно-пожарной сигнализации, что позволяет определить зону пожара с точностью до места расположения извещателя.

в) Адресно-аналоговая охранно-пожарная сигнализация является наиболее информативной и развитой. В такой системе применяются «интеллектуальные» извещатели охранно-пожарной сигнализации, в которых текущие значения контролируемого параметра вместе с адресом передаются прибором по шлейфу охранно-пожарной сигнализации.

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 охранно-пожарной сигнализации, программно изменять фиксированный порог чувствительности извещателей при необходимости их адаптации к условиям эксплуатации на объекте.

Каждый тип извещателя имеет свой перечень основных технических характеристик, определяемых соответствующими стандартами. В то же время, даже однотипные извещатели имеют отличия в конструктивных особенностях составных частей, удобстве эксплуатации, надежности, уровне дизайна, что учитывается при выборе того или иного прибора или фирмы-производителя.

Приемно-контрольные приборы охранно-пожарной сигнализации. Для получения и обработки извещений охранно-пожарная сигнализация использует различные типы приемно-контрольной аппаратуры: центральные станции, контрольные панели, приборы приемно-контрольные (название определяется стандартами страны-производителя, далее по тексту примем термин «контрольная панель»). Данная аппаратура отличается информационной емкостью -- количеством контролируемых шлейфов сигнализации и степенью развития функций управления и оповещения. Различают контрольные панели охранно-пожарной сигнализации для малых, средних и больших объектов. Как правило, небольшие объекты оборудуются неадресными системами, контролирующими несколько шлейфов охранно-пожарной сигнализации, а на средних и больших объектах используются адресные и адресно-аналоговые системы.

Отличительной конструктивной особенностью адресной и адресно-аналоговой охранно-пожарной сигнализации является применение кольцевого шлейфа сигнализации, имеющего повышенную защиту от нарушения линий связи с извещателями. Как правило, кольцевой шлейф контрольных панелей разных фирм-производителей аппаратно совместим с извещателями, разработанными этими же фирмами. Некоторые контрольные панели поддерживают несколько вариантов топологии кольцевых шлейфов, что облегчает проектирование пожарной сигнализации на объекте.

Для совместимости адресной или адресно-аналоговой охранно-пожарной сигнализации с неадресными извещателями (в том числе других фирм-производителей), контрольные панели дополнительно могут поддерживать контроль неадресных шлейфов охранно-пожарной сигнализации.

Функции управления и оповещения реализуются в контрольных панелях с помощью специализированных входных и выходных интерфейсов. Для отображения информации охранно-пожарная сигнализация широко использует встроенные световые и буквенно-цифровые индикаторы, звуковые сигнализаторы. Выходной интерфейс в контрольных панелях охранно-пожарной сигнализации для небольших объектов - это, как правило, набор релейных выходов. На больших объектах системы охранно-пожарной сигнализации строятся по сетевым технологиям, поэтому пожарные контрольные панели оснащаются внешними интерфейсами RS422 или RS48, а также способны взаимодействовать по сети Ethernet или с помощью модемной связи по коммутируемому телефонному каналу. Конструктивно интерфейсные узлы могут включаться в состав контрольной панели (располагаться на общей печатной плате). Более предпочтителен вариант их реализации в виде отдельных печатных плат, монтируемых при необходимости внутри корпуса контрольной панели.

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

- пульт управления -- применяется для управления устройствами охранно-пожарной сигнализации из локальной точки объекта;

- модуль изоляции коротких замыканий -- используется в кольцевых шлейфах охранно-пожарной сигнализации для обеспечения их работоспособности в случае короткого замыкания;

- модуль подключения неадресной линии -- для контроля неадресных извещателей охранно-пожарной сигнализации;

- 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.

Интеграция охранно-пожарной сигнализации с комплексными системами безопасности здания.

При установке на крупных объектах для обеспечения необходимого уровня безопасности здания охранно-пожарная сигнализация интегрируется с другими системами безопасности и жизнеобеспечения объекта. Это необходимо для быстрой реакции на сообщение о пожаре или тревоге, поступившем от датчиков охранно-пожарной сигнализации, и обеспечения оптимальных условий для ликвидации возникшей аварийной ситуации. Например, в ответ на сообщение о пожаре, которое генерирует охранно-пожарная сигнализация, в тревожной зоне выполняются следующие действия:

- отключение вентиляции;

- включение системы дымоудаления;

- отключение электроснабжения (за исключением спецоборудования);

- вывод из тревожной зоны лифтов;

- включение аварийного освещения и световой индикации путей и выходов для эвакуации людей;

- разблокировку аварийных выходов на путях эвакуации;

- включение системы оповещения с информацией для тревожной зоны.

Таким образом, охранно-пожарная сигнализация становится частью общей системы безопасности, при этом решаются вопросы не только общего мониторинга с основного поста охраны, но и взаимодействие всех подсистем. В последнем случае должно выполняться одно их важнейших требований к системе охранно-пожарной сигнализации -- 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.

