Модернизация охранной сигнализации университета

Белорусский государственный университет транспорта

Кафедра «Системы передачи информации»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

на тему: МОДЕРНИЗАЦИЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗAЦИИ УНИВЕРСИТЕТА студента факультета безотрывного обучения Зубарева Виталия Валериевича Гл. руководитель: Шевчук В.Г.

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект содержит 89 страниц, 14 таблиц, 25 рисунков, 4 приложения, 38 источников.

Ключевые слова: сигнализация, шлейф, система сигнализации, охрана, пожар, извещатель, устройство доступа.

Объект исследования: помещения 5-ого этажа 3-его корпуса Учреждения образования «Белорусский государственный университет транспорта»

Цель дипломной работы: спроектировать современную систему охранно-пожарной сигнализации.

Задачами дипломного проекта являются: ознакомление с современными техническими средствами охраны объектов, выбор оптимального решения по оборудованию помещений охранной сигнализацией.

Выводы: в результате дипломного проектирования создан проект охранно-пожарной сигнализации, отвечающий всем современным требованиям по информативности и гибкости конфигурирования.

Предложения: данный курсовой проект может быть непосредственно использован при оборудовании охранно-пожарной сигнализацией помещений учебного заведения.

Разница в стоимости внедрения адресной охранно-пожарной сигнализации по сравнению с ныне применяющимися системами с аналоговыми шлейфами составит 714 618 рублей.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

АКБ — аккумуляторная батарея АРМ — автоматизированное рабочее место АСОС — автоматизированная система охранной сигнализации АСПТ — автоматическая система пожаротушения АУ — абонентское устройство БРИЗ — блок разветвительно-изолирующий ВЦ — вычислительный центр ГТС — городская телефонная станция ДИП — дымовой пожарный извещатель ДПЛС — двухпроводная линия связи ИК — инфракрасный извещатель КДЛ — контроллер двухпроводной линии ОПС — охранно-пожарная сигнализация ПИ — пожарный извещатель ПКУ — пульт контроля и управления ППКОП — прибор приемо-контрольный охранно-пожарный ПЦН — пульт централизованного наблюдения СЗУ — свето-звуковое устройство СНИП — строительные нормы и правила СПИ — системы передачи информации СПС — система передачи сообщений СЦН — система централизованного наблюдения ТПСЗ — технические средства противопожарной защиты УД — устройство доступа УО БелГУТ — Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта»

ШС — шлейф сигнализации

1. ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Системы охранно-пожарной сигнализации с аналоговыми шлейфами

2.1.1 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный ПКП-8/16

2.1.2 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «АЛАРМ-5»

2.1.3 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «А16−512»

2.2 Адресные системы охранно-пожарной сигнализации

2.2.1 Интегрированная система охраны «Орион»

2.2.2 Цифровая адресная охранно-пожарная система «Гриф-2000»

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Перечень и характеристика защищаемого объекта

3.2 Расчет параметров резервного электропитания

3.3 Проектирование ОПС на основе системы с аналоговыми шлейфами

3.4 Проектирование ОПС на основе адресной системы

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА АДРЕСНОЙ СИСТЕМЫ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

4.1 Расчет стоимости строительно-монтажных работ системы с аналоговыми шлейфами сигнализации

4.2 Расчет стоимости строительно-монтажных работ адресной системы

4.3 Выводы по экономической части

5. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ПРИБОРОВ ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Безопасность собственного имущества издревле была одной из главных забот человека. Для защиты от несанкционированного вторжения в жилище, хищения вещей и пожара человечество придумало немало нужных приспособлений, однако технологии безопасности развиваются вместе с развитием общества. Перед современным человеком вопрос об обеспечении безопасности жизни и имущества стоит не менее остро, чем перед его предками. В стремлении обезопасить необходимые объекты от повреждения стихией или злоумышленником, человечество изобрело универсальную систему оповещения об угрозе проникновения или пожара — сигнализацию.

Системы охранной сигнализации призваны ограничить контроль доступа на объект, а системы пожарной сигнализации — сигнализировать возгорание. Причем не важно, где устанавливается система сигнализации: в автомобиле, в квартире, в офисе или в складском помещении, главная задача любой системы оповещения — вовремя сообщить владельцу или соответствующим службам о возникновении экстренной ситуации. Именно поэтому системы пожарной и охранной сигнализации были объединены в пожарно-охранные комплексы, обеспечивающие всестороннюю защиту охраняемого объекта.

