Цель работы: изучение принципа работы автоматической системы пожарной

сигнализации. Знакомство с принципами работы пожарных тепловых и дымовых извещателей.

Общие указания

Широкое применение нефтяного и газового моторного топлива, легковоспламеняющихся жидкостей и газов на автомобильном транспорте при определенных условиях может быть причиной пожара, что сопряжено с большими материальными потерями и гибелью людей. Раннее автоматическое обнаружение небольшого очага пожара пожарным извещателем по­зволяет своевременно принять необходимые меры и ликвидировать очагпожара на начальной стадии его развития.

Отечественная промышленность выпускает автоматические устройства обнаружения загораний - пожарные извещатели различных типов действия, фотоэлектрические и ионизационные - для обнаружения дыма; терморезисторные, термомагнитные, термоэлектрические, теплоплавкие, реагирующие на избыточную температуру. фотоэлектрические и ультразвуковые - для обнаружения открытого пламени и турбулентных тепловых потоков, воз­никающих над очагом пожара. Сигналы от пожарных извещателей прини­маются объектовыми приборами, концентраторами, приёмно­контрольными пультами, которые могут быть установлены на значительном расстоянии от охраняемых объектов

Совокупность пожарных извещателей. объектовых приборов, концентраторов и приемных пультов, соединенных между собой соответствующим образом, составляет автоматическую систему пожарной сигнализа­ции.

Тепловые извещатели, реагирующие на избыточную температуру среды, в зависимости от физического явления, положенного в основу работы извещателя, подразделяются на несколько типов. Широко используются явления изменения электропроводности твердых тел, контактной разности потенциалов, ферромагнитных свойств материалов, изменения линейных размеров твердых тел и др. Тепловые извещатели максимального действия срабатывают при определенной максимальной температуре. Извещатели, реагирующие на скорость повышения температуры, называются диффе­ренциальными.

Нередко в качестве чувствительного термоэлемента в пожарных извещателях используют ферромагнитный материал. Физико-технической ос­новой таких извещателей является потеря магнитных свойств магнитной вставки при достижении контролируемого порога температуры, близкой к точке Кюри.

Исчезновение магнитных свойств ферритов при температуре в точке Кюри объясняется тем. что энергия теплового движения становится боль­ше, чем энергия ориентирующего внутреннего молекулярного поля. При снижении температуры магнитного материала ниже точки Кюри магнит­ные свойства его восстанавливаются.

В ферритах различных составов температура точки Кюри имеет различ­ное значение. Так, никель-цинковые ферриты имеют температурную точку Кюри в пределах 70...90°С.

Извещатель пожарный тепловой магнитный ПП105-2/1 (рис. 1,а) предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях и установки на стационарных объектах с целью обнаружения пожара и формирования сиг­нала тревоги на приемно-контрольные пульты и приборы пожарной сигна­лизации.

Извещатель состоит из основания 1 с клеммами 6 для подключения про­водов шлейфа пожарной сигнализации и смонтированного на двух стойках 5 термочувствительного элемента 3 с теплоприемниками 4, закрывающи­мися легкосъёмным защитным колпачком 2.

Термочувствительный элемент извещателя (рис. 1,б) представляет собой неразборный узел, состоящий из термочувствительной магнитной системы в виде двух кольцевых постоянных магнитов 7 с установленным между ними термочувствительным ферритом 9 с низкотемпературной точкой Кю­ри (вблизи 70°С). Термочувствительный ферритовый магнитопровод и оба кольцевых магнита укреплены с помощью специального клея на колбе маг­нитоуправляемого контакта (геркона) 8. При температурах ниже пороговой температуры извещателя контакты геркона замкнуты под действием про­дольного магнитного поля магнитной системы термоэлемента. Под воздей­ствием повышенной температуры, воспринимаемой термоприемниками, превышающей точку Кюри для ферромагнитного материала, из которого изготовлен термочувствительный феррит извещателя, магнитная прони­цаемость феррита практически падает до нуля. Это приводит к резкому уменьшению продольного поля, удерживающего ранее контакты геркона взамкнутом состоянии, в результате чего контакты размыкаются, сигнали­зируя о повышении температуры в месте установки извещателя свыше 70°С.

Техническая характеристика извещателя ИП105-2/1: Температура срабатывания.°С……………………………….……………………….. 70 ± 7

Переходное электрическое сопротивление замкнутых контактов, Ом, не более…….0,5

Инерционность срабатывания, с, не более ……………………………………………..120

Защищаемая площадь, м 2 ……………………………………………………………….. 15

Диапазон рабочих температур, °С …………..……………………………………..… ±50

Максимально допустимый ток, протекающий длительно через контакты, мА….…. 10

Средний срок службы, лет..……………………………………………………………10

Извещатель пожарный тепловой ИП104-1 предназначен для выдачи сигнала тревоги при повышении температуры воздуха выше установленной нормы на объектовый приемно-контрольный прибор, станцию электриче­ской пожарной сигнализации или пульт централизованной сигнализации.