Питание устройств охранно-пожарной сигнализации. Все устройства охранно-пожарной сигнализации должны обеспечиваться бесперебойным электропитанием. В качестве основного, как правило, используется сетевое электропитание контрольных панелей охранно-пожарной сигнализации, остальные устройства питаются от низковольтных вторичных источников постоянного тока или от шлейфа охранно-пожарной сигнализации.

В соответствии с нормами пожарной безопасности (НПБ 88-2001), пожарная сигнализация должна бесперебойно функционировать в случае пропадания сетевого электропитания на объекте в течение суток в дежурном режиме и не менее 3 часов в режиме тревоги. Для выполнения этого требования охранно-пожарная сигнализация должна использовать систему резервного электропитания -- дополнительные источники или встроенные аккумуляторные батареи [2].

1.2 Характеристика охраняемого объекта

Объект охраны представляет собой трехэтажное кирпичное здание.

Площадь 2500 м². Доступ в здание осуществляется через главный вход.

В защищаемых помещениях находятся: офисные и административные помещения, бухгалтерия, помещение столовой.

Технические средства охраны помещений.

Для охраны помещений используются следующие извещатели:

- Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный адресный ИП 212-60А;

- Извещатель пожарный тепловой адресный ИП 101-24А;

- Извещатель пожарный ручной электроконтактный адресный "ИПР 513-3А";

- Оповещатель охранно-пожарный звуковой "Свирель-2".

Для блокировки объема помещений на проникновение используются извещатели "Фотон-СК-2";

В качестве аппаратуры приема извещений используется прибор ППКОП "С2000-4".

Центральный блок прибора (БЦ) и пульт управления центральный (ПУЦ), блоки расширения прибора (БРОП) и блоки питания установлены на 1 этаже. Пульты управления локальные (ПУЛ) устанавлны в помещении охраны. Блоки выносных индикаторов от расширителей с подключенными ПУЛ дублируются в ближайших к ПУЛ окнах.

Шлейфы охранной сигнализации прокладываются в составе кабеля ТППэпНДГ 200х2х0,5 от помещения охраны до каждого этажа. Лучи охранной сигнализации выполнены кабелем CQR 4х0,22.

Кабели и провода проложены в штробах, кабель-каналах по стенам и потолкам с соблюдением требований КГИОП.

Электропитание существующей системы бесперебойное от одного источника переменного тока 220 В, 50 Гц, с автоматическим переключением в аварийном режиме на резервное питание от блоков резервного питания БРП, устанавливаемых на 1 этаже.

Выбор расчетной схемы развития возможного пожара в защищаемом помещении и определение класса пожара. При выборе расчетной схемы развития пожара все многообразие возможных схем целесообразно свести к двум схемам - круговое распространение пожара и горение штабеля из твердых горючих материалов. К круговой схеме могут быть отнесены случаи распространения пожара по твердым (или волокнистым) горючим материалам, равномерно расположенным на достаточно больших площадях, а также случаи распространения пожара по рассредоточено расположенным горючим материалам, небольшое расстояние между которыми не препятствует переходу пламени с горящего материала на не горящий. Ко второй схеме могут быть отнесены случаи горения материалов, сложенных в виде штабелей различных размеров.

1. Тепловую мощность очага пожара для выбранных расчетных схем рассчитывают по формуле:

Q = K_т. ф², (кВт) (1.1)

где, К_т - коэффициент, характеризующий темп изменения тепловой мощности очага пожара, кВт/с²;

? - время с момента возникновения пламенного горения, с.

Коэффициент Кт рассчитывают в зависимости от выбранной схемы развития пожара по формулам:

а) для кругового распространения пожара:

Кт = рз V_л² ш_уд Q_н (1.2).

где з - коэффициент полноты горения (допускается принимать равным 0,87);

V_л - линейная скорость распространения пламени по поверхности материала, м/с;

ш_уд - удельная массовая скорость выгорания материала, кг/(м² с); Q_н - низшая рабочая теплота сгорания материала, кДж/кг. Значения V_л, ш_уд и Q_н выбираются по справочной литературе [34].

б) для случая горения твердых горючих материалов, сложенных в виде штабеля:

К_т = 1055/ф*² (1.3).

где, ф* - время достижения характерной тепловой мощности очага пожара, принимаемой равной 1055 кВт/с.

2. Определяют класс пожара по темпу его развития в зависимости от значения коэффициента К_т:

- медленный темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием К_т < 0,01 кВт/с;

- средний темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,01 < К_т < 0,03 кВт/с;

- быстрый темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,03 < К_т < 0,11 кВт/с;

- сверхбыстрый темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием К_т > 0,11 кВт/с.