Современная система сигнализации — это далеко не единичный прибор для индикации чрезвычайной ситуации, а комплексные системы охранно-пожарной безопасности, объединяющие в себе технические средства, как для предотвращения несанкционированного доступа, так и своевременного устранения возгорания.

От возможностей и задач системы сигнализации зависит сложность оборудования, входящих в систему оповещения, а также конфигурация и способы подключения сигнализации. Однако среди всех элементов системы неизменными составляющими работоспособности сигнализации являются 3 категории оборудования:

— сенсорные устройства для сбора различных параметров;

— оборудование сбора и обработки данных с сенсоров;

— прибор центрального управления охранно-пожарной сигнализацией.

Сенсорные устройства при подключении сигнализации непрерывно проводят мониторинг среды на предмет заданных параметров: температуры, задымления, движения, удара, звука и ряда других. При фиксировании превышения нормы по какому-либо одному или нескольким параметрам, сигнал об этом подается на управляющую панель сигнализации и лишь затем проходит на прибор центрального управления охранно-пожарной сигнализацией, в качестве которого может выступать как компьютер со специализированным ПО для системы охранно-пожарной сигнализации на крупных объектах, так и пожарно-охранная панель в случае небольших помещений Как правило, охранно-пожарная сигнализация интегрируется непосредственно в комплекс инженерно-техническим управлением здания, что дает дополнительные возможности в дополнительной установке к сигнализации периферийных устройств дымоудаления и пожаротушения, звукового, речевого и светового оповещения, управления инженерным оборудованием.

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев при проектировании охранной сигнализации применяются охранные системы с так называемым радиальным расположением шлейфов. Это требует больших материальных затрат при строительно-монтажных работах из-за необходимости прокладки отдельного кабеля к каждому охранному извещателю, входящему в шлейф.

Вместе с тем приходящие на смену так называемые адресные системы охранно-пожарной сигнализации предлагают такие удобства, как локализацию нарушения вплоть до каждого охранного извещателя, питание по охранному шлейфу, прокладку всего двух проводов для связи всех извещателей с приемо-контрольным прибором и многие другие.

Проектирование и внедрение таких систем, как более прогрессивных по сравнению с существующими, является одним из приоритетных направлений современных научно-производственных объединений, занимающихся вопросами технического обеспечения охраны народно-хозяйственного и личного имущества от преступных посягательств.

Целями данного дипломного проектирования является предотвращение несанкционированного доступа в защищаемые помещения 5-ого этажа 3-его корпуса УО БелГУТа злоумышленников, а также предотвращение несчастных случаев при пожаре.

При выполнении дипломного проекта ставились задачи:

— построить систему охранно-пожарной сигнализации, которая была бы совместима с уже существующей;

— обеспечение гибкости конфигурации и настройки;

— возможность постановки на охрану/снятия с охраны с помощью электронных ключей или индивидуальных кодов;

— организация системы логических разделов, объединяющих несколько охранных шлейфов;

— возможность самотестирования и самоконтроля системы;

— оповещение людей о пожаре с помощью сирены;

— обеспечение минимальной стоимости.

1. ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

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[21].

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[22,25].

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 получение, обработка, передача и представление при помощи технических средств в заданном виде потребителям информации о пожаре на охраняемых объектах[31].

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.

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.

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.

Каждый тип извещателя имеет свой перечень основных технических характеристик, определяемых соответствующими стандартами[28]. 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.

Тепловые пожарные извещатели Одним из первых тепловых пороговых пожарных извещателей (ИП) было устройство на основе металлической скрученной полосы, которая под действием высокой температуры разматывалась и замыкала контакты электрической цепи (т.е. работали они на основе изменения под действием температуры формы или объема материала — жидкости или пружины). Примером одного из первых дифференциальных (реагирующего на скорость изменения температуры) ПИ может служить датчик, состоящий из массивной цинковой рамы и тонкой цинковой пластины. При медленном повышении температуры увеличение размеров рамы и пластинки происходят одновременно. Но при быстром повышении температуры размер пластинки увеличивается быстрее, поскольку рама имеет большую теплоемкость. При этом замыкается контакт эклектической цепи — ПИ сработал. Простота изготовления тепловых пороговых ПИ и их дешевизна предопределили их большое распространение. Правда срабатывают они, когда пожар уже разросся до угрожающих размеров: к примеру в помещении с высотой потолка 3,5 метра тепловой извещатель с порогом 72 °C сработает при очаге 7,5 кв. м.(!).