Извещатель ИП 104-1 применяется в закрытых взрывобезопасных по­мещениях, а также во взрывоопасных помещениях с приборами, обеспечи­вающими искробезопасные условия эксплуатации.

Извещатель (рис. 2) состоит из корпуса 4, теплового замка 5 и ос­нования 1. Контакты теплового замка спая­ны сплавом Вуда. Вин­ты 3 и гайки 2 с шай­бами предназначены для закрепления тепло­вого замка внутри кор­пуса, а также для под­ключения к цепи сиг­нализации.

При повышении температуры окружаю­щею воздуха в защи­щаемом помещении вы­ше 72 ° С спай из сплаваВуда расплавляется и контактытеплового замка размыкаются (разрывают электрическую цепь).

Разрыв электрической цепи является сигналом о повышении температу­ры выше допустимой.

Техническая характеристика извещателя ИП104-1:

Температура срабатывания, °С ……….72 ±2

Переходное электрическое сопротивление замкнутых контактов, Ом........................0,1

Инерционность срабатывания,

с, не более…………………………….…125

Защищаемая площадь, м 2 ……………….15

Диапазон рабочих температур, °С….….±50

А, не более……………………………….0,1

Средний срок службы, лет…..………….10

При одновременном использования пожарных извещателей в линии электрической сигнализации с устройствами охранной сигнализации внут­ри корпуса параллельно разрывным контактам устанавливается диод Д226Б.

Извещатель ДИП-1 предназначен для обнаружения загораний, сопро­вождающихся

появлением дыма или повышением температуры в закрытых помещениях. Сигнал обнаружения загорания подается на приемно-контрольное устройство путем размыкания нормально замкнутых контак­тов реле. При этом на извещателе включается световая индикация красного цвета. Прибор предназначен для совместной работы с любым объектовым приемно-контрольным прибором.

Техническая характеристика извещателя ДИП-1

Температура срабатывания. °С……………………………………………………..…….90

Инерционность срабатывания при увеличении

оптической плотности среды до 10%, с…………………………………………………..5

Допустимая фоновая освещенность в месте установки извещателя. лк, не более……..10000

Напряжение питания постоянного тока, В………………………………………….……24 ± 2.4

Потребляемая мощность в дежурном режиме, Вт. Не более ………..………………. ..1

То же в режиме передачи сигнала тревоги……………….……………………………..2

Защищаемая площадь, м 2 ……………………………………………….……………….85

Диапазон рабочих температур, С…………………………………………………… ….-30…-50 Относительнаявлажность воздуха при температуре 35 С. %, не более…..…..……………98 Средний срок службы, лет …..……………….……………………………………….10

Извещатель представляет собой комбинированное термофотоэлектриче­ское устройство, подающее сигнал тревоги при появлении дыма или повы­шении температуры в месте его установки.

Корпус 3 (рис. 3) извещателя ДИП-1 имеет защитную сетку 7, внутри которой расположена чувствительная к дыму область 1, образованная пересечением телесных углов поля зрения источника излучения 2 и не освещен­ного непосредственно им фотоприемника 6, которые закреплены в оптиче­ских каналах 4 держателя 5. При появлении дым свободно проникает через защитную сетку 7 и попадает в чувствительную область 1. При этом излу­чение источника 2 отражается от частиц дыма и воздействует на фотопри­емник 6, электрический сигнал которого, проходя через устройство обра­ботки, вызывает сигнал тревоги.

Конструктивное исполнение извещателей позволяет надежно закрепить их на железобетонных панелях, деревянных или металлических конструк­циях. Рекомендуется размешать извещатели на потолках сохраняемых по­мещений, допускается также установка их на вертикальных поверхностях на расстоянии не более 0,5 м от потолка.

Прибор приемно-контрольной охранно-пожарной сигнализации «Сигнал-37Ю» предназначен для контроля состояния шлейфа охранно-пожарной сигнализации закрытых помещений и выдачи сигналов управле­ния звуковыми и световыми оповещателями, сигналов тревоги на пульт цен­трализованного наблюдения (ПЦН).

Техническая характеристика

Номинальное напряжение питания…..………………………………….……………… 220 В

Частота переменного тока ……………….…………………………………….………50±1 Гц

Отклонение напряжения питания

от номинального значения, не более ………………………………………….. …. -15%

Количество подключаемых шлейфов сигнализации ……………….…………….. 1

Сопротивление изоляции шлейфа сигнализации, не менее……………………………20 кОм

Сопротивление шлейфа сигнализации без учета выносного

резистора, не более………………………………………………………………………. 1,0 кОм

Мощность, потребляемая прибором, не более………………………………………….10 ВА

Мощность светового оповещателя тревоги,

подключаемого к прибору, не более……………………………………………..……... 25 ВА

Мощность звукового оповещателя тревоги,

подключаемого к прибору, не более……………………………………..………………25 ВА.