Определение предельно допустимой тепловой мощности очага пожара к моменту его обнаружения:

1. Величину предельно допустимой тепловой мощности очага пожара Qпд определяют с учетом особенностей защищаемого помещения и возлагаемой на АУПС задачи по обеспечению безопасности людей и/или материальных ценностей.

2. При локально размещенной в помещении горючей нагрузке величина Qпд может быть непосредственно задана по справочной литературе, содержащей данные по максимальной тепловой мощности, выделяемой при горении различных материалов (предметов), а также по формуле:

Q_пд = з Ч ш_уд Ч F_пд Ч Q_н, (кВт) (1.4).

где, F_пд - площадь, занимаемая горючей нагрузкой, м².

Выбор типа и размеров расчетного очага пожара производится с учетом заданной величины возможного материального ущерба.

3. Для кругового распространения пожара и с учетом задачи АУПС по обеспечению пожарной безопасности материальных ценностей величина Qпд может определяться по формуле:

Qпд = Кт Ч Кб Ч [F_пд / (рV₂)] Ч 0,5 (1.5)

где, К_б - коэффициент безопасности (допускается принимать равным 0,8);

F_пд - предельно допустимая площадь пожара на момент обнаружения АУПС определяется на основании технико-экономического обоснования мер противопожарной защиты для конкретного объекта (допускается принимать равной 6 м2).

4. Величина Q_пд может быть рассчитана по значению необходимого времени обнаружения пожара, которое рассматривается в данном случае как критерий выполнения возложенной на АУПС задачи. Расчет проводится по следующей формуле:

Q_пд = К_т Ч ф_ноб Ч 2, (кВт) (1д6).

где, ф_ноб - необходимое время обнаружения пожара, с.

Необходимое время обнаружения пожара определяют с учетом возложенных на АУПС задач по обеспечению безопасности людей и/или материальных ценностей и рассчитываются по методикам, разработанным головными организациями, в области обеспечения пожарной безопасности.

При моделировании пожара в здании теплофизические свойства железобетонных и кирпичных конструкций принимались по табл.1.1, 1.2.

Таблица 1.1. Теплофизические характеристики некоторых материалов использованных на строительные конструкции здания.

материал	Средняя плотность (В сухом состоянии) кг/м2	Коэффициент теплопроводности	Удельная теплоемкость Дж/кг	Степень черноты
Кирпич глиняный обыкновенный	1580	0,34+0,00017t	710+0.42t	094
Тяжелый бетон на известняковым заполнителе	2250	1.14+0.00055t	710+0.83t	0.625
Цементно- песчаная штукатурка	1930	0.62+0.00033t	770+0.63t	0.867

Таблица 1.2. Теплофизические характеристики материалов.

Материалы	Tig	H, кДж/кг	L, кДж/кг	P, Кг/м3	С, кДж/(кг К)	Сбр(кДж/с)2	W%	M max
Обивочный	290	30,5	1,2	22		2,05		0,067
Деревянный	360	11,9	3,9	440	1,36		11,9	0,047
Пластмасса	370	39,7	1,7	105		4,05		0,034
Ковер	290	29,7	2	750		6,07		0,014

где, T_ig - температура воспламенения,

H - низшая теплота сгорания,

L - теплота газификации,

P - плотность,

С - теплоемкость,

С_бр - тепловая инерция,

W - влажность,

M max - максимальная скорость выгорания.

Данные о размерах дверных и оконных проемов приведены в табл.1.3.

При расчетах температурного режима пожара предполагалось, что разрушение остекления окон происходит в момент, когда температура у верха оконных рам достигает 300 °C [35].

Таблица 1.3. Данные о размерах дверных и оконных проемов.

Комната	Площадь пола	Размеры проемов	Суммарная площадь проемов м2
		окна	двери
Кабинет директора	15,3	1,4*1,2	0,8*2,1	3,36
офис	28,05	1,4*1,2	0,8*2,1	3,36

Горючая нагрузка была обследована по детерминистической оценке во всех помещениях рассматриваемого здания. Средняя горючая нагрузка показана в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Средняя горючая нагрузка в помещениях.

Помещение	Средняя горючая нагрузка, МДж/м2
	Кабинет директора	офис	всего
офис	423	398	407

Методом математического моделирования исследована динамика развития пожара в помещениях.

При закрытой входной двери, время развития пожара в этом офисе достигает 2500 с и в большинстве пожаров максимальная температура изменяется в диапазоне от 1000°С до 1100°С. Время образования опасных концентраций токсичных газов изменяется от 250 с до 310 с.

План-схема объекта охраны приведен в приложении А.

1.3 Критерии выбора СОПС для данного объекта

Данный объект находится на территории крупного предприятия и кроме этого объекта на территории находятся и другие здания, которые также нуждаются в защите, поэтому на пункте охраны целесообразно контролировать данные здания централизованно. Следовательно, представляется целесообразным использовать интегрированные системы безопасности.