Первый автоматический ПИ был разработан в 60-годах и это был тепловой максимальный ПИ ДТЛ. Он состоял из двух проводников, спаянных специальным сплавом (сплав Вуда был разработан еще в конце 18 века), разрушающимся под воздействием температуры и вследствие этого размыкающим электрический контакт. Поскольку сплав разрушался, то ДТЛ необходимо было менять после срабатывания. Другой разработкой был ИП105−2/1, использующий геркон с герметизированными контактами и двумя кольцевыми магнитами. При повышении температуры магниты теряют свои свойства, что приводит к переключению геркона и размыканию электрической цепи. Применение геркона позволило сделать ПИ многоразовым, в отличие от ДТЛ.

Надо иметь в виду, что эффективность тепловых ПИ сама по себе крайне низкая. А эффективность максимального извещателя даже в рамках тепловых ПИ самая низкая, поскольку такой ПИ обеспечивает выдачу сигнала «Пожар» только при достижении температуры некоторого порога (температуры срабатывания). Для большинства отечественных датчиков этот порог составляет (70−72)°С. Согласно такие ПИ рассчитаны на работу в помещениях с условно нормальной температурой 35 °C. Дифференциальный или максимально-дифференциальный ПИ более эффективны, поскольку они способны обеспечить выдачу тревожного сигнала на более ранней стадии развития пожара при условии наличия быстрого повышения температуры. Однако наличие двух термоэлементов (один на плате, один вынесен как можно дальше) и необходимость обработки сигналов от них вызывает определенное удорожание извещателя.

Важным этапом в истории развития тепловых ПИ стало появление линейных тепловых извещателей. Основное их преимущество — возможность защиты одним сенсором протяженного пространства. Наиболее простым вариантом такого ПИ является термокабель с двумя проводниками, изолированными слоем материала, разрушающегося под действием температуры. В месте возникновения локального перегрева термокабеля изолированные проводники замыкаются, что регистрируется блоком обработки. За исключением возможности контроля протяженного пространства, термокабель такого типа не имеет преимуществ перед обыкновенными точечными максимальными ПИ.

Более широкие возможности дает термокабель, проводники которого выполнены из специального материала, сопротивление которого зависит от температуры. В данном ПИ блок обработки постоянно измеряет сопротивление проводников термокабеля и обрабатывает полученную информацию в соответствии с заданным алгоритмом. Такие ПИ имеют ряд преимуществ по сравнению с рассмотренными ранее. Во-первых, это возможность установки алгоритма работы в блоке обработки (который может быть установлен вне зоны контроля). Во-вторых — наличие так называемого коммулятивного (суммирующего) действия, что позволяет суммировать значения по длине отрезка кабеля, подвергнувшегося нагреву. Теплая струя воздушного потока, от источника возгорания поднимаясь вверх, на высотах около 10 м начинает значительно расширяться из-за смешивания теплого воздуха с более холодным. При этом падает температура восходящей струи, но увеличивается площадь воздушного потока, что делает применение точечных максимальных ПИ неэффективным. При использовании же рассматриваемого термокабеля, каждая его точка прогревается слабее, но на большей длине. И абсолютное изменение сопротивления кабеля остается достаточным для возможности обнаружения очага пожара. Таким образом, высота установки рассматриваемого ПИ оказывает меньшее влияние на его способность обнаружения, чем на точечные тепловые ПИ.

Аналогичными возможностями обладают многоточечные и термобарометрические тепловые ПИ. Многоточечные ПИ представляют собой совокупность точечных ПИ (например, термопар), расположенных в единой электрической цепи, сигнал от которых суммируется и поступает на блок обработки. Термобарометрические ПИ состоят из металлической трубки запаянной с одного конца и подсоединенной другим концом к блоку обработки. В этом случае блок обработки содержит датчик давления. При нагреве трубки давление в ней повышается. Информация об измеренном давлении обрабатывается в соответствии с заложенным алгоритмом, и, при определенных условиях, блок обработки выдает тревожный сигнал.

