Пожарные датчики: основные виды и особенности

Датчики для любой системы можно сравнить с органами чувств человека. С их помощью система воспринимает полученную информацию и выполняет действия по заложенному в ней сценарию. Через датчики пожарной сигнализации система получает данные и, в случае отклонения от приемлемой нормы, оповещает контролируемый орган о проблеме и выполняет всевозможные действия пожаротушения.

Особенности и назначение

Датчики-извещатели – это пожарные технические средства, передающие извещение о возникшем пожаре на приемно-контрольный прибор. Обычно, круглые белые коробочки, что крепятся на потолке, оснащены несколькими датчиками. Извещатели устанавливаются на различные объекты и используются с учетом той среды, в которой будут находиться. Современные извещатели пожарной сигнализации устанавливают в домах, квартирах, в местах общественного типа, в офисах и на предприятиях.

Противопожарная система может известить о незначительном возгорании пожарную службу вовремя. Если система сигнализации дополнительно подключена к системе пожаротушения, то очаг возгорания будет потушен в считаные секунды, после обнаружения потенциальной угрозы датчиком.

Устроены пожарные извещатели таким образом, чтобы выполнять ряд функций:

1. Обнаружение пожара при первых его проявлениях и включение звукового оповещения. Быстрое обнаружение достигается благодаря изменению температуры, перемене в плотности среды, открытому огню, нехарактерным веществам в воздухе (копоть, газ, аэрозоль).
2. Загрязненная среда не должна затруднять или блокировать работу извещателей. Пыль, примеси, высокая влажность воздуха не мешают правильной работе датчиков.
3. Механические воздействия не должны препятствовать работе извещателей.

Устройства имеют разные технические особенности, но должны согласовываться с едиными нормативами по установке. При проектировании следует опираться на подконтрольный объект и пожарную нагрузку.

Выбор в 90% случаях состоит из трех типов извещателей: дымовой, тепловой и пламенный.

Принцип работы

Извещатели пожарных систем работают по одной формуле. Когда в помещении возникает дым, появляется газ или пламя, сенсоры реагируют, посылая сигнал на приёмник. Когда сигнал обработан и выявлена угроза, на извещатель приходит команда запуска звуковой сирены, а по сети на пульт управления диспетчера приходит информация о пожаре в определенном секторе.

Не качественными извещателями считаются агрегаты, которые идентифицируют только огонь. К качественным относятся устройства, снабженные несколькими блоками, реагирующими на различные предвестники возгорания (дым, газ, тепло). Сенсор считывает качество воздушных потоков, повышая безопасность при возгорании.

Автономный прибор работает немного по-другому. Из-за небольшого радиуса действия подобные устройства рассчитаны на обеспечение безопасности в квартирах, небольших складских помещениях, гаражах и т.д.

Современные противопожарные агрегаты имеют привлекательный дизайн, цветовую раскраску. Поэтому извещатели станут дополнением интерьера для дома.

Установка извещателей не вызывает проблем. Чтобы коробку с датчиками закрепить на потолке, достаточно на этом месте установить крюк. Периодически извещатель нужно чистить от пыли, а также менять батарейки.

Требования безопасности

Общие технические требования прописаны в нормах пожарной безопасности НПБ 66-97. Документ распространяется на автономные пожарные извещатели, устанавливаемые в сооружениях различного типа для автоматического обнаружения пожара. Устройства могут работать автономно или в составе автономной противопожарной сигнализации.

Стоит упомянуть о нераспространении норм на извещатели с пробоотбором или спецназначения.

Плюсы и минусы

Есть несколько видов извещателей, которые могут определять наличие тепла, дыма или пламени. Каждый вид имеет собственное плюсы и минусы.

Чаще всего поддаются критике дымовые ионизационные устройства. Происходит так потому, что эти устройства показывают хорошую работоспособность только при дыме, состоящем из мелких взвесей. Эмиссия заряженных веществ вызывает радиоактивное излучение, поэтому монтаж таких извещателей запрещён в местах постоянного обитания людей.

Оптические датчики дыма не зафиксирует загорание газа, не среагируют на действие растворителя, органических жидкостей, потому как данные вещества не образуют дым.

Датчики пламени смогут распознать угрозу в ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне. По сути, датчик пламени отлично работает только при активном возгорании. Если же пожар начнется с тления, эффективность такого датчика сводится на нет.

Так как датчиков с идеальными характеристиками не бывает, рекомендуется использовать комплексные устройства. Разношёрстные извещатели в пожарных системах смогут откликаться на раздражители, повышая безопасность за счет быстрого и верного реагирования на возгорание.

Виды датчиков пожарной сигнализации

Рассмотрим все датчики, которые используются в выявлении возгорания.

Тепловые датчики

Работают как термостат, то есть измеряют и реагируют на изменение температуры в помещении. Могут устанавливаться в любом месте дома, где недоступна реализация иных детекторов. Тепловые линейные извещатели рекомендуется использовать в запыленной, загазованной, агрессивной среде или при низких температурах.

Так как такие извещатели можно использовать в агрессивной среде, они сыскали популярность в промышленной пожаробезопасности.