На рынке комплексов интегрированных систем безопасности (ИСБ) стоимость - не всегда показатель надежности и эффективности продукта. Простой тест пяти систем ИСБ показывает, что система с самым низким ценовым показателем ничем не уступает более дорогим аналогам.

Рынок ИСБ в России активно развивается. Споры о том, что именно считать ИСБ, постепенно затихают. Теперь одна из основных тем дискуссий - спор о том, какой комплекс ИСБ имеет самый высокий показатель “стоимость - эффективность”. Понятно, что большинство отечественных потребителей интересует цена при условии высокого уровня обеспечения безопасности охраняемого объекта. Ответить на первую часть вопроса просто. Нужно взять конкретный объект и посчитать стоимость технических средств охраны, которые необходимы для его защиты.

Для примера рассмотрим три абстрактных охраняемых объекта: малый (несколько смежных помещений - офис компании), средний (отдельно стоящее многоэтажное офисное здание) и большой (комплекс зданий).

Нас интересует только один показатель - стоимость. Разумеется, при “обсчете” реального объекта можно будет попытаться уменьшить величину затрат за счет рационального использования оборудования.

Предположим, система безопасности малого объекта включает в себя:

- 20 шлейфов охранной, пожарной и тревожной сигнализации;

- 3 релейных выхода на пульт централизованного наблюдения (ПЦН).

Мы умышленно не включаем стоимость извещателей, сирен и т. п. оборудования. Ведь их можно закупить не только у компании-поставщика комплекса ИСБ, но и в других фирмах.

Система безопасности среднего объекта:

-200 шлейфов охранной, пожарной и тревожной сигнализации;

-3 релейных выхода на пульт централизованного наблюдения (ПЦН);

-5 устройств контроля доступа.

Говоря другими словами, нам нужно контролировать пять точек (например, дверей). В качестве ключа будем использовать кодовую карту типа “Proximity”. В расчет не входит стоимость исполнительных устройств.

Система безопасности крупного объекта:

-2000 шлейфов охранной, пожарной и тревожной сигнализации;

-8 релейных выходов на пульт централизованного наблюдения (ПЦН);

-50 устройств контроля доступа.

А теперь посчитаем расходы на оборудование при установке одного из пяти комплексов ИСБ:

- “Дозор” (ЗАО “ИПП “Иста-Системс”);

- “Рубеж” (НПФ “Сигма-Интегрированные системы”);

- “Виста” (ОАО “МЗЭП”);

- “Кодос” (НПК “СоюзСпецАвтоматика”);

- “Орион” (НВП “Болид”).

“Орион” в наибольшей степени отвечает критерию “эффективность-стоимость”: при равных возможностях с приборами “Виста” значительно дешевле. Преимущества системы “Орион” для оборудования и модернизации систем безопасности учреждений культуры уже по достоинству оценили в ряде регионов России.

Так, специалисты УВО при УВД области использовали эти приборы для модернизации систем охранно-пожарной сигнализации здания исторического памятника “Присутственные места”. Компьютер и пульт “С2000” были установлены в помещении охраны на первом этаже здания, а 20 ПКП “Сигнал-20” и “Сигнал-20П”, используемые в качестве адресных расширителей и связанные двухпроводной интерфейсной линией, - на всех этажах здания. Это позволило резко сократить число проводов, проходящих по всему зданию, максимально использовать существующие шлейфы сигнализации.

Еще один показатель эффективности системы - награды, полученные на крупнейших отечественных выставках. Система “Орион” заняла первое место в конкурсе технических решений на этих выставках.

Система “Орион” имеет некоторые особенности, которые улучшают ее тактико-технические характеристики, а именно:

а) защиту доступа к функциям системы с помощью паролей и фиксацию всех действий оператора и пользователей;

б) повышенную криптостойкость на уровне интерфейса RS-485, которая обеспечивается специальным информационным ключом, изменяющимся в процессе опроса сетевых контроллеров;

в) высокую имитостойкость контроллеров (невозможность замены одного контроллера другим с теми же параметрами), которая определяется специальным протоколом связи по интерфейсу RS485;

г) повышенную имитостойкость шлейфа сигнализации (ШС) за счет контроля резкого изменения параметров ШС (сопротивления) в пределах 10 %. [3].

2. Разработка структурной схемы СОПС

2.1 Интегрированная система охраны «Орион»

Система предназначена:

а) для сбора, обработки, передачи, отображения и регистрации извещений о состоянии шлейфов охранной, тревожной и пожарной сигнализации;

б) для контроля и управления доступом (управление преграждающими устройствами типа шлагбаум, турникет, ворота, шлюз, дверь и т.п.);

в) для видеонаблюдения и видеоконтроля охраняемых объектов; г) для управления пожарной автоматикой объекта; д) для управления инженерными системами зданий. Система обеспечивает:

- модульную структуру, позволяющую оптимально оборудовать как малые, так и очень большие распределенные объекты;

- позволяет производить централизованное наблюдения за объектами расположенные в разных местах;

- низкие затраты в расчете на один шлейф или одну точку прохода;

- защищенный протокол обмена по каналу связи между пультом и приборами;

- микропроцессорный анализ сигнала в шлейфах сигнализации, возможность измерения сопротивления шлейфа для предотвращения саботажа;

- возможность использования одной и той же Proximity карты или ключа Touch memory для взятия под охрану/снятия с охраны и управления доступом несколькими способами;

- контроль и управление доступом через точки входа типа двери, турникеты, шлюзы, шлагбаумы;

- видеонаблюдение, видеоконтроль и регистрация тревожных ситуаций;

- управление устройствами автоматического пожаротушения, оповещения, дымоудаления, кондиционирования.