Режим работы оповещателей:

непрерывно мигающий световой (в режиме тревоги);

кратковременный звуковой (в режиме тревоги);

непрерывный световой в полнакала (в дежурном режиме);

световой оповещатель не горит (при разомкнутом шлейфе сигнализа­ции перед взятием объекта под охрану).

При обрыве, коротком замыкании, увеличении сопротивления шлейфа сигнализации свыше 30 кОм прибор выдает сигналы тревоги: мигающийсветовой, однократный звуковой, непрерывный на пульт централизованно­гонаблюдения.

Относительная влажность ………………………………………………30..80%

Время непрерывной работы прибора, не менее …………………………………..170 ч Средний срок службы прибора, не менее…………………………………………8 лет.

Лабораторная работа по теме: Современная охранно-пожарная сигнализация офиса и здания: назначение, описание, классификация и характеристики сигнализации

Как правило, охранно-пожарная сигнализация интегрируется в комплекс, объединяющий системы безопасности и инженерные системы здания, обеспечивая достоверной адресной информацией системы контроля доступа, оповещения, пожаротушения, дымоудаления и др.

Структура охранно-пожарной сигнализации

В зависимости от масштаба задач, которые решает охранно-пожарная сигнализация, в ее состав входит оборудование трех основных категорий:

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);

оборудование сбора и обработки информации с датчиков охранно-пожарной сигнализации: приборы приемно-контрольные охранно-пожарные (панели);

сенсорные устройства - датчики и извещатели охранно-пожарной сигнализации.

Интеграция охранной и пожарной сигнализации в составе единой системы охранно-пожарной сигнализации осуществляется на уровне централизованного мониторинга и управления. При этом системы охранной и пожарной сигнализации администрируются независимыми 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 охранно-пожарной сигнализации 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 (по НПБ 104-03).

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.

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

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

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

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.

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

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-контрольная аппаратура 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.

пожарный охранный сигнализация извещатель

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;

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. Большую роль при этом играет поддержка со стороны аппаратуры охранно-пожарной сигнализации одной или нескольких сетевых технологий: Ethernet, Arcnet, Lonwork, Internet и др.

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 отечественными нормами пожарной безопасности, охранно-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.

Белорусский национальный технический университет

ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра «Информационно-измерительная техника и технологии»

ИНСТРУКЦИЯ

К выполнению лабораторной работы №2

на тему: «Исследование схем индикации и контроля состояния постояннотоковых шлейфов в приборах систем охранно-пожарной сигнализации»

по дисциплине: «Узлы приборов систем безопасности ».

Минск 2014г

Цель и задачи работы.

1.1 Цель работы:

Изучение типовых схем индикации и контроля состояния постояннотоковых шлейфов в приборах охранно-пожарной сигнализации, измерение основных параметров и приемов согласования с каналами связи.

1.2 Задачи работы:

Усвоить необходимый массив данных по схемам индикации и контроля шлейфов. Получить практические навыки при проведении пуско-наладочных работ со шлейфами на объекте.

1.3 Подготовка к работе:

Изучить теоретическую часть. Изучить технические описания и инструкции по эксплуатации рекомендуемых приборов охранно-пожарной сигнализации относительно работ по шлейфам. Ознакомиться со своим вариантом задания. Ответить на контрольные вопросы.

2 Теоретическая часть.

