Ультразвуковые и линейные оптико-электронные пожарные извещатели

Ультразвуковые и линейные оптико-электронные пожарные извещатели

Принципы построения и типы линейных оптико-электронных и объемных ультразвуковых пожарных извещателей

Ультразвуковые и линейные оптико-электронные пожарные извещатели применяются как для обнаружения пожара, так и несанкционированного проникновения на объект. Они относятся к устройствам пространственного обнаружения очага пожара, так как защищают весь объем помещения или его отдельную часть.

Ультразвуковые извещатели работают по принципу регистрации изменений физических характеристик активного ультразвукового поля в результате воздействия на это поле энергетических составляющих пожара. Образующаяся при пожаре конвективная струя воздуха имеет определенное распределение температуры по высоте и радиусу. При этом имеет место отражение ультразвука от границ раздела воздуха различной плотности. Ультразвук, прошедший через тепловой поток, испытывает изменение фазы колебаний. Так как граница пламени и граница конвективной струи подвижны и неустойчивы во времени и пространстве, наложение ультразвуковых волн, отраженных тепловым потоком, на излучаемые волны вызывает их амплитудно-фазовую модуляцию. На величину амплитудно-фазовой модуляции оказывает влияние характер распределения температуры по объему конвективной струи. Во ВНИИПО были проведены экспериментальные исследования ультразвуковых способов обнаружения пожара. Установлена зависимость коэффициента отражения от температуры конвективной струи. Скорость ультразвука V будет равна

$$\large V_{уз} = \frac{C_{p} R T}{C_{v} M}, \tag{1}$$

где Ср, Cv - удельная теплоемкость воздуха холодного и нагретого; R - газовая постоянная; Т - температура; М - молекулярная масса.

Создание ультразвукового поля осуществляется с помощью пьезокерамических преобразователей, представляющих собой механическую колебательную систему. Ультразвуковые пьезокерамические преобразователи обладают обратимостью, т.е. электрические колебания электромагнитной возбуждающей цепи преобразуются в ультразвуковые колебания, и наоборот, ультразвуковые колебания преобразуются в электрические.

Из применяемых устройств данного типа следует назвать извещатели ультразвуковые серии «Фикус» различных модификаций. В зависимости от его компоновки (с одним или двумя выносными блоками) защищаемая площадь составляет 30 м2. Сигнал тревоги подается при возникновении очага горения, площадь которого более 0,1 м2.

Принцип действия линейных оптико-электронных извещателей основан на ослаблении интенсивности света при его прохождении через задымленную среду. В этих извещателях излучатель света и фотоприемник конструктивно разделены.

Извещатель дымовой линейный ИП-212-7 (ИДПЛ)

Извещатель относится к оптико-электронным автоматическим пожарным извещателям. Предназначен для обнаружения дыма в помещениях больших площадей и объемов. Состоит из блока излучателя (БИ) и блока приемника (БП). Формирует извещение «Пожар» при попадании дыма в поток зондирующего инфракрасного излучения между блоком БИ и БП. При полном перекрытии ИК-луча между БИ и БП непрозрачным объектом извещатель выдает извещение «Неисправность». ИДПЛ-1 рассчитан на совместную работу с пультами ППК-2, «Аргус», Сигнал-42 и обеспечивает возможность подключения выносного устройства оптической сигнализации. Максимальная дальность действия 100 м. Инерционность 3 с. Аналогичные по принципу действия извещатели выпускаются также фирмами «Sistem Sensor» (тип 6424), «SCHRACK» (тип Beam detector SPB-E) и др.

В последние годы находит широкое применение система пожарной сигнализации с аспирационными пожарными извещателями. На практике такая АПС реализована в активной многоточечной «системе всасывания дыма» - «RAS» фирмы «FITTICH-SECURITON».

Система RAS осуществляет постоянное всасывание воздуха в чувствительный измерительный блок и сообщает об обнаружении в нем частиц дыма. Система состоит из центральной воздушной магистрали, подключенных к ней гибких трубок с отверстиями для всасывания воздуха и блока обнаружения пожара. В этом блоке размещаются дымовые пожарные извещатели, вентилятор и система обработки информации с устройством контроля воздушного потока. Через имеющуюся систему трубопроводов при помощи вентилятора происходит постоянное всасывание воздуха из контролируемых помещений. Один или два дымовых извещателя определяют наличие частиц дыма в воздушном потоке. При обнаружении повышенной концентрации дыма один из извещателей выдает сигнал, который система обработки воспринимает как предварительный. При дальнейшем повышении концентрации дыма и достижении установленного порога извещатели выдают сигнал «Пожар». Система, в которой применяются два извещателя или используется парная зависимость групп извещателей, обрабатывает первичный сигнал о пожаре как предварительный, а второй - как достоверный сигнал пожара.

RAS - активная многоточечная система обнаружения пожаров. В ней сочетаются преимущества как линейных систем пожарной сигнализации, так и действующих по принципу контроля рассеянного или проходящего света. Это предопределяет широкие возможности использования системы, например:

  • в скрытых, практически незаметных элементах системы для защиты культурных и материальных ценностей;
  • в фальшполах и подвесных потолках;
  • в высокостеллажных складских помещениях с холодильными камерами;
  • в подземных переходах, спортивных сооружениях и других объектах, где существует опасность повреждения элементов системы;
  • в местах труднодоступных для монтажа и обслуживания традиционных точечных дымовых извещателей.