Таблица 2.1 - Основные технические данные системы в варианте использования одной ветви интерфейса RS-485 и программного обеспечения АРМ «Орион»

Технический параметр	Значение
Количество зон, объединяемых в разделы (ПКУ С2000)	до 512
Количество разделов (АРМ «Орион»)	до 10 000
Количество разделов (ПКУ С2000)	до 255
Количество точек доступа	до 254
Количество выходов для управления внешними устройствами(АРМ «Орион»)	до 16 000
Количество выходов для управления внешними устройствами(ПКУ С2000)	до 255
Количество пользователей (АРМ «Орион»)	до 30 000
Количество пользователей (ПКУ С2000)	до 511
Длина линии интерфейса RS-485	до 4 000 м

Техническая реализация ИСО «Орион» основана на использовании головного (ведущего, управляющего) сетевого контроллера системы (в качестве которого может быть пульт контроля и управления «С2000» или компьютер с АРМ «Орион»), опрашивающего по линии интерфейса RS-485 подключенные к нему устройства системы «Орион». Максимальные функции системы могут быть реализованы только при использовании сетевого контроллера.

Вместе с тем, ряд приборов ИСО «Орион» допускает и автономную работу. При автономной работе реализуются функциональные возможности самого прибора, такие как охранно-пожарная сигнализация, функции управления и контроля доступа, управление пожаротушением.

Основой объединения приборов в систему служит линия связи интерфейса RS-485. Особенности технических решений, примененных при разработке приборов, позволяют использовать не только шинную структуру по выделенной линии связи, присущую стандартному интерфейсу RS-485, но и, в достаточной мере, произвольную топологию с применением повторителей интерфейса с гальванической развязкой С2000-ПИ и различных каналов связи (выделенная линия, «занятая» линия, оптоволоконный канал связи, цифровой канал связи в потоке Е1, локальная сеть по протоколу Ethernet, сотовый канал связи, радио канал связи).

Состав системы АРМ «Орион» версии 7.4.1:

- программно-аппаратный комплекс на базе персональных компьютеров с программным обеспечением;

- АРМ "С2000";

- АРМ "Столовая";

- пульт контроля и управления (ПКУ) "С2000";

- пульт светодиодный "С2000М";

- клавиатура светодиодная "С2000-КС";

- клавиатура "С2000-К";

- блок индикации "С2000-БИ";

- прибор приемно-контрольный охранно-пожарный "Сигнал-20";

- прибор приемно-контрольный охранно-пожарный "Сигнал-20П";

- прибор приемно-контрольный охранно-пожарный "Сигнал-20П";

- прибор приемно-контрольный охранно-пожарный и контроля доступа "С2000-4";

- контроллер управления доступом "С2000-2";

- считыватель электронных идентификаторов (ЭИ) Touch Memory "Считыватель-2";

- считыватель бесконтактный пластиковых карточек "С2000-Proxy";

- считыватель бесконтактный пластиковых карточек "С2000-Proxy H";

- считыватель бесконтактный пластиковых карточек "Proxy-2А";

- считыватель бесконтактный пластиковых карточек "Proxy-3А";

- считыватель бесконтактный пластиковых карточек "Proxy-Long";

- блок сигнально-пусковой "С2000-СП1";

- адресная подсистема передачи извещений;

- адресный блок сигнально-пусковой "С2000-СП2";

- прибор приемно-контрольный и управления автоматическими средствами пожаротушения и оповещателями "С2000-АСПТ";

- блок контрольно-пусковой "С2000-КПБ";

- преобразователь интерфейсов RS-232/RS-485 c гальванической развязкой "ПИ-ГР";

- преобразователи интерфейсов RS-232/RS-485, повторители интерфейса RS-485 c гальванической развязкой "С2000-ПИ";

- информатор телефонный "С2000-ИТ";

- резервированные источники питания на 12 В и 24.

Приборы и устройства, входящие в состав системы, можно разделить на шесть групп.

Первая группа -- это приборы, имеющие радиальные шлейфы сигнализации. К этой группе приборов относятся «Сигнал-20», «Сигнал-20П» и «С2000-4». Приборы этой группы могут работать в автономном режиме («Сигнал-20», «С2000-4») и в составе системы, под управлением сетевого контроллера («Сигнал-20», «Сигнал-20П» и «С2000-4»).

