Шлейф (луч) охранно-пожарной сигнализации - электрическая цепь от извещателей до приемно-контрольных приборов (контрольных панелей ) или до распределительной коробки. Шлейф , соединяющий выходные цепи извещателей (датчиков ) и приемно-контрольный прибор (ПКП ), может включать в себя вспомогательные элементы (устройства контроля, устройства визуальной индикации и т.п.). Назначение шлейфа - передача на ППК извещений, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели.

Шлейфы сигнализации (на рис. ШС1 ... ШС5) вместе с линиями связи с внешними устройствами входят в состав линейной части сигнализации. Шлейф имеет свой нормальный ток, определяемый величиной оконечного сопротивления, а также, в меньшей степени, внутренним сопротивлением датчиков.

Некоторые требования, предъявляемые к шлейфам пожарной сигнализации (НПБ 88-2001):
♦ Одним шлейфом пожарной сигнализации с пожарными извещателями , не имеющими адреса, допускается оборудовать зону контроля, включающую:

• помещения, расположенные не более чем на 2 сообщающихся между собой этажах , при суммарной площади помещений 300 м2 и менее;
• до десяти изолированных и смежных помещений суммарной площадью не более 1600 м2, расположенных на одном этаже здания, при этом изолированные помещения должны иметь выход в общий коридор, холл, вестибюль и т. п.;
• до двадцати изолированных и смежных помещений суммарной площадью не более 1600 м2, расположенных на одном этаже здания, при этом изолированные помещения должны иметь выход в общий коридор, холл, вестибюль и т. п., при наличии выносной световой сигнализации о срабатывании пожарных извещателей над входом в каждое контролируемое помещение;
• шлейфы пожарной сигнализации должны объединять помещения таким образом, чтобы было обеспечено необходимое время установления места возникновения пожара.

♦ Максимальное количество и площадь помещений, защищаемых одним кольцевым или радиальным шлейфом с адресными пожарными извещателями, определяется техническими возможностями приемно-контрольной аппаратуры, техническими характеристиками включаемых в шлейф извещателей и не зависит от расположения помещений в здании.
♦ Пожарные извещатели, установленные под фальшполом, над фальшпотолком, должны быть адресными либо подключены к самостоятельным шлейфам пожарной сигнализации, и должна быть обеспечена возможность определения их места расположения. Конструкция перекрытий фальшпола и фальшпотолка должна обеспечивать доступ к пожарным извещателям для их обслуживания.
♦ Резерв емкости ПКП (количество шлейфов ), предназначенных для работы с неадресными пожарными извещателями, должен быть не менее 10 % при числе шлейфов 10 и более.
♦ Выбор проводов и кабелей, способы их прокладки для организации шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации должен производиться в соответствии с требованиями ПУЭ, СНиП 3.05.06-85 , ВСН 116-87, требованиями настоящего раздела и технической документации на приборы и оборудование системы пожарной сигнализации.
♦ Шлейфы пожарной сигнализации необходимо выполнять с условием обеспечения автоматического контроля целостности их по всей длине.
♦ Шлейфы пожарной сигнализации следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями с медными жилами. Шлейфы пожарной сигнализации, как правило, следует выполнять проводами связи, если технической документацией на приемно-контрольный прибор не предусмотрено применение специальных типов проводов или кабелей.
♦ В случаях, когда система пожарной сигнализации не предназначена для управления автоматическими установками пожаротушения , системами оповещения , дымоудаления и иными инженерными системами пожарной безопасности объекта, для подключения шлейфов пожарной сигнализации радиального типа напряжением до 60 В к приборам приемно-контрольным могут использоваться соединительные линии, выполняемые телефонными кабелями с медными жилами комплексной сети связи объекта при условии выделения каналов связи. При этом выделенные свободные пары от кросса до распределительных коробок, используемых при монтаже шлейфов пожарной сигнализации, как правило, следует располагать группами в пределах каждой распределительной коробки и маркировать красной краской.
♦ Соединительные линии, выполненные телефонными и контрольными кабелями, должны иметь резервный запас жил кабелей и клемм соединительных коробок не менее чем по 10 % .
♦ Шлейфы пожарной сигнализации радиального типа, как правило, следует присоединять к приемно-контрольному прибору посредством соединительных коробок, кроссов. Допускается шлейфы пожарной сигнализации радиального типа подключать непосредственно к пожарным приборам, если информационная ёмкость приборов не превышает 20 шлейфов .
♦ Шлейфы пожарной сигнализации кольцевого типа следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями связи, при этом начало и конец кольцевого шлейфа необходимо подключать к соответствующим клеммам ПКП.
♦ Диаметр медных жил проводов и кабелей должен быть определен из расчета допустимого падения напряжения, но не менее 0,5 мм .
♦ Линии электропитания ПКП и приборов пожарных управления, а также соединительные линии управления автоматическими установками пожаротушения, дымоудаления или оповещения следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями. Не допускается их прокладка транзитом через взрывоопасные и пожароопасные помещения (зоны). В обоснованных случаях допускается прокладка этих линий через пожароопасные помещения (зоны) в пустотах строительных конструкций класса КО или огнестойкими проводами и кабелями либо кабелями и проводами, прокладываемыми в стальных трубах по ГОСТ 3262 .
♦ Не допускается совместная прокладка шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации, линий управления автоматическими установками пожаротушения и оповещения с напряжением до 60 В с линиями напряжением 110 В и более в одном коробе, трубе, жгуте, замкнутом канале строительной конструкции или на одном лотке.
Совместная прокладка указанных линий допускается в разных отсеках коробов и лотков, имеющих сплошные продольные перегородки с пределом огнестойкости 0,25 ч из негорючего материала.
♦ При параллельной открытой прокладке расстояние от проводов и кабелей пожарной сигнализации с напряжением до 60 В до силовых и осветительных кабелей должно быть не менее 0,5 м.
Допускается прокладка указанных проводов и кабелей на расстоянии менее 0,5 м от силовых и осветительных кабелей при условии их экранирования от электромагнитных наводок.
Допускается уменьшение расстояния до 0,25 м от проводов и кабелей шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации без защиты от наводок до одиночных осветительных проводов и контрольных кабелей.
♦ В помещениях, где электромагнитные поля и наводки превышают уровень, установленный ГОСТ 23511, шлейфы и соединительные линии пожарной сигнализации должны быть защищены от наводок.
♦ При необходимости защиты шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации от электромагнитных наводок следует применять экранированные или неэкранированные провода и кабели, прокладываемые в металлических трубах, коробах и т. д. При этом экранирующие элементы должны быть заземлены.
♦ Наружные электропроводки систем пожарной сигнализации следует, как правило, прокладывать в земле или в канализации.
При невозможности прокладки указанным способом допускается их прокладка по наружным стенам зданий и сооружений, под навесами, на тросах или на опорах между зданиями вне улиц и дорог в соответствии с требованиями ПУЭ.
♦ Основную и резервную кабельные линии электропитания систем пожарной сигнализации следует прокладывать по разным трассам, исключающим возможность их одновременного выхода из строя при загорании на контролируемом объекте. Прокладку таких линий, как правило, следует выполнять по разным кабельным сооружениям.
Допускается параллельная прокладка указанных линий по стенам помещений при расстоянии между ними в свету не менее 1 м.
Допускается совместная прокладка указанных кабельных линий при условии прокладки хотя бы одной из них в коробе (трубе), выполненной из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,75 ч.
♦ Шлейфы пожарной сигнализации целесообразно разбивать на участки посредством соединительных коробок.
В конце шлейфа рекомендуется предусматривать устройство, обеспечивающее визуальный контроль его включенного состояния (например, устройство с проблесковым сигналом, отличным от красного цвета, с частотой проблескового свечения 0,1–0,3 Гц), а также соединительную коробку или иное коммутационное устройство для подключения оборудования для оценки состояния системы пожарной сигнализации, которые необходимо устанавливать на доступном месте и высоте.