А стандартные тепловые датчики бывают одноразовые и многоразовые. Первые допускаются к применению в небольших помещениях. При срабатывании, чувствительный элемент датчика исчерпывает свой ресурс и извещатель необходимо заменить. Многоразовые, как это понятно из названия, не меняются после каждого срабатывания.

Если классифицировать тепловой извещатель по типу считывающего параметра, то различают:

• Пороговые;
• Дифференциальные;
• Комбинированные.

Первый (пороговый или максимальный) срабатывает при преодолении допустимого уровня температуры в доме. По такому принципу производились самые первые модели тепловых извещателей. Они не позиционируются в качестве датчиков быстрого реагирования, потому как сигнал о пожаре подавался тогда, когда огонь уже достаточно разгорелся и появился жар.

Дифференциальный анализирует скорость повышения температуры в среде его размещения. Если прогрев среды отклоняется от нормы, извещатель подает сигнал о начале пожара.

Комбинированный – это смесь первого и второго типа. Взяв самые лучшие качества, срабатывает, если замечает слишком быстрый нагрев воздуха и если температура достигла порогового значения. Является универсальным, более надежным и востребованным в системах пожарной сигнализации.

Тепловые датчики имеют особенность – нет реакции на горение материалов, не выделяющих тепло. Если же разместить такой извещатель на высоком потолке, из-за большого расстояния можно узнать об очаге возгорания намного позже или не узнать совсем.

Дымовые датчики

Датчики дыма или дымоуловители – более эффективные из-за конструкционных особенностей. Им не нужно реагировать на тепло, замерять его. Реакция на дым может помочь предотвратить пожар еще на стадии тления.

Есть различия в работе дымоуловителей, поэтому по строению их можно поделить на два типа:

1. Оптические – распространенные анализаторы, принцип работы которых основан на работе светового излучателя совместно с фотоприемником. Делятся оптические на точечные и линейные.
   1. Точечные дымовые пожарные датчики посылают в окружающую среду сигналы, которые рассеиваются, если в атмосфере нет дыма. Если лучи отразились и попали на фотоприемник, значит они отразились от дыма, и сигнализация включится.
   2. Линейные противопожарные датчики дыма работают как приемник-передатчик. На чувствительный элемент с помощью светодиода отправляется пучок света. Если цель достигается, значит воздух чист и преград не наблюдается. Если луч света не достигает своей цели, датчик подает тревожный сигнал.
2. Ионизационные – редкие детекторы, принцип работы которых состоит из постоянном контроле воздуха через вентиляцию. В извещателе установлена камера, содержащая противоположно заряженные частицы. При постоянном заборе воздуха, если частицы дыма попадают внутрь, то электроны начинают реагировать на них. Детектор фиксирует реакцию и отправляет тревожный сигнал.

Рекомендуется дымоулавливатели крепить на потолке, ближе к вытяжке, чтобы обеспечить быстрый эффект и погасить начинающийся очаг до того, как он перерастет в настоящий пожар.

Особенности точечных датчиков – они не восприимчивы к черному дыму. Они требуют поддержания чистоты к комнате и регулярной чистки. Ложные срабатывания могут вызываться через пар и насекомых.

Часто противопожарные дымовые извещатели используются любителями электроники и собираются на базе контроллера Arduino.

Датчики пламени

Световые извещатели или «пламени» регистрируют открытое пламя в помещении либо очаги возгорания с помощью светового диапазона, а именно: инфракрасного, ультрафиолетового, электромагнитного.

Оборудование достаточно дорогое, да и в целом подходит для охвата больших, промышленных территорий. Подойдет для объектов, где повышение и перепады температур привычное дело, где задымленность, загазованность тоже может быть приемлема. Поэтому пожар в таких местах детектируется с помощью световых извещателей или датчиков пламени.

Минус – реакция на искры от сварки. Решение – установка дополнительного фильтра на чувствительный элемент датчика.

Газовые датчики

Устройства реагируют на содержание угарного газа и иных разновидностей газа в помещении. Извещатели пользуются спросом на объектах с газовым оборудованием, водонагревателями, котлами и т.д. Если вентиляция справляется плохо, концентрация газа может быть довольно большой в помещении, и датчик об этом проинформирует.

Комбинированные извещатели

Эти извещатели самые точные, так как в свой состав включает вышеперечисленные параметры. Их можно более гибко настроить, например, установив извещатель на кухне, отключив детектирование дыма.

Ручные датчики

Самый простой извещатель, который заработает в том случае, если человек его активирует. Обычно, это кнопка, которая может привязываться к сирене (чаще всего) и оповещать систему пожарной сигнализации о происшествии. Кнопка находится в специальном корпусе, который прикреплен к стене.

Дополнительная классификация

Датчики пожарной сигнализации можно классифицировать и по другим не менее важным параметрам. Часто, именно дополнительная классификация помогает сделать выбор в пользу нужного для конкретной задачи извещателя.