Вторая группа приборов составляет подсистему передачи извещений -- «СПИ С2000А». К этой группе относится контроллер «С2000-КДЛ» и адресные расширители, извещатели и сигнально-пусковые блоки: «С2000-АР1», «С2000-АР2», «С2000-АР8», «С2000-ИП», «ДИП-34А», «ИПР 513-3А», «С2000-ИК», «С2000-СТ», «С2000-СМК», «С2000-СП2». Контроллер этой группы имеет одну адресную линию связи, к которой подключаются адресные расширители, адресные извещатели и сигнально-пусковые блоки, при этом контроллер может работать только в составе системы, под управлением сетевого контроллера.

Третья группа -- приборы, обеспечивающие функции контроля доступа. К этой группе относятся «С2000-4», его модификации «С2000-4-01», «С2000-4-02» и «С2000-2». «С2000-2» представляет собой контроллер, реализующий функцию контроля доступа «вход/выход» для одной двери или функцию «вход» или «выход» для двух дверей. «С2000-4» реализует только функцию «вход» или «выход» для одной двери. Контроллеры могут использоваться для управления доступом на преграждающих устройствах типа «дверь», «турникет», «шлагбаум», «шлюз» и т.п. Приборы этой группы могут работать в составе системы, под управлением сетевого контроллера или автономно.

Четвертая группа -- устройства управления, индикации и передачи извещений на внешние системы. К этой группе приборов относятся «С2000-К», «С2000-КС», «С2000-БИ», «С2000-ИТ», «С2000-СП1». Устройства этой группы предназначены для обеспечения функций управления взятием под охрану, снятия с охраны разделов, контроля и управления доступом, отображения состояния разделов системы, управления исполнительными устройствами, а также для передачи извещений на пульты централизованной охраны и пользователям системы. Устройства этой группы не обладают возможностью автономной работы и предназначены для функционирования только в составе системы, под управлением сетевого контроллера (кроме «С2000-ИТ»).

Пятая группа -- приборы управления исполнительными устройствами пожарной автоматики. В эту группу входят приборы «С2000-АСПТ» и «С2000-КПБ». Приборы предназначены для построения систем пожаротушения, дымоудаления, управления технологическими системами здания с распределенными исполнительными устройствами. Приборы этой группы могут работать в составе системы, под управлением сетевого контроллера или автономно (кроме «С2000-КПБ»).

Шестая группа -- сетевые контроллеры и интерфейсные преобразователи. К этой группе приборов относятся «С2000», «С2000-КС» и персональный компьютер, с установленным на нем программным обеспечением АРМ «Орион» и преобразователем интерфейса ПИ, «ПИ-ГР» или «С2000-ПИ». Основным назначением «С2000-ПИ» является построение верхнего уровня интерфейса управления сложной распределенной системой, использующей древовидную топологию интерфейса, а также удлинение интерфейса RS-485 и локализацию короткого замыкания линии интерфейса RS-485, при реализации кольцевой или древовидной структуры линий интерфейса. В сложной распределенной системе может использоваться компьютерная сеть, которая также позволяет использовать произвольную топологию.

Функциональные возможности и особенности ИСО «Орион». Все устройства, входящие в ИСО «Орион», имеют несколько общих функциональных особенностей

Электропитание всех устройств осуществляется от источников постоянного тока номинального напряжения 12 В или 24 В. Поэтому при построении системы охраны или контроля доступа, с использованием ИСО «Орион», для электропитания приборов необходимо использовать резервированные источники электропитания постоянного тока. Для этого могут применяться источники питания постоянного тока «РИП-12» напряжением 12 В и «РИП-24» напряжением 24 В, либо другие с аналогичными характеристиками.

Все радиальные шлейфы сигнализации приборов «Сигнал-20», «Сигнал-20П», «С2000-4» имеют напряжение 24 В, независимо от напряжения питания самих приборов, и в них могут включаться любые извещатели с выходом типа "сухой контакт" или с питанием от шлейфа сигнализации. Охранные типы шлейфов контролируются приборами не только по границам зоны «Нормы», но и при быстром изменении сопротивления шлейфа более чем на 10% за время менее 5 минут, а также могут контролироваться не только во взятом состоянии, но и в снятом, при этом в сетевой контроллер передаются сообщения о нарушении шлейфа и о его восстановлении. Охранный шлейф типа 5 (тип шлейфа задается при программировании пользователем) имеет возможность независимого контроля в одном шлейфе контакта тревоги и контакта блокировки датчика. При нарушении любого из этих контактов во взятом состоянии, прибор передает в сетевой контроллер сообщение о тревоге. При размыкании контакта блокировки в снятом состоянии, прибор передает сообщение о нарушении блокировки корпуса датчика. При восстановлении -- сообщение о восстановлении блокировки корпуса.