По способу контроля целосности шлейфа различают:

Знакопостоянные шлейфы

Знакопеременные шлейфы

Целостность знакопостоянного шлейфа контролируется, используя оконечное устройство - резистор, устанавливаемый в конце шлейфа . Чем больше номинал оконечного резистора, тем меньше ток потребления в дежурном режиме, соответственно, меньше емкость источника резервного питания и ниже его стоимость. Состояние шлейфа прибора приемно-контрольного определяет по его току потребления или, что то же самое, по напряжению на резисторе, через который питается шлейф . При включении в шлейф дымовых извещателей ток шлейфа увеличится на величину их суммарного тока в дежурном режиме. Причем его величина для выявления обрыва шлейфа должна быть меньше тока в дежурном режиме не нагруженного шлейфа.

Целостность знакопеременного шлейфа контролируется, используя оконечное устройство - резистор и диод, устанавливаемые в конце шлейфа. Сигнал "Пожар" пердается в положительной составляющей сигнала, "Неисправность" - в отрицательной. Для продолжения работы при выдаче сигнала "Неисправность" из-за снятого с базы извещателя, в базу устанавливается диод Шоттки. Таким образом сигнал "Неисправность" из-за снятого извещателя или неисправности самотестирующегося извещателя (например, линейного) не блокирует сигнал "Пожар" от ручного извещателя. Знакоперемнный шлейф позволяет использовать самотестирующиеся извещатели в пороговых шлейфах. При обнаружении неисправности извещатель производит автоматическое изъятие самого себя из шлейфа сигнализации, и это позволяет использовать его совместно с любым пультом пожарной сигнализации, так как контроль изъятия извещателя является обязательным требованием норм пожарной безопасности для всех ПКП.

С мая 2009 года вступил в силу Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности " и Своды Правил МЧС РФ (СП 5.13130.2009 "Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования "), которые определяют новые требования к шлейфам сигнализации и к огнестойкости кабелей пожарной сигнализации .