По типу передаваемого сигнала

Устройства могут иметь однорежимные, двухрежимные или многорежимные параметры:

1. Для однорежимного необходимо воздействие всего одного фактора. Например, температура повысилась, и он становится активным. Это не очень хорошо, потому как прибор может выйти из строя и узнать об этом удастся только во время физической проверки устройства.
2. Для двухрежимного требуется еще один параметр. Например, он кроме сигнала «Пожар» с определенной частотой сообщает что «Пожара нет». Если же второе сообщение долго не приходит на пульт управления, можно сделать вывод, что датчик сломан.
3. Многорежимный предоставляет информацию о неисправности. Например, обрыв кабеля, повреждение модуля связи или чувствительного элемента, и т.д.

По локализации

Устройства по данному параметру делят на:

1. Точечные – единичный датчик под конкретную цель.
2. Многоточечные – устройство оснащено несколькими датчиками разных видов.
3. Линейные – мониторинг территории вдоль установленной линии. Могут быть парными или одиночными.

По типу отслеживания изменения параметра

В этом направлении популярны газовые датчики. Они способны фиксировать угарный и иной вид газа в атмосфере. Устройство не используется на производстве, а вот в жилых домах снискало свою аудиторию.

Комбинированные извещатели из-за наличия в корпусе нескольких разновидностей датчиков – более универсальное устройство, способное отслеживать сразу несколько параметров. Чаще используется комбинация теплового + дымового датчика.

Оптико-электронные дымоулавливатели используют в своей конструкции реле. При контакте с дымом, световой пучок отражается на фотоэлемент, реле замыкает контакт и подается сигнал.

Другие классификации противопожарных датчиков

Оставшиеся классификации можно пересчитать по пальцам:

1. Проводной – связь от извещателя передается в систему по кабелю.
2. Беспроводной – используются модули связи Wi-Fi или GSM.
3. С резервным питанием и без (батарейка, аккумулятор).
4. Адресный – наличие нескольких преднастроек срабатывания (неисправность, пыль, пожар и прочее).
5. Неадресный – два рабочих состояния («пожара нет» и «пожар»).

Выбор датчика

Процесс выбора полностью зависит от места и цели расположения извещателя:

1. Тепловой – простой, дешевый и неприхотливый к «среде обитания». Но, порог срабатывания низкий. Недолговечный.
2. Оптический дымовой – сложный, дорогой и прихотливый к чистке как самого устройства, так и воздуха. Порог срабатывания высокий. Недолговечный.
3. Ионизационный дымовой – более дорогой, прихотливый к месту расположения, сложный в использовании. Порог срабатывания высокий. Долговечный.
4. Комбинированный – отличный вариант, включивший в себя оптический и тепловой датчики. Дорогой, сложный и оптимальный.

Компании, которые реализуют извещатели для дома:

• Ajax;
• Xiaomi;
• Болид.

Каждый из извещателей может быть адресным и неадресным.

Отличие адресных от не адресных датчиков

Перед приобретением узнавайте о возможностях извещателей. Если это адресный – с ним можно точно определить очаг возгорания и потушить до того, как случится большой пожар. Неадресный только сообщает о факте изменения какого-либо параметра (например, увеличение температуры).

Неадресный больше подойдет для комнаты с мелкой квадратурой. Адресный рекомендуется использовать на более крупных объектах.

Установка датчика

Все извещатели пожарной сигнализации крепятся на потолок. Установка на стену возможна только в объемных помещениях на производстве (цех, амбар и прочее). В случае настенного устройства, они должны устанавливаться на расстоянии не менее 30 см от потолка.

По схеме разрешается объединять не более 5 приборов. Допускается объединение до 10 линейных извещателей, если это можно технически реализовать. Установка над высокими стеллажами и шкафами – обязательное условие монтажа.

У каждого датчика есть нормы величины участка, который он способен охватить. Соблюдение правил поможет защитить аппаратуру от огня. Для охвата большой территории нужно:

1. Подготовить проект.
2. Расчет количества приборов.
3. Выявить точки размещения.

Монтаж следует делать по инструкции, прилагаемой к приобретенному оборудованию:

1. Закрепить извещатели на местах установки.
2. Подвести шлейфы приемника к каждому устройству.
3. Использовать кабель на две жилы для подачи питания.
4. В паспорте датчика обратите внимание на типовое и максимальное напряжение. Это предельные показатели.
5. Проверять устройство нужно светодиодными неполярными индикаторами.
6. Контакты тепловых датчиков в замкнутом положении подводятся к шлейфу.
7. В дежурном режиме устройства не потребляют ток.

Использование датчика

По установленному регламенту в обязательном порядке нужно проверять всю систему пожарной сигнализации, включая извещатели:

1. Осмотр визуально – каждый месяц с момента установки и до момента демонтажа.
2. Контроль световой индикации – каждый месяц.
3. Чистка, протяжка, продувка – каждый месяц (при дымовых и комбинированных датчиках).
4. Контроль правильной передачи данных сигналами извещателя – раз в полугодие.

Чистить устройство от пыли и грязи нужно в таком порядке:

1. Пальцами нажмите на защелки корпуса и потяните на себя.
2. Снимите дымоулавливатель.
3. Очистите кисточкой камеру от мусора.
4. Соберите и верните в базу.

После очистки всегда проверяйте работоспособность извещателя.