В любом случае применение тепловых ПИ имеет смысл только тогда, когда наиболее вероятным признаком возникновения пожара является выделяющееся тепло. В нашей стране исторически сложилось, что самым применяемым является тепловой максимальный одноразовый ПИ, что обусловлено только одним — крайне привлекательной ценой. Точно также использование линейного теплового ПИ в кабель-каналах и в подвесном потолке будет оправдано, если термокабель будет буквально опутывать провода. Иначе линейный ПИ не дает принципиальных преимуществ по отношению к точечным максимально-дифференциальным. Само собой, что в таких случаях говорить о какой-либо эффективности систем обнаружения не приходится.

Во всем мире уже давно понятие эффективности системы неразрывно связывают с применяемыми ПИ. Поэтому использование столь любимых у нас тепловых ПИ с порогом (70−72)°С может рассматриваться только для таких помещений, в которых применение других типов ПИ невозможно в виду наличия внешних факторов, способных вызвать их ложное срабатывание. Примером может служить котельная, где дифференциальный канал может давать ложные срабатывания в виду возможных колебаний температур, а более низкий порог использовать нельзя из-за высокой температуры в помещении.

Если обобщить тенденции развития тепловых ПИ, то можно констатировать, что пока еще медленно, но уже наметился переход к максимально-дифференциальным и линейным тепловым ПИ. В мировых тепловых ПИ наметилась их интеллектуализация и применение цифровой обработки, при которой работа осуществляется с одним термоэлементом. При этом дифференциальный канал обеспечивается сравнением текущего значения со значением, хранимым в памяти ПИ, а скорость изменения определяется по встроенному таймеру.

Дымовые пожарные извещатели Основным признаком возгорания является дым, поскольку в подавляющем большинстве на первой стадии пожара происходит тление материала, сопровождающееся задымлением, а лишь затем образуются открытые очаги пламени и, следовательно, выделение тепла. Поэтому сегодня именно дымовые ПИ являются самыми распространенными в мире.

Исторически сложилось, что первым дымовым ПИ был точечный ионизационный радиоизотопный извещатель, который содержит источник радиоактивного излучения со сверхнизким уровнем излучения, ниже фонового значения. Обычно в качестве источника используется изотоп америция-241. За счет ионизации молекул воздуха и наличия электрического поля в дымовой камере обеспечивается направленный поток заряженных частиц (электрический ток). Попадание частиц дыма внутрь приводит к уменьшению величины тока, что и фиксируется схемой обработки. Из отечественных ПИ хорошо известны РИД-1 и РИД-6М. На сегодняшний день в производство радиоизотопных ПИ прекращено полностью. Однако в мире этот класс ПИ очень распространен по причине высокой чувствительности на дымы от тления древесины и хлопка, и высшей эффективностью среди всех типов дымовых ПИ на дымы от возгорания пластмассы и изоляции силовых кабелей. ПИ этого типа обеспечивают наивысшую пожарную защиту кабельных коллекторов, тоннелей, атомных электростанций и пр. Выбор типа извещателя для большинства пользователей определяется тремя факторами: привычкой, ценой и местом установки. Именно привычка и цена обеспечивали популярность ионизационному извещателю еще 10−15 лет назад. Развитие технологий сделало производство дымовых фотоэлектрических извещателей экономически выгодным и они постепенно вытеснили ионизационные на большинстве рынков мира.

Другим типом дымового ПИ является точечный оптико-электронный дымовой извещатель, который использует оптический эффект рассеяния инфракрасного излучения на частицах дыма. Более 80% дымовых извещателей работают на этом принципе. Внутри дымовой камеры расположены ИК излучатель и приемник, принимающий ИК-сигнал, отраженный от частиц дыма. При этом конструкция дымовой камеры и расположение ИК передатчика и приемника рассчитываются специально, чтобы излучение светодиода в нормальных условиях практически не попадало на фотоприемник. При разработке дымовой камеры всегда приходится учитывать, как минимум, два противоречивых требования, а именно, затруднить доступ в камеру частицам пыли и грязи, а также внешнего света, и в тоже время облегчить доступ частицам дыма. Причем именно в разработке и производстве дымовой камеры и сосредоточена основная стоимость извещателя, поскольку от качества и состава материала, конструкции и исполнения камеры зависит качество прибора. В то время как стоимость электронных компонентов практически одинакова и составляет небольшую часть стоимости ПИ. Как следствие этого, одни производители постоянно совершенствуют дымовую камеру, а другие используют одну и ту же конструкцию или же просто «передирают» ее у других. Это отчетливо видно на российском рынке, где есть все три группы производителей и первая дымовая камера, использованная в ДИП-1 еще в начале 80-х годов прошлого века, применяется в ряде извещателей до сих пор без каких-либо изменений.