Адресные шлейфы:
(материал в разработке)
Искробезопасные шлейфы:
(материал в разработке)

Чтобы обеспечить бесперебойную работу пожарной сигнализации датчики соединяются с устройствами оповещения и пультом диспетчера посредством проводов (шлейфов). Кабели также передают контрольные извещения, оптический сигнал и т.д. Типы шлейфов пожарной сигнализации делятся по своей структуре, требования к ним оговариваются в СНиП и ФЗ №123.

Требования к проводам пожарной сигнализации

Все основные требования к шлейфам пожарной сигнализации заключаются в обеспечении работоспособности системы в случае возгорания в течение необходимого времени. В идеале кабель должен иметь идентичную помещению степень огнестойкости.

Оконечное устройство шлейфа обеспечивается конструктивной дополнительной или любой другой огнезащитой.

Согласно ФЗ нормы по кабелю регламентируются указом от 10.07.2012. В частности указывается:

• Сопротивление шлейфа пожарной сигнализации должно выдерживать воздействие открытого пламени в течение заданного количества времени. Работоспособность систем оповещения и сигнализации при этом сохраняется в полном объеме, до тех пор, пока сотрудники и посетители не покинут здание.
• Поможет выбрать кабели соответствующий ГОСТ. Обозначение шлейфов пожарной сигнализации регламентируется в ФЗ, поэтому маркировка провода должна в обязательном порядке присутствовать на обмотке.
• Горизонтальные и вертикальные защищаются негорючими конструкциями и огнезащитой. Нормы прокладки кабелей пожарной сигнализации предписывают использовать провод с термостойкой обмоткой. Внутри стен перекрытия, пустотах и нишах монтаж осуществляется в гофротрубе. При открытой прокладке пожарной сигнализации используется негорючий провод.
• Проходка кабельных линий через стены нуждается в обязательной обработке огнезащитными составами. Во время работ выполняется герметизация стыков и другими . Способ прокладки через стены определяется с учетом технических характеристик здания, его огнеопасности. Обязательность прокладки в коробах определяется степенью пожароопасности помещения.
• Прокладка с другими кабелями допускается при условии наличия термоизолирующей обмотки.
• Проводить ТО пожарной сигнализации должен специалист, представитель компании осуществляющей установку систем оповещения.

Чтобы определить месторасположение возгорания, необходимо, чтобы все системы находились в работоспособном состоянии. Для пожарной сигнализации должен применяться кабель устойчивый к открытому воздействию огня. Предел огнестойкости высчитывается по требованиям ППБ предъявляемым к несущим конструкциям в помещении.

Виды шлейфов для противопожарной сигнализации

Выбор сечения кабеля, максимальная длина шлейфа ПС и многие другие аспекты рассчитываются после выбора схемы подключения датчиков. Существует несколько основных способов выполнения этой задачи:

1. Пороговые системы с радиальным шлейфом . Один прибор управления, моноблок в состоянии обслуживать не более десяти линий и датчиков. Увеличение возможностей достигается благодаря установке еще одного блока контроля шлейфа. Название система получила благодаря используемому принципу работы. У каждого датчика есть свой порог чувствительности. При достижении его срабатывает оповещение.
   Недостатком пороговой системы является большое количество ложных сигналов. Прокладка совместно с другими кабелями только усугубляет ситуацию. Еще один минус – невозможность точного определения места возгорания. Система оповещает только о разрыве линии, поэтому проверять приходится весь шлейф радиального типа.
   К преимуществу решения можно отнести низкую стоимость оборудования и монтажных работ.
2. Пороговые структуры с модульным шлейфом . Практически ничем не отличается от предыдущей схемы. Отличие состоит в том, что используемый модуль может контролировать работу многих линий одновременно. Параметры шлейфа позволяют дублировать сигнал оповещения, методом подключения двухпороговых конструкций.
3. Адресно-аналоговые линии . Контроль над системой осуществляет модуль, к которому подключен кольцевой шлейф. Отличием адресно-аналогового устройства является то, что сам датчик не принимает решение о наличие возгорания, а просто передает необходимую информацию на пульт.
   Система с кольцевым построением шлейфов позволяет отсеивать ненужную информацию. Сигнал дублируется и передается на пульт контроля. Анализ позволяет отличить случаи возгорания от обрыва кабеля и других неисправностей шлейфов. Транзитная прокладка допускает использования длины кабеля до 2000 м.
4. Комбинированные системы . Для вывода сигнала диспетчеру используется как пороговое, так и аналоговое оборудование. Современная сигнализация, в которой учитываются все недостатки предыдущих линий. Алгоритм поиска неисправностей шлейфа облегчен благодаря использованию кольцевой схемы.
   Комбинированные системы могут использоваться как внутри, так и снаружи помещения. Во втором случае используется экранированный кабель уличного исполнения.

Для некоторых категорий помещений ППБ устанавливают определенные ограничения по шлейфам. Монтаж исключительно негорючего провода, недопустимость скрытой проводки, прокладка в кабельном лотке – эти и другие ограничения описаны в СНиП 3.05.06-85 и ВСН 116-87.