В системе от сетевого контроллера дистанционно можно запрашивать показания аналого-цифрового преобразователя каждого из приборов «Сигнал-20», «Сигнал-20П», «С2000-4» и получать измеренные значения сопротивления каждого шлейфа сигнализации в цифровом коде, который можно перевести в значение сопротивления в кОм.

Пожарные шлейфы типов 1 и 2 контролируются на сработку пожарных извещателей, включенных параллельно в шлейф, следующим образом. При сработке извещателя прибор снимает питание со шлейфа (сброс извещения) и снова его подает. Если в течение одной минуты не происходит повторной сработки извещателя, прибор формирует и передает в сетевой контроллер сообщение «Сработка датчика» и остается в дежурном режиме. Тем самым устраняются ложные сигналы пожарной тревоги. При повторном срабатывании извещателя в течение одной минуты после первой сработки прибор выдает сообщение «Внимание! Опасность пожара». При сработке еще одного извещателя в этом шлейфе прибор выдает сообщение «Пожар» и переходит в режим «Пожар», включая световые и звуковые оповещатели, при необходимости выдает сигнал на запуск системы автоматического пожаротушения.

Контроллер «С2000-КДЛ» может подключать к своей адресной двухпроводной линии до 127 адресных извещателей и/или контролируемых цепей через адресные расширители. В контролируемые цепи адресных расширителей можно включать только извещатели с «сухим контактом» на выходе, извещатели с питанием от шлейфа в контролируемые цепи расширителей включать нельзя. Сетевой контроллер «С2000-КДЛ» может получать от адресно-аналоговых пожарных извещателей («ДИП-34А», «С2000-ИП»), подключенных к нему, не только сообщения «Внимание», «Пожар», «Неисправность», «Требуется обслуживание», «Отключен», но и аналоговые значения задымленности и запыленности («ДИП-34А»), температуру в точке установки («С2000-ИП»). При сработке адресных извещателей «С2000-КДЛ» может выдавать команды на включение реле адресных сигнально-пусковых блоков «С2000-СП2», а также посылать эти сообщения в системный контроллер для выдачи команд на включение системных выходов.

В приборах системы можно задавать для исполнительных выходов различные тактики работы этих выходов в зависимости от различных событий: «Тревога», «Внимание», «Пожар», «Неисправность», «Нарушение и восстановление технологического типа шлейфа», «Взятие под охрану», «Снятие с охраны» - всего более 30 тактик работы каждого из выходов приборов.

Все устройства ИСО «Орион» допускают работу в составе системы, под управлением сетевого контроллера. Сетевым контроллером может выступать пульт контроля и управления «С2000», пульт контроля и управления светодиодный «С2000-КС» или персональный компьютер. Максимальное количество приборов в системе, управляемых одним сетевым контроллером не может превышать 127, а для «С2000-КС» -- не более 4-х. При использовании нескольких сетевых контроллеров максимальное количество приборов может быть более 16 000.

Все устройства ИСО «Орион» допускают возможность изменения (настройки) конфигурационных параметров на конкретные требования. При поставке устройств с завода-изготовителя установленная конфигурация ориентирована на некоторые усредненные требования типичного объекта. При поставке с завода-изготовителя у всех устройств ИСО «Орион» установлен системный параметр «сетевой адрес» равный -- 127. При работе устройств в составе системы (под управлением сетевого контроллера) этот параметр должен иметь уникальное значение для каждого прибора.

На основе оборудования ИСО «Орион» могут быть построены комбинированные системы, объединяющие в себе функции охранной сигнализации, пожарной сигнализации, контроля доступа, управления видеонаблюдением и управления инженерными системами зданий.

2.2 Охранные извещатели

Извещатель охранный оптико-электронный адресный "С2000-ИК"

Совместная разработка ЗАО НВП "БОЛИД" и АО "РИЭЛТА". Первый Российский адресный инфракрасный пассивный охранный извещатель "С2000-ИК".

Для небольших объектов включается в подсистему передачи извещений "СПИ-2000А" к контроллеру "С2000-КДЛ" и выдает адресуемые извещения "Взят", "Снят", "Тревога", "Вскрытие", "Отключен".

При этой минимальной конфигурации подсистемы к одному контроллеру в линию связи можно включить до 127 "С2000-ИК"

Для крупных объектов включается в интегрированную систему охраны "Орион" в составе комплекса технических средств программно управляемого АРМ "ОРИОН". При этом обеспечивается оперативное отображение состояния извещателя по конкретному адресу по всему объекту.

"С2000-ИК" включается в двухпроводную линию связи контроллера "С2000-КДЛ" и обеспечивает:

Технические характеристики:

-максимальная рабочая дальность - 10 м;

- чувствительность извещателя обеспечивает выдачу тревожного извещения при перемещении человека со скоростью от 0,3 до 3 м/с на расстояние не более 3 м;

- ток, потребляемый извещателем от двухпроводной линии связи, не более - 500 мкА;

-время технической готовности извещателя, не более - 60 с;

-диапазон рабочих температур - от минус 30 до плюс 55 °С;

-габаритные размеры извещателя - 90х65х45мм.