2.1 Шлейфы охранно-пожарной сигнализации

1.1 Шлейф сигнализации - цепь (электрическая, т.е. проводная, или беспроводная: радиоканальная, оптоволоконная или другая), соединяющая выходные узлы извещателей (датчиков), включающая в себя вспомогательные (выносные) пассивные элементы (резисторы, диоды, конденсаторы и т.п.) и соединительные линии и предназначенная для передачи на прибор приёмо-контрольный (ППК) информации от извещателей о контролируемых ими параметрах, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели (обычно по двухпроводной линии).
Виды шлейфов (по точности срабатывания датчика):
- неадресные (извещатели не имеют собственного адреса, т.е. точность места срабатывания - в пределах шлейфа);
- квазиадресные (точность срабатывания - до зоны (1/2) шлейфа, т.е. от 1 до нескольких извещателей);
- адресные (с адресно-аналоговой или цифровой шиной обмена данными между ППК и извещателями, здесь точность места срабатывания - конкретный извещатель).
Виды шлейфов (по способности к восстановлению):
- невосстанавливаемые (т.е. даже при однократном срабатывании датчика, находящегося в таком шлейфе, последний сам не восстанавливается. При этом на всех приборах ОПТС все исправные шлейфы восстанавливаются если прибор кратковременно снять с охраны и вновь поставить под охрану (в идеале дистанционно, через канал связи, например с сотового телефона, в крайнем случае Клиент должен вернуться на объект и так же пересдать его (ключом TM, магнитной картой, с клавиатуры) - это очень неудобно, особенно ночью или в выходные);
-самовосстанавливаемые (есть в современных приборах ОПТС: после каждого срабатывания датчика они вновь встают под охрану, но если датчик начинает постоянно срабатывать (например, датчик объёма), то извещение о каждой такой тревоге будет передаваться на пульт, что недопустимо);
-самоотключаемые (при многократных срабатываниях датчиков в шлейфе в заданном интервале времени, например чаще 1 раза в 10 минут и шести срабатываниях за 1 час - прибор отключает такой шлейф).
1.2 Рубеж охранной сигнализации - шлейф или совокупность шлейфов сигнализации, контролирующих охраняемые зоны территории, здания или помещения (периметр, объём или площадь, сами ценности и/или подходы к ним) на пути возможного движения нарушителя к материальным ценностям, при преодолении которых выдаётся соответствующее извещение о проникновении. Многие объекты имеют 1 рубеж охраны (внешний периметр), а имеющие зоны скопления ценностей - 2 рубежа (при этом 2-й рубеж обычно внутренний). Если оконные проёмы имеют роллеты, то на них разумно выделить отдельный рубеж (предварительной охраны), шлейфы которого передают сигналы тревоги от установленных на роллетах или рядом с ними извещателей (датчиков) при несанкционированном вскрытии роллет.
1.3 Зона охраны - это часть охраняемого объекта, контролируемая одним или несколькими шлейфами сигнализации. Может пересекаться одним или двумя рубежами охраны.
Виды охраняемых зон:
1) зоны входа/выхода или зоны с задержкой (на вход/выход) или без;
2) зоны немедленной реакции;
3) зоны прохода (каждая охраняется двумя шлейфами);
4) зоны круглосуточной охраны (пожарные, тревожные, и т.д.);
5) зоны дневного наблюдения;
6) исключаемые из охраны зоны.
1.4 Прибор приёмно-контрольный (ППК) , или неудачное название контрольная панель - это техническое средство ОПТС (охранно-пожарной и тревожной) сигнализации для приёма сообщений от извещателей (датчиков), включённых в шлейфы сигнализации, или других ППК, преобразования сигналов, выдачи извещений и включения оповещателей, а в некоторых случаях и для электропитания охранных извещателей.
Режимы работы ППК:
1) охрана (прибор контролирует состояние шлейфов и самого себя, а нарушение шлейфов приводит к формированию сигналов тревоги);
1.1) полная охрана (когда прибор контролирует состояние всех шлейфов и самого себя);
1.2) частичная охрана (с контролем части шлейфов: обычно пожарных и тревожных и самого прибора), с групповым исключением заранее запрограммированной группы шлейфов (общей для этого режима), или выборочным исключением шлейфов (определяемых в каждом конкретном случае индивидуально). Такой режим обычно используют в двух случаях:
1.2.1) для постановки системы сигнализации на охрану, когда на объекте остаются люди (например, охрана дома ночью);
1.2.2) постановка на охрану системы с неисправными шлейфами.
2) снят с охраны (дежурный режим).
1.5 Типы ППК (по способу подключения шлейфов) :
1) со шлейфами радиальной структуры.
В этом случае каждый шлейф подключается непосредственно к ППК. Такая структура оправдывает себя при небольшом количестве шлейфов (обычно до 16) и на объектах, не требующих организации удалённых шлейфов. Применяется обычно для небольших и средних объектов.
2) с древовидной структурой шлейфов.
Такие ППК имеют специальную информационную шину (или даже несколько шин) из 2-х/4-х проводов, а на эту шину подключаются расширители. В свою очередь, к расширителям подключаются радиальные шлейфы. К самому ППК могут также подключаться несколько базовых радиальных шлейфов. Общее количество шлейфов обычно = 24-128. Расширитель контролирует состояние шлейфов, кодирует информацию об их состоянии и передаёт по информационной шине на ППК, имеющий модуль индикации состояния всех шлейфов. Используются для систем ОПС средних объектов. Очевидно, что в таких системах важна защищённость шины данных, поскольку её повреждение может вывести из строя значительную часть системы.
3) со шлейфами линейной структуры и адресными извещателями.

Такие ППК имеют два или четыре двухпроводных шлейфа к которым подключаются до 32 адресных извещателей. Длина такого шлейфа от 800 до 1200 м.

2 Основные методы контроля шлейфа сигнализации

Шлейф сигнализации (ШС) является одной из необходимых составных частей объектовой системы охранно-пожарной сигна­лизации. Он представляет собой проводную линию, электрически связывающую выносной элемент (элементы), выходные цепи ох­ранных, пожарных и охранно-пожарных извещателей с входом приемно-контрольного прибора.