Какой нужен кабель для ПС

Марка провода для монтажа определяется по категории пожароопасности здания и установленной системы оповещения. Решение об использовании термокабеля и других видов материалов принимается во время разработки проектной документации.

Во время выбора кабеля важную роль играют следующие показатели:

• Расчет сечения. Недостаточная мощность и пропускная способность может привести к неточным показаниям датчиков. В случае пороговых систем слаботочный кабель, может стать причиной постоянного срабатывания ложной сигнализации.
• Достаточная защита кабеля. Помимо теплоизоляции и наличия негорючей обмотки, может потребоваться понизить чувствительность шлейфа. В обычной ситуации можно сразу использовать защищенный провод. Но если по недосмотру или другим причинам ПС дает сбои из-за чувствительности кабеля, проводят измерение сопротивления изоляции шлейфа.
• Маркировка. Предел огнестойкости кабелей, наличие экранирования шлейфа и другие показатели должны указываться на обмотке провода. Правила маркировки кабельных линий также требуют указывать коэффициент дымности и горючести.

Монтаж проводной пожарной сигнализации можно осуществлять исключительно промаркированным кабелем с обязательным указанием класса огнеопасности. Существуют классы провода, имеющие следующее буквенное обозначение:

• НГ – негорючий - имеет классификацию по мере огнестойкости от A до D.
• LS – рекомендована прокладка во взрывоопасных зонах, а также в групповом лотке. Не распространяют вредные испарения во время горения.
• HF – при горении не выделяют вещества, обладающие высокими коррозионными свойствами. Допускается прокладка в кабельном лотке вместе с другими проводами сигнализации.

Бухты с проводом помимо обозначения на самой обмотке должны иметь маркировочную бирку и инструкцию по монтажу. Срок эксплуатации кабельной линии также указывается изготовителем.

Нормы по прокладке шлейфов зависят от используемой системы сигнализации и действующими требованиями ППБ. Перечень кабелей допустимых к применению приводится в СНиП и ПУЭ. Нарушения рекомендаций приводит к неисправности ПС.

Если кабель не соответствует нормам, при обнаружении этого, инспектор МЧС выпишет пояснительную записку и привлечет к административной ответственности с указанием сроков замены действующих шлейфов.

Способы прокладки шлейфов ПС

Монтаж и техническое обслуживание системы сигнализации описан в ВСН 116-87, дополнительные требования находятся в СНиП 3.05.06-85. Среди всех указаний можно выделить следующее:

А.В. Родионов
Заместитель начальника отдела системотехники НВП "Болид"

Немало статей написано о том, что радиальные системы все больше и больше вытесняются современными адресно-аналоговыми системами, имеющими потенциально большую надежность, функциональность и информативность. Конечно, это так, но и радиальные системы не стоят на месте!

Что такое радиальные системы сигнализации? Определимся сразу, что в рамках этой статьи под "радиальными" будем понимать традиционные проводные системы ОПС, основой которых является шлейф сигнализации.

Радиальные системы сигнализации имеют и другое название - лучевые. Это связано с тем, что каждый шлейф образует своего рода луч или радиус, исходящий из центра, в роли которого выступает приемно-контрольный прибор.

Преимущества радиальных систем сигнализации

Использование современных алгоритмов цифровой обработки сигналов в приемно-кон-трольных приборах позволяет существенно повысить надежность детектирования сигнала от извещателей и, как следствие, снизить вероятность ложных тревог. Если говорить о надежности самих извещателей, то показатели практически одинаковы и у современных пороговых, и у адресных извещателей, элементная база которых и методы обнаружения факторов тревоги/пожара во многом совпадают. Радиальные системы сигнализации имеют право на дальнейшее успешное существование по следующему (далеко не полному) ряду показателей:

• универсальность: любые извещатели работа-ют с любыми ППКП;
• возможность реализации охранных и пожарных зон на одном ППКП;
• невысокая критичность к параметрам проводной линии шлейфа;
• приемлемые показатели надежности;
• широкая распространенность;
• применимость для большинства типов объектов;
• широкий спектр отечественных производителей;
• низкая стоимость.

Стоит отметить, что радиальные системы не всегда наилучшим образом подходят для определенных типов объектов. Для крупных объектов, где требуется установить и обслуживать несколько тысяч пожарных извещателей, больше подойдут адресно-аналоговые системы, так как суммарные затраты на один извещатель будут меньше, чем в радиальных системах, да и количество извещателей будет меньше. Однако для малых и средних объектов стоимость технических средств охраны, а также затраты на их монтаж и обслуживание будут ниже. Кроме того, для целей охранной сигнализации традиционно используются контактные извещатели, которые как нельзя лучше подходят для радиальных ППКП.

Но главным показателем, безусловно, остается рыночная востребованность проводных радиальных систем ОПС: по экспертным оценкам, на долю таких систем приходится до 70% отечественного рынка.