Отдельно стоит отметить линейные дымовые извещатели, которые представляют собой, по сути, активный инфракрасный барьер, при попадании частиц дыма в зону действия которого происходит затухание сигнала и, соответственно, снижение его уровня на выходе фотоприемника. Принцип действия напоминает принцип действия охранных барьеров для защиты периметра. На самом же деле разница в алгоритме обработки очень большая. Полное перекрытие луча в охранных датчиках трактуется как «Тревога», в пожарных же, как «Неисправность». Сигнал «Пожар» формируется при достижении определенного уровня поглощения оптического сигнала задымленным участком среды по линии обнаружения, протяженность которой обычно составляет до 100 м.

Этот тип дымовых извещателей используется при работе в больших помещениях, когда одним линейным извещателем можно заменить как минимум 12 точечных ПИ, а также при высоких потолках (по нормативам выше 12 м, но по-хорошему, уже более 8 м). При этом время достижения дымом обычного извещателя велико, а концентрация дыма очень мала, следовательно, эффективность точечного извещателя практически нулевая.

В последнее время появился еще один тип дымовых ПИ — лазерные. Сфера их применения — «чистые комнаты» и объекты, в которых упущенная вследствие пожара выгода во много раз больше прямого ущерба от пожара (банки, станции сотовой связи и телекоммуникаций и пр.). К примеру, ущерб от сгоревшего коммуникационного узла, связывающего европейскую и азиатскую часть России, будет несоизмеримо больше стоимости утраченных мебели и оборудования. Для этих объектов есть два варианта организации пожарной защиты: использование универсальных комбинированных извещателей, сочетающих оптико-электронный и тепловой максимально-дифференциальный принципы определения возгорания, либо применение адресно-аналогового лазерного извещателя. Причем либо в составе адресно-аналоговой системы передачи сообщений (СПС), либо в составе аспирационной СПС. Этот сверхчувствительный прибор имеет в 100 раз более высокую чувствительность по сравнению с оптико-электронными извещателями. Высокая яркость излучения лазера обеспечивает высокий уровень отражений от частиц дыма минимальной плотности. Аспирационные ПИ, которые представляют собой точечный дымовой извещатель с высокой чувствительностью, установленный в специальном корпусе и систему труб с отверстиями, через которые с помощью вентилятора всасывается воздух из контролируемого помещения. Данный тип дымовых извещателей на сегодняшний день является относительно экзотическим и дорогостоящим. Мнение специалистов по поводу эффективности его использования и возможности обеспечения сверхраннего обнаружения неоднозначно, нормативная база не проработана.

Можно выделить следующие тенденции в сегменте дымовых извещателей: среди отечественных дымовых ПИ наметилась тенденция перехода на SMТ, что позволяет сделать ПИ более технологичными и качественными. Идет постоянное совершенствование алгоритмов обработки и введением интеллекта в ПИ. Как следствие этого процесса можно отметить формирование различных сигналов индикатора при переходе в режим «Пожар» или в режим «Неисправность», если последний вызван необходимостью чистки дымовой камеры. Не такой редкостью становится автоматическая компенсация запыленности дымовой камеры, которая продлевает срок службы извещателя между чистками без увеличения уровня ложных тревог. Совершенствование линейных ПИ привело к появлению однопозиционных датчиков, совмещающих в одном корпусе и приемник и передатчик с пассивным рефлектором в конце зоны, что значительно упрощает монтаж и обслуживание системы. И, наконец, отрадно отметить, что благодаря здравому смыслу и совершенствованию нормативной базы у нас в стране все-таки наметился переход от тепловых ПИ к дымовым. Хотя «колебания курса» очень заметны и обусловлены противоречием в требованиях НПБ в различных редакциях.

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[32].

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[18].

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[13], 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.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Интеграция охранной и пожарной сигнализации в составе единой системы 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 ОПС. На небольших объектах система управляется приемно-контрольными приборами. 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 этом 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.

2.1 Системы охранно-пожарной сигнализации с аналоговыми шлейфами

Системы охранно-пожарной сигнализации с аналоговыми шлейфами еще называют неадресными (пороговыми) системами. Извещатели в данной системе 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 (номер датчика о помещение на станции не указываются, инициируется только номер шлейфа). Применение неадресных систем целесообразно для небольших объектов (не более 30−40 помещений).

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.