Иногда употребляются старые названия шлейфа сигнализации: луч, цепь сигнализации, линия блокировки, шлейф блокировки и др. В современной трактовке шлейф охранно-пожарной сигна­лизации - это электрическая цепь, предназначенная для переда­чи на приемно-контрольный прибор тревожных и служебных из­вещений от извещателей, а также (при необходимости) для пода­чи на извещатели электропитания. Шлейф сигнализации, как правило, двухпроводный и включает в себя выносные (вспомога­тельные) элементы, устанавливаемые в конце электрической цепи. Иногда их называют элементами нагрузки (нагрузкой) шлейфа сигнализации.

Места электрических соединений шлейфа сигнализации, а так­же контакты подключения извещателей в процессе эксплуата­ции подвергаются длительному воздействию повышенной влаж­ности в широком диапазоне температур, а в ряде случаев - воз­действию агрессивных сред. Известно, что контактное сопротив­ление Rк складывается из сопротивления стягивания и сопро­тивления тонких поверхностных пленок, которые покрывают контактируемые поверхности. К появлению таких пленок приводят процессы коррозии, адгезии и адсорбции. На Rк влияют матери­ал контактов и характер его обработки (форма контакта, твер­дость), сила контактного нажатия, а также толщина и тип по­крывающей контакты пленки. Для контактов из неблагородных металлов (и даже серебра) последний фактор часто является определяющим при выборе условий эксплуатации и параметров коммутируемых электрических цепей. Существенное влияние на Rк оказывает также электрический режим эксплуатации контак­тов. Вследствие явления фриттинга при определенных мощности источника и напряжении на контактах сопротивление пленки может частично или полностью ис­чезнуть.

Если начальное значение контактного сопротивления чистых контактов почти не зависит от тока 7^, то после воздействия фак­торов старения (эксплуатации в неблагоприятных условиях) оно резко увеличивается.

При малых токах в шлейфе сигнализации (менее 1 мА) пере­ходное сопротивление может быть значительным. Сопротивление шлейфа при этом неустойчиво и в течение короткого промежутка времени может изменяться в широких пределах. С ростом тока со­противление контактов уменьшается, но даже при значитель­ных токах оно не восстанавливается до первоначального значения. Резкое изменение контактного сопротивления соответствует фриттингу.

Относительная стабилизация параметров шлейфа сигнализа­ции при его эксплуатации в неблагоприятных условиях может быть достигнута при использовании повышенного напряжения в шлей­фе - не менее 15...20 В (верхнее значение ограничивается требо­ваниями безопасности) и повышенного тока - не менее 5... 10 мА. Форма тока и напряжения может быть различной, так как для формирования электрического контакта важны только их ампли­тудные значения. На практике используется рабочее напряжение 12 В и ток в пределах 1 … 5 мА.

Таким образом, для обеспечения надежного функционирова­ния прибора в широком диапазоне условий эксплуатации должен быть обеспечен оптимальный электрический режим работы шлейфа сигнализации. В приборе должна быть обеспечена защита от элек­тромагнитных помех, а также от импульсов высокого напряжения в шлейфе сигнализации. Современным требованием к прибору яв­ляется также возможность питания и совместной его работы по шлейфу сигнализации с токопотребляющими охранными и ак­тивными пожарными извещателями.

Выполнение перечисленных выше требований к прибору в зна­чительной степени определяется используемым в нем методом контроля шлейфа сигнализации. Отличительными признаками применяемого метода контроля является состав и тип радиоэле­ментов нагрузки шлейфа сигнализации и схема питания шлейфа.

В настоящее время типовые приборы охранно-пожарной сигнализации в основном используют схемы контроля шлейфа сигнализации:

с питанием шлейфа сигнализации постоянным током и ис­пользуемым в качестве выносного элемента резистором;

с питанием шлейфа сигнализации знакопеременным импульс­ным напряжением и используемыми в качестве нагрузки последова­тельно соединенными резистором и полупроводниковым диодом;

с питанием шлейфа сигнализации пульсирующим напряжени­ем и используемым в качестве выносного элемента конденсатором.

Экспериментальная часть

Рисунок 1. Структурная схема блока контроля и индикации шлейфов.

Где: МК – микроконтроллер; Т1 – одновибратор; Т2 – генератор прямоугольных импульсов;

РЛЗ – регулируемая линия задержки; МП – мультиплексор; БК – блок компараторов;

ЛУ – логическое устройство; СТЗ – схема токового зеркала; БП – блок питания;

Осц. – осциллограф типа С1-65.