Немного истории

Одна из первых систем сигнализации, появившихся в нашей стране, была создана на базе поста телефонной связи в Государственном Эрмитаже. Это была охранная сигнализация, использовавшая проложенные ранее линии телефонной связи. До 1990-х гг. большинство приемно-контрольных приборов использовалось в качестве оборудования, совмещающего функции охранной и пожарной сигнализации, при этом тактика работы и с охранными, и с пожарными извещателями была одинаковой. Ввод в действие новых норм потребовал от производителей ППКП разделить эти функции. Накопленный опыт разработки и эксплуатации отечественных приборов доказал возможность совмещения охранных и пожарных функций на одном приборе, а достаточно развитые на тот момент вычислительные средства позволили реализовать эту уникальную возможность без противоречий с точки зрения требований норм к охранной и пожарной сигнализации. В том, что это уникальное для мировой практики явление стало реальностью, огромная роль принадлежит НИЦ "Охрана", входившему на тот момент в состав ВНИИПО. В то же время на рынке стали появляться зарубежные адресные, адресно-аналоговые и радиоканальные системы ОПС, однако экономический кризис 1998 г. остро обозначил необходимость разработки их отечественных функциональных аналогов. Прошедшие годы разработчики интенсивно трудились над решением данной проблемы, и сейчас целый ряд отечественных производителей выпускает собственные системы, ни по качеству, ни по функциям не уступающие зарубежным.

Развивались также и радиальные системы: пожарные ППКП научились определять количество сработавших извещателей в шлейфе (од-нопороговые и двухпороговые пожарные шлейфы), введена процедура верификации сработавшего из вещателя; для охранных ППКП стали доступны такие функции, как защита от саботажа (подмены извещателя), контроль вскрытия корпуса извещателя, контроль снятого с охраны ШС, автоматическое взятие ШС под охрану и пр.

Особенности использования

Рассмотрим некоторые особенности использования проводных радиальных систем ОПС.

Охранные шлейфы

Тактика работы охранных шлейфов достаточно проста: шлейф может находиться либо в норме (на охране), либо в тревоге, либо снят с охраны. Любое нарушение (переход за пределы диапазона нормы) взятого на охрану шлейфа автоматически переводит его в режим тревоги. Большинство охранных извещателей работают на обрыв шлейфа при тревоге, но как быть, если злоумышленник решил блокировать передачу тревожного извещения, перемкнув внешние провода шлейфа, подключенные к извещателю? Для защиты от такого вида саботажа современные приемно-контрольные приборы отслеживают резкое изменение сопротивления шлейфа даже на небольшое значение. Если установить скрытый резистор небольшого номинала внутри корпуса извещателя, прибор зафиксирует скачкообразное изменение сопротивления в шлейфе в момент подключения перемычки и перейдет в режим тревоги. В то же время, если сопротивление шлейфа будет плавно меняться, например, в случае изменения утечек между проводами ШС или проводом и "землей", прибор не должен трактовать эти изменения как попытку саботажа. На рис. 1 условно показаны схемы и диаграммы сопротивления шлейфа в обоих случаях.

Однако как быть, если злоумышленник оказался хитрее и установил перемычку внутри корпуса извещателя, на клеммах тревожных контактов? И в этом случае можно найти выход! Если извещатель имеет датчик вскрытия корпуса (тампер), прибор зафиксирует факт вскрытия корпуса извещателя, что, безусловно, должно привлечь внимание службы охраны. А поиск и устранение перемычки - это уже тривиальная задачка для инженерной службы. Схемы и диаграммы сопротивления шлейфа для этого случая показаны на рис. 2.

Конечно, задача защиты от возможного саботажа не решается только указанными способами, но при разумном подходе рассмотренные особенности реализации охранной сигнализации позволят предотвратить материальные потери и существенно сэкономить время и силы при поиске потенциально возможных точек атаки злоумышленника.

Пожарные шлейфы

Тактика работы пожарных шлейфов существенно отличается от охранных. Для пожарной сигнализации главное - это разумный компромисс между двумя задачами:

• не выдать ложного сообщения о пожаре;
• отреагировать на наличие факторов пожара. Функцию определения факторов пожара и передачи тревожного извещения выполняют пожарные извещатели, а приемно-контрольный прибор должен уметь надежно детектировать это извещение и принять решение о том, каким образом реагировать на него, чтобы избежать возможных потерь как от самого пожара, так и от последствий работы средств пожарной автоматики.

Какие же особенности реализации пожарных шлейфов могут пригодиться в этом случае?