Извещатель охранный поверхностный "С2000-СТ". Предназначен для обнаружения разрушения обычных стекол толщиной от 2,5 до 8,0 мм марок М4-М8 (по ГОСТ 111-90) и покрытых защитной полимерной пленкой, обеспечивающей класс защиты А1-А3 по РД 78.148-94 МВД России. Минимальная площадь стекла - не менее 0,1 м2 (при длине одной из сторон не менее 0,3 м). Извещение о тревоге выдается по двухпроводной линии связи (ДПЛС) на контроллер "С2000-КДЛ" интегрированной системы охраны "Орион", обеспечивает:

Технические характеристики:

-максимальная рабочая дальность действия - 6 м;

-ток потребления, не более - 3 мА;

-время технической готовности, не более - 10 с;

-рабочая температура - от минус 10 до + 45 °С;

-габаритные размеры, не более - 75х65х25 мм.

2.3 Пожарные извещатели

Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный адресно-аналоговый "ДИП-34А" предназначен для контроля состояния и обнаружения загораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях различных зданий и сооружений и выдачи извещений "Пожар", "Запыленность", "Внимание", "Неисправность", "Отключен" и обеспечивает:

Технические характеристики:

- чувствительность извещателя соответствует задымленности окружающей среды с оптической плотностью - не менее 0,05 и не более 0,2 дБ/м;

- инерционность срабатывания извещателя при достижении пороговой удельной оптической плотности окружающей среды - не превышает 10 секунд;

-потребляемый извещателем ток, не более - 600 мкА;

-время технической готовности извещателя, не более - 60 с;

-диапазон рабочих температур - от минус 10 до +55 °С;

- габаритные размеры извещателя вместе с розеткой: диаметр - не более 100 мм, высота - не более 46 мм.

Извещатель пожарный ручной электроконтактный адресный "ИПР 513-3А" предназначен для использования совместно с С2000-КДЛ" для формирования тревожного сообщения "Пожар" при разбитии пластикового окна.

Технические характеристики:

- энергия включения, не более - 0,29 Дж;

- неразрушающее усилие, не более - 25 Н;

- ток потребления, не более - 0,5 мА;

- рабочий диапазон рабочих температур - от минус 30 до +50 °С;

- габаритные размеры извещателя - 100х100х40 мм.

2.4 Пульт контроля и управления охранно-пожарный «С2000М»

Предназначен для использования в составе системы охранной и пожарной сигнализации совместно с приемно-контрольными приборами "Сигнал-20", "Сигнал-20П", "С2000-4", "Сигнал-20" серия 02, контроллерами двухпроводной линии "С2000-КДЛ", приборами приемно-контрольными и управления пожарными "С2000-АСПТ", релейными блоками "С2000-СП1", и "С2000-КПБ", клавиатурами "С2000-К" и "С2000-КС", блоками индикации "С2000-БИ", контроллерами управления доступом "С2000-2".

Является развитием пульта "С2000", сохраняя его функции и обладая при этом новыми возможностями, а также дополнительными возможностями.

Дополнительные возможности.

а) Корпус с большим жидкокристаллическим индикатором, (2 строки по 16 символов). Имеются функциональные светодиодные индикаторы "ТРЕВОГА", "ПОЖАР", "НЕИСПРАВНОСТЬ", "АВАРИЯ", отображающие состояние объекта.

б) Количество разделов и шлейфов сигнализации (2048), которые можно объединять в разделы, что позволяет использовать этот пульт на более крупных объектах.

в) Максимальное количество пользовательских паролей -1023.

г) Разделы можно объединять в группы. Это позволяет упростить групповое управление постановкой на охрану и снятием с охраны.

д) Есть возможность задания текстовых названий не только разделам и пользователям, но и группам разделов и шлейфам сигнализации. Текстовое название может иметь длину до 16 символов.

е) Есть возможность изменения названий сообщений от шлейфов сигнализации. Для каждого шлейфа сигнализации, добавленного в базу данных пульта, можно задать 32 пользовательских сценариев переименования. Каждый сценарий позволяет задать новые текстовые названия и вид отображения для любых 4 стандартных сообщений по шлейфу сигнализации прибора.

ж) Конфигурирование пульта осуществляется программой «Администратор базы данных» из АРМ «Орион Про» либо утилитой «pprog.exe» версии 2.00 и выше.

Технические характеристики:

-количество подключаемых к выходу RS-485 приборов - до 127;

-количество разделов - до 511;

-количество групп разделов - до 128;

- количество шлейфов сигнализации, которые можно объединить в разделы до 2048;

- количество пользовательских паролей - до 1023;

- количество управляемых в автоматическом режиме релейных выходов - до 256;

...