На рисунке 1 изображена структурная схема лабораторной установки для исследования типовой схемы индикации и контроля шлейфов в приборах охранно-пожарной сигнализации. Принцип действия установки базируется на требованиях ГОСТов и руководящих документов касательно временных параметров определения состояния шлейфа сигнализации.

Микроконтроллер приемно-контрольного прибора (ПКП) формирует один раз за 8 секунд импульс запроса на схему контроля состояния шлейфов. Количество импульсов поступающих на мультиплексор равно количеству шлейфов сигнализации в ПКП.

Схема контроля состояния шлейфов в течение 10 мс формирует на шинах МК полубайт состояния каждого шлейфа. Количество данных зависит от количества шлейфов в приборе.

Рисунок 2 Электрическая схема формирователя импульсов коммутации мультиплексора.

Задание по лабораторной работе

4.1 Собрать схему лабораторной установки в соответствии с рисунком 1 и подключить нагрузку (шлейфы);

4.2 В соответствии с заданием по таблице 1 выбрать свой вариант, изучить схему и руководство по эксплуатации ИМС NE556N (рисунок 2), рассчитать необходимые величины и типы резисторов и конденсаторов для схемы формирователя импульсов коммутации мультиплексора.

(Т2 = Т1/2N; Где: N – количество шлейфов по заданию)

4.3 По справочникам выбрать типы и номиналы резисторов и конденсаторов.

4.4 Полученные данные вычислений записать в итоговую таблицу для своего варианта.

ТАБЛИЦА 1

№ вар. задания	Тип ПКП	Количество шлейфов	R1,Ом	R2,Ом	R3,Ом	С1,мкФ	С4,мкФ	Т1,мс
	Аларм -3							0,5
	Аларм - 3
	Аларм - 4							1,5
	Аларм - 5
	Аларм - 5							2,5
	Аларм - 5
	Аларм - 5							3,5
	Аларм - 7
	Аларм - 7							4,5
	Аларм - 7
	Аларм - 7							5,5
	Аларм - 7
	Аларм - 7							6,5
	Аларм - 7
	Аларм - 7							7,5

5 Контрольные вопросы

1. Виды шлейфов охранной и пожарной сигнализации;
2. Двухпроводный токовый шлейф, характеристика, основные параметры;
3. Способы контроля и регистрации событий в шлейфах сигнализации;
4. Токи утечки в шлейфе. Величина сопротивления между проводами в шлейфе;
5. Рубеж охранной сигнализации;
6. Зона охранной сигнализации;
7. Информативность шлейфа;
8. Питание извещателей подключаемых к шлейфу;
9. Назначение тамперного шлейфа;
10. Назначение оконечного резистора в шлейфе;
11. Предельные значения сопротивления шлейфа;
12. Количество шлейфов в ПКП и варианты схем анализа их состояния.

4.1 Титульный лист;

4.2 Цели и задачи лабораторной работы;

4.3 Схема лабораторной установки;

4.4 Схема электрическая принципиальная подключения ИМС NE556N в соответствии с заданием;

4.5 Таблица расчетов и измерений;

4.6 Ответ на контрольный вопрос в соответствии с вариантом задания;

ОС обеспечивает обнаружение и фиксирование фактов открывания дверей и окон, разбития стекол, передвижения нарушителей в выделенных зонах и помещениях, сданных под охрану.

Построение системы

Система охранной сигнализации строится на контроллерах двухпроводной линии «С2000-КДЛ». Применение адресной схемы в охранной сигнализации дает следующие преимущества:

• оператор имеет возможность контролировать состояние (в том числе работоспособность и вскрытие корпуса) каждого извещателя в отдельности, а не группами, объединенными в шлейфы, таким образом достигается высокая точность локализации места проникновения для оперативного реагирования на сигналы тревоги;
• повреждение линии связи в пороговой системе вызывает такой же сигнал тревоги, как и срабатывание извещателя. В адресной - диагностируется как неисправность, с возможностью локализовать место повреждения и максимальным сохранением работоспособности остальной части линии;
• не требуется прокладка отдельного шлейфа к каждой группе извещателей, что при большом количестве помещений дает значительное уменьшение количества проводок шлейфов сигнализации.

Для реализации построения ОС использованы следующие технические средства:

• пульт контроля и управления (ПКУ) «С2000М»;
• контроллеры двухпроводной линии связи «С2000-КДЛ»;
• блоки индикации «С2000-БИ»;
• блоки сигнально-пусковые «С2000-СП1»;
• извещатели охранные объемные оптико-электронные адресные «С2000-ИК»;
• извещатели охранные акустические адресные «С2000-СТ»;
• адресные расширители на две зоны «С2000-АР2», с возможностью подключния к ним неадресных извещателей охранных магнитоконтактных «ИО 102-16/1»
• извещатели охранные вибрационные поверхностные адресные «С2000-В»;
• источники бесперебойного питания РИП-24.