1. Возможность автоматического сброса пожарного извещателя для перевода его в исходное состояние после срабатывания. Эта возможность чрезвычайно важна для реализации функции верификации (перезапроса) сработавшего в шлейфе извещателя. Извещатели не идеальны и могут формировать ложные извещения о пожаре. Чтобы удостовериться в том, что извещение не ложное, прибор сбрасывает извещатель и ожидает его повторного срабатывания. Лишь после повторного срабатывания принимается решение о наличии в защищаемом помещении опасности пожара.
2. Возможность обнаружения нескольких сработавших извещателей в одном шлейфе. Как известно, аппаратура системы пожарной сигнализации при срабатывании не менее двух пожарных извещателей должна формировать команды на управление автоматическими установками пожаротушения, или дымоудаления, или оповещения о пожаре, или управления инженерным оборудованием объектов. Для шлейфов, которые могут различать срабатывание одного, двух и более извещателей, введено специальное обозначение: двухпороговые. Использование двухпороговых шлейфов позволяет сэкономить на количестве извещателей, устанавливаемых в одном помещении (три извещателя в одном шлейфе, вместо четырех в двух шлейфах для однопороговых ШС), а также сэкономить на проводах показаны. На рис. 3 показаны схемы и диаграммы двухпороговых пожарных ШС.
3. Реализация механизмов, минимизирующих влияние переходных процессов в шлейфах. Внутренние схемы большинства извещателей можно представить в виде эквивалентной RC-схемы, позволяющей оценить процессы, происходящие в нагруженном шлейфе. Чем больше извещателей включено в шлейф, тем выше его эквивалентная емкость. Чем выше емкость шлейфа, тем больше время завершения переходных процессов.

В каких случаях возникают переходные процессы в шлейфах и на что они могут повлиять? Учитывать переходные процессы необходимо прежде всего в шлейфах со знакопеременным напряжением. Каждый раз при изменении полярности происходят циклы заряда/разряда внутренней емкости извещателя, и напряжение в шлейфе "выравнивается" не сразу. Как правило, приемно-контрольные приборы выдерживают определенную паузу перед тем, как начать измерять напряжение в шлейфе после изменения полярности. Длительность такой паузы должна быть заведомо больше длительности переходного процесса и, как правило, составляет сотни миллисекунд (200- 300 мс). Но этого времени может быть недостаточно, если в шлейф включено слишком много извещателей! В этом случае длительность переходного процесса больше паузы, отведенной на его завершение, и результаты измерения оказываются искаженными. Этот эффект также присущ и шлейфам с постоянным напряжением: в случае сброса напряжения питания в шлейфе или при обрыве оконечного элемента нагруженного шлейфа. Искажение результатов измерения параметров шлейфа под влиянием переходного периода может явиться причиной формирования ложного сигнала о пожаре. Это необходимо учитывать при расчете количества извещателей, включаемых в один шлейф. Диаграммы напряжений в шлейфах сигнализации при переходных процессах показаны на рис. 4. Как же минимизировать влияние переходных процессов, если расчет максимального количества извещателей в шлейфе определяется лишь максимальным током нагрузки шлейфа, а нелинейные характеристики извещателей не приводятся? Эту задачу должен решать сам прием-но-контрольный прибор, фактически вычисляя производную процесса изменения состояния шлейфа. Это может несколько затягивать время реакции на срабатывание извещателя, но надежно защищает от ложных тревог.

Перспективы развития

Как уже отмечалось, списывать со счетов традиционные радиальные системы сигнализации преждевременно. В числе перспективных задач -дальнейшее расширение функциональности таких систем с точки зрения интеграции с инженерными системами объектов. Развитие так называемой технологической сигнализации на аппаратной базе существующих систем охранно-

пожарной сигнализации оправдано тем, что большая часть инженерного оборудования (насосы, клапаны, задвижки и пр.) имеет контактные выходы, идеально подходящие для включения в радиальные шлейфы сигнализации. Кроме того, постоянно ведутся работы, направленные на повышение надежности проводных радиальных систем. Здесь можно выделить три составные части, каждая из которых вносит свой вклад в общий показатель надежности:

• извещатель;
• проводной шлейф, в качестве канала связи;
• приемно-контрольный прибор.

Эволюция сегментов радиальных систем

Оглянувшись примерно на 10 лет назад, мы увидим, какой путь развития прошли извещатели и какая огромная работа была проделана. Если внешне конструкция извещателей изменилась незначительно, то внутреннее наполнение эволюционировало весьма существенно. Использование микроконтроллеров позволило применить математические методы обработки сигналов от первичных преобразователей, реагирующих на факторы пожара или тревоги. Это позволяет отфильтровывать случайные или наводимые помехи, регулировать при необходимости уровень порогового значения фактора тревоги и накапливать данные об его изменении с течением времени. Развитые функции самодиагностики дымовых пожарных извещателей позволяют сейчас детектировать неисправность оптического канала или неисправности собственной схемы извещателя, предотвращая формирование ложных сигналов о пожаре. Дальнейшее повышение надежности работы извещателей, многофакторное определение тревоги/пожара, использование новых методов и алгоритмов работы обусловливают пути их развития. Вслед за извещателями не меньший путь развития прошли и приемно-контрольные приборы. Но самым "неразвитым" сегментом радиальных систем остается собственно шлейф, как канал связи между извещателями и приемно-контрольным прибором. Сейчас иметь двухпроводную линию для передачи бинарного состояния - непозволительная роскошь. В дальней перспективе, когда стоимость адресно-аналогового извещателя приблизится к стоимости традиционного порогового извещателя, радиальные системы уступят свои л-идирующие позиции, но в близкой перспективе, пока стоимость адресных систем достаточно высока, широкой альтернативы радиальным системам нет. Но это утверждение не означает, что радиальные системы не будут развиваться.