Неадресные системы в настоящее время широко реализованы с помощью различных приемно-контрольных приборов производства Республики Беларусь ЗАО «Аларм» под одноименным названием, ОДО «Новатех-секьюрити» типа ПКП, а также компании «Ровалэнт», выпускающей приборы серии «А».

Ниже будут рассмотрены приемо-контрольные приборы на основе которых строятся современные охранно-пожарные комплексы.

2.1.1 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный ПКП-8/16

На рисунке 2.1 приведена типовая система охранно-пожарной сигнализации на основе приемо-контрольного прибора ПКП8/16.

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный ПКП-8/16 предназначен для:

— контроля состояния охранных, пожарных и тревожных ШС охраняемого объекта;

— визуальной и звуковой индикации состояния прибора и ШС;

— выдачи сигналов тревоги на СЗУ;

— передачи информации об изменении состояния прибора и ШС на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) систем централизованного наблюдения (СЦН) «Нева-10М», «Центр-М»;

Рисунок 2.1 — Структурная схема системы на основе ПКП8/16

— передачи информации по абонентским линиям городской телефонной сети (ГТС) на пульт автоматизированной системы охранной сигнализации (АСОС) «Алеся» или в режиме объектового прибора «Атлас»;

— управления устройствами пожарной автоматики.

Функциональные возможности изделия

Модульная конструкция прибора, позволяющая адаптировать систему в зависимости от параметров объекта.

Программирование системы с помощью пульта ПР-100.

Контроль до 32-х шлейфов охранной и пожарной сигнализации.

Гибкое программирование функций и свойств ШС.

Разбиение шлейфов на 16 независимых зон постановки/снятия.

Постановка/снятие с охраны при помощи ключей iButtons.

Распознавание 4-х состояний ШС.

Возможность использования двухпроводных дымовых извещателей с напряжением питания 12 В.

Наличие универсальной шины (RS-485).

Поддержка до 8-ми модулей индикации (МИ-1600) и до 2-х модулей для раздельного подключения устройств доступа (МС-168) с возможностью удаления от прибора на расстояние до 1000 м.

Подключение (с помощью модулей МС-168) до 16 устройств доступа (по числу зон), с индикацией состояния соответствующих зон.

Подключение до 8-ми независимо программируемых реле ПЦН, пожарной автоматики.

Выходы для подключения 2-х независимо программируемых СЗУ сигнализации.

Отключение прибора при разряде аккумулятора до 10 В.

Память событий с часами реального времени на 64, 192 или 448 событий (в зависимости от объема установленной памяти).

Конфигурирование прибора с персонального компьютера при помощи адаптера программирования АП-1.

Возможность объединения нескольких приборов (максимум 32) в локальную сеть (для версии 2.0К).

Конфигурирование, а также управление работой прибора с персонального компьютера (ПО «Монитор-8/16») (для версии 2.0К).

В таблице 2.1 приведены технические характеристики ПКП 8/16.

Таблица 2.1 — Технические характеристики ПКП 8/16

2.1.2 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «АЛАРМ-5»

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный (ППКОП)"АЛАРМ-5″ (рисунок 2.2) обеспечивает:

— работу по занятым абонентским линиям ГТС при работе в составе АСОС «Алеся» либо в автономном режиме;

— подключение и контроль состояния 8 шлейфов сигнализации (ШС), каждый из которых может быть охранным, тревожным, либо пожарным;

— возможность организации до 8 независимых зон;

— подключение стандартных извещателей с нормально-разомкнутыми или нормально-замкнутыми контактами;

— возможность включения в ШС токопотребляющих извещателей с суммарным током потребления в каждом шлейфе до 1,2 мА и напряжением питания 10−14 В;

Рисунок 2.2 — Приемо-контрольный прибор «Аларм-5»

— тестовый контроль при включении питания и в процессе работы с опросом внешних устройств;

— тестовый контроль работоспособности всех световых и звуковых индикаторов в любой момент времени без выдачи тревожных извещений на ПЦН;

— подключение и прием информации от 2 устройств доступа, удаленных от прибора на расстояние до 50 метров с возможностью параллельного подключения дополнительных устройств доступа (на каждую зону);

— использование для индивидуального доступа к объекту и для отметки спецслужб 39 электронных ключей: хозяин и доверенные лица — 15 (при необходимости 39), спецслужбы — 24 ключа. В качестве ключей доступа используются электронные ключи Тouch Memory (Dallas Sem.) DS1990A, DS1991 — DS1996;