Согласно п. 6.2.1. РД 78.36.003-2002, техническими средствами охранной сигнализации должны оборудоваться все помещения с постоянным или временным хранением материальных ценностей, а также все уязвимые места здания (окна, двери, люки, вентиляционные шахты, короба и т. п.), через которые возможно несанкционированное проникновение в помещения объекта.

В комнате охранника (пом. 102) на 1 этаже устанавливаются пульт контроля и управления охранно-пожарный «С2000М», блоки индикации «С2000-БИ», которые предназначены для отображения состояния разделов в интегрированной системе охраны «Орион». Также в пом. 102 размещены блоки сигнально-пусковые «С2000-СП1»и блоки питания «РИП-24».

Сигнально-пусковой блок «С2000-СП1» обеспечивает выдачу следующего сигнала типа «сухой» контакт в АСУТП: сигнал «Срабатывание охранной сигнализации».

Контроллеры двухпроводной линии связи «С2000-КДЛ» и источники бесперебойного питания «РИП-24» устанавливаются в кабинках под оборудование ОС на каждом защищаемом этаже здания.

Объект оборудуется многорубежной системой охранной сигнализации.

Первым рубежом охранной сигнализации блокируются:

• входные двери помещений на "открывание";
• остекленные конструкции - на "открывание" и "разрушение" ("разбитие") стекла;

Обнаружение открытия дверей и окон производится магнитоконтактными извещателями «ИО 102-16/1». Извещатели «ИО 102-16/1» устанавливаются на все входные двери защищаемых помещений и на открываемые фрамуги окон.

Для обнаружения разрушения остекленных конструкций используются акустические извещатели «С2000-СТ».

Вторым рубежом охранной сигнализации защищаются объемы помещений на "проникновение" с помощью объемных извещателей. В помещениях больших размеров со сложной конфигурацией, требующих применение большого количества извещателей для защиты всего объема, допускается блокировать только локальные зоны (тамбуры между дверьми, коридоры, подходы к ценностям и другие уязвимые места).

Для обнаружения перемещений людей в охраняемом пространстве помещений используются оптико-электронные извещатели «С2000-ИК» с объемной зоной обнаружения.

Извещатели охранные объемные оптико-электронные адресные «С2000-ИК» устанавливаются на стенах защищаемых помещений, на высоте 2,1 м от пола.

Третьим рубежом охранной сигнализации в помещениях блокируются отдельные предметы, сейфы, металлические шкафы, в которых сосредоточены ценности.

В комнате хранения оружия (пом.109) на 1 этаже устанавливается дополнительный контроллер двухпроводной линии связи «С2000-КДЛ» для выделения отдельной зоны охраны. Стены пом. 109 защищают от преднамеренного разрушения (взлома) с помощью извещателей охранных вибрационных поверхностных адресных «С2000-В».

Тревожная сигнализация . Для оперативной передачи сообщений на пост охраны о противоправных действиях в отношении персонала или посетителей (например, разбойных нападениях, хулиганских действиях, угрозах) объект должен оборудоваться устройствами тревожной сигнализации (ТС).

Тревожная сигнализация, как правило, устанавливается:

• в хранилищах, кладовых, сейфовых комнатах;
• в помещениях хранения оружия и боеприпасов;
• в кабинетах руководства организации и главного бухгалтера;
• у центрального входа и запасных выходах в здание;
• в других местах по требованию руководителя (собственника) объекта или по рекомендации сотрудника вневедомственной охраны

Для организации тревожной сигнализации предназначена кнопка тревожная адресная «С2000-КТ».

Монтаж электропроводок

Шлейфы охранной сигнализации в защищаемых помещениях выполнить кабелем с медными жилами типа КПСВВ 1х2х0.75.
Линии питания проложить проводом ВВГ-нг LS 3х2.5.

Для обмена информации между приборами интегрированной системы "Орион" используется интерфейсная линия, выполненная кабелем типа КПСВВ 2х2х0.5.

Монтаж сетей электропроводок систем выполняется в трубах гофрированных ПВХ и кабель-каналах. При параллельной открытой прокладке расстояние от проводов и кабелей систем до силовых и осветительных кабелей должно быть не менее 0,5м.

При прокладке сетей – способ, трассы прокладки и длины отрезков проводов и кабелей подлежат уточнению при проектировании и прокладке по месту.

Лабораторная установка состоит из прибора охранно-пожарной сигна­лизации «Сигнал-37Ю», двух магнитоконтактных извещателей ДИМК, магнитоконтактного извещателя ИО102-2, фольгового извещателя остек­ленной поверхности окна, оптико-электронного извещателя инфракрасного излучения «Фотон-1», источника питания извещателя «Фотон-1», звукового и светового оповещателей тревоги, выносного резистора и двух выключа­телей.