Гибридные системы

Уже сейчас на рынке есть гибридные системы, сочетающие в себе достоинства адресных и пороговых систем. В таких гибридных системах, называемых опросными адресно-пороговыми, реализованы следующие достоинства адресных систем:

• позиционирование места возгорания/проникновения с точностью до места установки извещателя;
• проверка работоспособности и автоматическая идентификация каждого неисправного извещателя;
• указание на необходимость технического обслуживания извещателя;
• возможность ветвления шлейфа;
• отсутствие необходимости обрывать шлейф при извлечении извещателя из розетки.

Перспектива развития радиальных систем, на взгляд автора, заключается в совмещении в рамках одного прибора обычных пороговых шлейфов и опросных адресно-пороговых шлейфов сигнализации. По стоимости один адресно-пороговый извещатель, вероятно, будет сопоставим со стоимостью двух традиционных пороговых извещателей, но для небольших и средних объектов их применение позволит удешевить систему в целом. При наличии функции контроля исправности допускается установка одного извещателя в помещении вместо двух обычных пороговых.

Итак, в завершение статьи можно сделать следующие выводы:

• для малых и средних объектов радиальные системы ОПС с точки зрения затрат, надежности и функциональности являются наиболее рациональным решением;
• использование механизмов защиты от саботажа охранных зон потенциально снижает риск материальных потерь;
• верификация состояния пожарных извещателей, а также учет влияния переходных процессов в пожарных шлейфах способны минимизировать количество ложных сигналов о пожаре;
• применение двухпороговых пожарных шлейфов позволяет оптимизировать расходы на материалы и оборудование;
• перспективное направление развития радиальных систем ОПС: опросные адресно-пороговые системы.

Шлейф (охранно-пожарная сигнализация) - электрическая цепь, соединяющая выходные цепи извещателей, включающая в себя вспомогательные элементы и соединительные провода и предназначенная для передачи на приемно-контрольный прибор извещений, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели.

Совокупность шлейфов сигнализации, соединительных линий для передачи по каналам связи или отдельным линиям на прибор приемно-контрольных извещений, устройств для соединения и разветвления кабелей и проводов, подземной канализации, труб и арматуры для прокладки кабелей и проводов входит в линейную часть системы сигнализации.

Шлейфы охранной сигнализации

Шлейфы пожарной сигнализации

Общие требования

Шлейфы пожарной сигнализации, как правило, выполняются проводами связи, если технической документацией на приборы приемно-контрольные пожарные не предусмотрено применение специальных типов проводов или кабелей. Для шлейфов пожарной сигнализации возможно использовать только кабели с медными жилами, диаметром не менее 0,5 мм. Необходим автоматический контроль целостности шлейфа по всей длине.

При параллельной открытой прокладке расстояние от шлейфов пожарной сигнализации с напряжением до 60 В до силовых и осветительных кабелей должно быть не менее 0,5 м. Возможна прокладка шлейфов на расстоянии менее 0,5 м от силовых и осветительных кабелей при условии их экранирования от электромагнитных наводок.

В помещениях, где электромагнитные поля и наводки имеют высокий уровень, шлейфы пожарной сигнализации должны быть защищены от наводок.

В конце шлейфа рекомендуется предусматривать устройство, обеспечивающее визуальный контроль его включенного состояния, а также соединительную коробку для оценки состояния системы пожарной сигнализации, которые необходимо устанавливать на доступном месте и высоте. В качестве такого устройство может быть использован ручной извещатель или устройства контроля шлейфов.

Знакопостоянные шлейфы

Схема знакопостоянного шлейфа

Целостность знакопостоянного шлейфа контролируется, используя оконечное устройство - резистор, устанавливаемый в конце шлейфа. Чем больше номинал оконечного резистора, тем меньше ток потребления в дежурном режиме, соответственно, меньше емкость источника резервного питания и ниже его стоимость. Состояние шлейфа прибора приемно-контрольного определяет по его току потребления или, что то же самое, по напряжению на резисторе, через который питается шлейф. При включении в шлейф дымовых извещателей ток шлейфа увеличится на величину их суммарного тока в дежурном режиме. Причем его величина для выявления обрыва шлейфа должна быть меньше тока в дежурном режиме не нагруженного шлейфа.

Знакопеременные шлейфы

Схема знакопеременного шлейфа

Метод контроля шлейфа сигнализации с питанием шлейфа знакопеременным импульсным напряжением обеспечивает повышение нагрузочной способности шлейфа для питания токопотребляющих извещателей. В качестве выносных элементов шлейфов сигнализации используют последовательно соединенные резистор и диод , в прямом цикле напряжения он включен в обратном направлении и потери на нём отсутствуют. В обратном цикле из-за его короткой длительности потери так же незначительны. Сигнал «Пожар» передается в положительной составляющей сигнала, «Неисправность» - в отрицательной. Для продолжения работы при выдаче сигнала «Неисправность» из-за снятого с базы извещателя, в базу устанавливается диод Шоттки . Таким образом сигнал «Неисправность» из-за снятого извещателя или неисправности самотестирующегося извещателя (например, линейного) не блокирует сигнал «Пожар» от ручного извещателя.