— отметку на объекте групп задержания и электромонтеров индивидуальными ключами;

— возможность использования для взятия на охрану, снятия с охраны выносной кнопки, либо клавиатуры при работе в автономном режиме;

— возможность организации связанных (проходных) зон;

— два режима взятия на охрану/снятия с охраны охранных ШС:

· без задержки на выход/вход;

· с задержкой на выход/вход на программируемое время;

два режима тревожных ШС:

· круглосуточный;

· с возможностью снятия с охраны;

— взятие зоны объекта под охрану только при наличии подтверждения с ПЦН АСОС «Алеся» ;

— распознавание 5-ти состояний ШС (норма, обрыв, короткое замыкание, сработка одного извещателя, сработка двух извещателей);

— возможность распознавания вскрытия корпуса извещателя, имеющего датчик вскрытия корпуса;

— возможность управления электромеханическим замком;

— возможность управления роллетами — опускание при взятии зоны, оборудованной роллетами, на охрану, поднятие — при снятии зоны с охраны;.

— звуковую индикацию состояния «Пожар» посредством прерывистого сигнала встроенного и, при необходимости, выносного звуковых оповещателей;

— режим «Внимание» ;

— режим верификации с автоматическим сбросом питания извещателей;

— программируемую задержку формирования стартового сигнала управления техническими средствами противопожарной защиты (ТСПЗ);

— звуковую индикацию состояния «Тревога» посредством постоянного сигнала встроенного и, при необходимости, выносного звуковых оповещателей;

— возможность подключения к ШС до 8 кнопок «Снятие» с программируемым временем нажатия;

— выдачу сигнала тревоги на ПЦН «Алеся» при снятии по принуждению (не нажата кнопка «Снятие») без местной индикации об этом;

— выдачу сигнала тревоги на ПЦН при несанкционированном вскрытии корпуса прибора;

— защиту от несанкционированного доступа к прибору по абонентской линии;

— автоматический переход на резервное питание;

— автоматическое отключение АКБ при снижении ее напряжения до 10,7 В.

Прибор обеспечивает визуальный контроль:

— наличия обмена данными с ретранслятором АСОС «Алеся» по абонентской линии;

— текущего состояния каждого из ШС на индикаторах лицевой панели прибора и выносной панели индикации;

— текущего состояния всех зон объекта на выносных индикаторах;

— состояния «Пожар» посредством индикатора общей пожарной тревоги и индикатора сработавшего пожарного шлейфа;

— состояния «Неисправность» посредством индикатора общей неисправности и индикатора неисправного пожарного шлейфа;

— номера ШС, нарушение которого произошло в оханяемое время (информация хранится до следующего взятия на охрану зоны нарушенного ШС);

— вскрытия корпуса;

— присутствия в абонентской линии помехи с частотой 18 кГц;

— формирование стартового сигнала управления ТСПЗ;

— типа источника питания, разряд АКБ.

Технические характеристики ППКОП Аларм-5 приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2 — Технические характеристики ППКОП Аларм-5

2.1.3 Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «А16−512»

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный ППКОП «А16−512» с функцией контроля и управления доступом предназначен для создания систем безопасности средних объектов школ, детских садов, магазинов, складов, банковских учреждений, офисных, жилых и административных зданий.

Принцип программирования, реализованный в приборах ППКОП «А16−512», позволяет моделировать сценарии и характер работы исполнительных устройств различного назначения, создавать настройки индивидуально под каждую задачу и объект, произвольно группировать шлейфы в зоны, программно регулировать пороги срабатывания каждого шлейфа пожарной сигнализации. В приборах реализована функция «многократная тревога».

Встроенная грозозащита, высокая информативность и надежность, различные способы передачи сообщений, в том числе одновременно по радиоканалу и по телефонным линиям, обеспечивают приборам «А16−512» преимущество перед аналогичными при использовании их в системах мониторинга.

В приборы «А16−512"встроены протоколы систем» STARS", «Маяк», АСОС «Алеся», «Cortex», «Ademco». В качестве каналов связи могут использоваться:

радиоканал, занятые линии телефонной сети, интерфейсы RS232, RS485, Ethernet.

Контроль:

— шлейфов охранной, пожарной сигнализации и технологических шлейфов;

— цепей сирены на обрыв и короткое замыкание;

— целостности линий связи;

— режимов питания (АКБ, сеть).