Схема внешних соединений контрольного прибора охранно-пожарной сигнализации «Сигнал-37Ю» показана на рис. 7. В качестве ПЦН могут быть использованы пульты «Нева - 60». «Центр - К» и другие аналоги.

В шлейф сигнализации (клеммы 9 и 10) включены пожарные извещате­ли ВК1...ВК5, выносной резистор R2, диод VD1, и через переключатель SA2 на ночь (в межсменное время) подключаются охранные извещатели В6...В10.

Световой HL и звуковой НА оповещатели тревоги подключены к клем­мам 3, 4 и 5. Питание прибора осуществляется от сети 220В, 50 Гц через клеммы 1 и 2, тумблер SA1 и предохранитель FU. Выносной резистор R2 шлейфа сигнализации устанавливается внутри охраняемого объекта на уча­стке шлейфа сигнализации, где наиболее вероятно замыкание его при по­пытке проникновения на охраняемый объект.

Меры безопасности

При эксплуатации прибора необходимо строго соблюдать «Правила техники эксплуатации «электроустановок потребителей» иПТБпри эксплуатации электроустановок потребителей». К работам по монтажу, ус­тановке, проверке, обслуживанию прибора должны допускаться лица, имеющие необходимую квалификацию и допущенные к работе с электро­установками до 1000 В.

Порядок выполнения работы

1. Внимательно ознакомиться с описанием лабораторной работы.

2. Изучить правила техники безопасности при выполнении лаборатор­ной работы.

3. Изучить схему внешних соединений прибора охранно-пожарной сигнализации «Сигнал-37Ю».

4. Для взятия объекта под охрану необходимо:

¾ переключатель SA2 установить в положение «Ночь»;

¾ открыть входную дверь (разорвать шлейф сигнализации);

¾ включить тумблер SA1 питания прибора (при этом сигнальная лампа не горит);

¾ закрыть входную дверь (восстановить шлейф сигнализации, при этом сигнальная лампа горит в полнакала).

5. Открыть входную дверь (разомкнуть шлейф сигнализации). Прибор
должен включить световой и звуковой оповещатели в режиме тревоги: не­
прерывно мигающий световой и кратковременный звуковой.

Выключить питание прибора тумблером SA1.

Закрыть входную дверь.

6. Включить тумблер SA1 питания прибора (восстановить цепь шлейфа
охранной сигнализации).

Привести (легким постукиванием) в колебательное движение стекло во входной двери, к которому приклеен магнитоконтактный извещатель ДИМК. Прибор должен включить световой и звуковой оповещатели в ре­жиме тревоги.

Выключить тумблер SA1 питания прибора.

7. Включить питание оптико-электронного извещателя инфракрасного излучения «Фотон-1»

Включить тумблер SA1 питания прибора

Попытаться войти в зону охраны оповещателя с направления А и В (см. рис. 6) со скоростью меньшей 0.5 м/с и большей 4,0 м/с В случае вашего обнаружения в зоне, охраняемой извещателем «Фотон-1», он ра­зомкнет шлейф охранной сигнализации, а прибор включит световой и зву­ковой оповещатели в режиме тревоги.

Выключить тумблер SA1.

1. Цель работы

2. Краткие теоретические сведения о принципах работы охранных из­вещателей

3. Схема внешних соединений контрольного прибора охранно-пожарной сигнализации

4. «Сигнал-37Ю» (см рис 7)

5. Экспериментальные данные.

6. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Какие типы охранных извещателей вам известны?

2. Каков принцип действия охранного извещателя ИО 102-2?

3. Каков принцип действия охранного извещателя ДИМК?

4. Каков принцип действия оптико-электронного охранного извещателя
«Фотон-1»?

5. Какова площадь зоны, защищаемая оптико-электронным извещателем «Фотон-1»?

6. Каков принцип защиты от проникновения через остекленную по­верхность (окна, двери, люки и т.п.), оклеенную фольгой?

7. В каких случаях для блокировки строительных конструкций используется алюминиевая фольга?

8. Для каких целей в шлейф охранных извещателей включен выносной резистор R2?

9. Каковы сигналы, выдаваемые прибором охранно-пожарной сигнали­зации «Сигнал-37Ю»?

Библиографический список

1. Шаровар Ф.Н. Устройства и системы пожарной сигнализации. -М.: Стройиздат. 1985 - 375 с.

2. Прибор приёмной-контрольной охранно-пожарной сигнализации «Сигнал-37Ю». Техническое описание и инструкция по эксплуатации - 16 с.

3. Извещатель ИОП 409-1 «Фотон-1». Техническое описание и инструк­ция по эксплуатации - 48 с.

4. Пособие к правилам производства и приемки работ. Установки охранной. пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Душанбинское про­ектно-конструкторское и технологическое бюро «Спецавтоматика» - 78 с.

Лабораторная работа № 5