Знакоперемнный шлейф позволяет использовать самотестирующиеся извещатели в пороговых шлейфах. При обнаружении неисправности извещатель производит автоматическое изъятие самого себя из шлейфа сигнализации, и это позволяет использовать его совместно с любым пультом пожарной сигнализации, так как контроль изъятия извещателя является обязательным требованием норм пожарной безопасности для всех ПКП .

Шлейфы с пульсирующим напряжением

Метод контроля с питанием шлейфа сигнализации пульсирующим напряжением основан на анализе переходных процессов в шлейфе, нагруженном на конденсатор.

Адресные шлейфы

В адресных опросных системах пожарной сигнализации производится периодический опрос пожарных извещателей, обеспечивается контроль их работоспособности и идентификация неисправного извещателя прибором приемно-контрольным. Использование в пожарных извещателях этого типа специализированных процессоров с многоразрядными аналого-цифровыми преобразователями, сложными алгоритмами обработки сигналов и энергонезависимой памятью обеспечивает возможность стабилизации уровня чувствительности извещателей и формирование различных сигналов при достижении нижней границы автокомпенсации при загрязнении оптопары и верхней границы при запылении дымовой камеры.

Адресные опросные системы достаточно просто защищаются от обрыва адресного шлейфа и короткого замыкания. В опросных адресных системах пожарной сигнализации может использоваться произвольный вид шлейфа: кольцевой, разветвленный, звездой, любое их сочетание и не требуется никаких оконечных элементов. В опросных адресных системах не требуется разрывать адресный шлейф при снятии извещателя, его наличие подтверждается ответами при запросе прибора приемно - контрольного не реже одного раза в 5 - 10 сек. Если прибор приемно - контрольный при очередном запросе не получает ответ от извещателя его адрес индицируется на дисплее с соответствующим сообщением. Естественно, в этом случае отпадает необходимость использования функции разрыва шлейфа и при отключении одного извещателя сохраняется работоспособность всех остальных извещателей.

Новые технологии, энергосберегающие компоненты, способность программного обеспечения выполнять определенные действия и другие новшества в последние годы изменили не только технологии изготовления пожарных извещателей, но и методы их установки и монтажа. Это, в свою очередь, вызвало изменения в существующих стандартах и нормативах по проектированию систем пожарной сигнализации. Например, давно применяющаяся и считавшаяся до недавнего времени традиционной топология радиального шлейфа в настоящее время все больше и больше заменяется кольцевой топологией. Возможность установки большого количества пожарных извещателей в одном шлейфе без снижения их надежности и работоспособности делает применение кольцевых шлейфов довольно привлекательным по сравнению с радиальными. Современные кольцевые шлейфы являются многофункциональными и позволяют кроме подключения автоматических и ручных пожарных извещателей управлять дополнительным оборудованием с помощью различных модулей входов/выходов.

Преимущества использования аналогово-кольцевых шлейфов:

Рис.1. Радиальные шлейфы Рис.2. Кольцевой шлейф

• Предельная информативность шлейфа, достигаемая применением интеллектуальных пожарных извещателей и их полной адресацией;
• Высокая надёжность кольцевого шлейфа, по сравнению с радиальным - при обрыве или коротком замыкании, радиальный шлейф частично, или полностью выходит из строя, в кольцевом шлейфе устройства, называемые изоляторами, автоматически отсекают повреждённый участок, и шлейф продолжает функционировать как две радиальные ветви. При обрыве шлейфа, изоляторы не активизируются;
• Возможность создания радиальных ответвлений, если это необходимо для оптимизации кабельной схемы;
• Меньшие трудозатраты и расход кабельных материалов при одинаковом количестве извещателей.

Esserbus - максимум надежности, минимум затрат
Пожарные приемно-контрольные приборы ESSER поддерживают кольцевые шлейфы esserbus и esserbus-PLus. Кольцевой шлейф esserbus это двухпроводный шлейф, обладающий следующими особенностями:

• Максимальная длина шлейфа 3500 м;
• До 127 устройств на шлейф;
• До 127 групп извещателей на шлейф;
• До 63 радиальных ответвлений (до 32 устройств в ответвлении) на шлейф;
• До 32 транспондеров на шлейф (до 100 транспондеров на ПКП);
• Напряжение в шлейфе 27,5 в.

В дополнении к вышеописанным особенностями технологий esserbus существует кольцевой шлейф esserbus-PLus с улучшенными характеристиками. Новый шлейф поддерживает автоматические извещатели серии IQ8Quad со встроенными устройствами оповещения, адресные устройства оповещения серии IQ8Alarm и беспроводные устройства IQ8Wireless. Для подключения всех этих устройств не требуется прокладки дополнительных проводов, т.е. передача данных, сигналы и питание всех устройств шлейфа осуществляется всего по двум проводам. Кольцевой шлейф esserbus-PLus поддерживается только ПКП серии IQ8Control.