Индикация:

— на светодиодной клавиатуре-трехцветная индикация состояний шлейфов:

· «НОРМА», «ОБРЫВ», «КЗ», «ВНИМАНИЕ», «ПОЖАР (ТРЕВОГА)»;

· одноцветная индикация состояний системы;

— на ЖКИ клавиатуре ВПУА16-отображение в текстовом виде событий и состояний;

— на персональном компьютереотображение всех событий и состояний системы.

Управление:

— зонами ОПС: постановка/снятие с охраны карточками Proximity,

— кодом с клавиатуры, ключами Touch Memory;

— устройствами оповещения;

— электромагнитными и электромеханическими замками.

Структурная схема системы охраны на основе ПКОП «А16−512» приведена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 — Структурная схема системы на основе ПКОП «А16−512»

Базовый блок прибора ППКОП «А16−512» (Рисунок 2.4) обеспечивает контроль 16-ти шлейфов ОПС и состоит из процессорного модуля и импульсного источника бесперебойного питания на 3А/12 В.

Рисунок 2.4 — Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный: «А16−512»

Расширение прибора до 48-ми шлейфов производится за счет добавления к базовому блоку 2-х модулей АР16. Технические характеристики ПКОП «А16−512» приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3— Технические характеристики ПКОП «А16−512»

Дальнейшее наращивание емкости прибора осуществляется путем подключения базовых блоков ППКОП «А16−512» через КСОА к клавиатуре ВПУА16, на которой отображается состояние всех 512 шлейфов (зон).

ВПУ-А16 — клавиатура с ЖКИ дисплеем отображает информацию в текстовом виде о событиях в системе, состоянии шлейфов и оборудования, позволяет управлять зонами ОПС. АМИ16 (Рисунок 2.5) представляет собой светодиодную клавиатуру. Предназначена для управления 48-юзонами ОПС и отображения их состояний.

К одному прибору А16−512 (вне зависимости от количества шлейфов) возможно подключение до трех любых клавиатур с целью организации постов наблюдения.

Рисунок 2.5- Клавиатура ВПУ-А16

Для подключения к прибору А16−512 устройств доступа для постановки/снятия с охраны различных зон используется модуль подключения 8-ми устройств доступа: АМС-8 (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6- Модуль АМС-8

К модулю АМС-8 может быть подключено в любом сочетании до 8-ми устройств: кодонаборная панель, считыватель карточек Proximity, считыватель ключей Touch Memory. Подключается к прибору А16−512 по линии связи RS485. Модуль позволяет организовать дополнительно 8 независимых каналов считывания электронных ключей для управления соответствующими зонами с индивидуальной индикацией состояния каждой (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7- Индивидуальное управление и индикация состояния каждой зоны охраны и/или доступа

2.2 Адресные системы охранно-пожарной сигнализации

Адресная охранно-пожарная сигнализация предполагает монтаж на одном шлейфе сигнализации адресных датчиков. Адресная ОПС позволяет заменить многожильные кабели, соединяющие извещатели с приемно-контрольным прибором (ПКП) по одной паре проводов шины данных. На практике адресные неопросные ОПС являются не пороговыми, дополненными возможностью передачи кода адреса сработавшего извещателя. Как и аналоговые системы ОПС, они не могут автоматически контролировать работоспособность пожарных извещателей, так как при любом отказе электроники связь извещателя с приемно-контрольным прибором прерывается.

Адресные опросные системы периодически осуществляют опрос извещателей и обеспечивают контроль их работоспособности при любом отказе. Это дает возможность в каждом помещении устанавливать вместо двух по одному извещателю. В адресных опросных ОПС могут быть реализованы сложные алгоритмы обработки информации, снижается вероятность ложных срабатываний. Адресные ОПС фиксируют не только факт нештатной ситуации, но и ее локализацию.

2.2.1 Интегрированная система охраны «Орион»

Система предназначена:

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

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

— для видеонаблюдения и видеоконтроля охраняемых объектов;

— для управления пожарной автоматикой объекта;

— для управления инженерными системами зданий.

Система обеспечивает:

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

· децентрализованно:

o с помощью клавиатуры,

o с помощью ключа Touch memory,

o с помощью дистанционных пластиковых карт,

o комбинированным способом (клавиатура плюс дистанционная карта),

· централизованно:

o с помощью пульта «С2000»,

o с помощью пульта «С2000;КС»,

o с помощью компьютера;

— 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.

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