سیستم های اعلام حریق ( قسمت دوم: اطلاعات جامع )

بروزرسانی : جمعه 11 مرداد 1392

سیستم های اعلام حریق متعارف، سیستم های مناسب و مقرون به صرفه ای برای بسیاری از ساختمانهای کوچک هستند. اما در ساختمانهای پیچیده تروبزرگتر گرایش به استفاده از سیستم های اعلام حریق هوشمند پیشرفته بیشتر است...

سیستم های اعلام حریق

سیستم های اعلام حریق متعارف، سیستم های مناسب و مقرون به صرفه ای برای بسیاری از ساختمانهای کوچک هستند. اما در ساختمانهای پیچیده تر وبزرگتر گرایش به استفاده از سیستم های اعلام حریق هوشمند پیشرفته بیشتر است. مزایای این سیستم ها در سرعت شناسایی و تشخیص محل حریق ونگهداری آسانتر آنها است. سیستم های هوشمند در سیم کشی سیم دارای دامنه ی خطا هستند که این ویژگی امکان استفاده از یک جفت سیم را برای اتصال به 198 قطعه/دستگاه به سیستم فراهم می کند، بنابراین در سیم کشی سیستم های بزرگ صرفه جویی مالی نیز می شود. در تاسیسات بزرگتر، مزایای نگهداری بهتر وکاهش هزینه ی سیم کشی چشمگیر است. اخیرا در انگلستان نقطه ای که درآن استفاده ازیک سیستم هوشمند، اقتصادی ومقرون به صرفه می باشد، دارای حدود 6 ناحیه ی تحت پوشش قلمداد می شود. این راهنما مقدمه ای برفناوری بکاررفته در سیستم های اعلام حریق هوشمند است. سیم کشی به صورت مدار صورت می گیرد ودر هر پایانه به دستگاه کنترل مرکزی متصل می شود. تمامی آشکار سازها( Detector )، شاسی های اعلام حریق ( Call Point )، مولدهای صدا Sounder) )، و زیر سیستم های کارتی ( Module ) میانجی مستقیما به مدار متصل می شود  و هر یک دارای نشانه ی مخصوص به خود هستند. دستگاه کنترل مرکزی با تمام سیستم های واقع در روی مدار در ارتباط است  و در صورت به صدا در آمدن آژیر خطر یا اعلام  وضعیت خطا و یا در صورت قطع ارتباط با یک یا تعداد بیشتری از آشکارساز ها  واکنش مناسب از خود نشان می دهد، مدار می تواند از هر کدام از پایانه ها تغذیه شود به گونه ای که اگر مدار از هر نقطه ای قطع شود، هیچ یک از دستگاه ها از کار نمی افتند. به علاوه استفاده از جدا ساز های Isolator  اتصال کوتاه، ناحیه ای تحت پوشش از دست رفته را در مورد بروز اتصال کوتاه به حداقل کاهش می دهد.

 

انواع سیستم های اعلام حریق هوشمند

برای استفاده از سیستم های اعلام حریق هوشمند معمولا از دو روش استفاده می شود: متداول ترین نوع سیستم ها، سیستم آنالوگ است. در این مورد آشکار ساز (یا حسگر ) شاخصی را به دستگاه کنترل مرکزی باز می گرداند  که  نمایانگر وضعیت شدت جریان عنصر های حس کننده ی آن است. دستگاه کنترل مرکزی برای تعیین اینکه آیا حریق روی داده است یا خیر این شاخص را با سطح آستانه هشدار مقایسه می کند. توجه داشته باشید، اصطلاح آنالوگ که برای توصیف این سیستم ها بکار رفته است به هیچ روش ارتباطی اشاره ای ندارد (در واقع بسیاری از سیستم های اعلام حریق آنالوگ از ارتباطات دیجیتالی بهره می برند )، بلکه به ماهیت متغییر عکس العمل از آشکار ساز به دستگاه کنترل مرکزی اشاره دارد. در سیستم های هوشمند نوع « آدرس پذیر » که بیشتر برای تامین نیاز بازار استفاده می شود حساسیت آشکارساز برای هریک از دستگاهها توسط دستگاه کنترل مرکزی برنامه نویسی می شود و یا اینکه از قبل در کارخانه  تنظیم می شود. آشکار ساز برای تصمیم گیری در مورد اعلام خطر شاخص حسگر فعلی خود را با سطح آستانه ی تعیین شده مقایسه می کند. در بسیاری از سیستم ها ویژگی هایی که توسط این دو روش شناسایی ارائه می شود آنقدر شبیه یکدیگر هستند که دقیقا مشخص نیست از کدام روش برای تصمیم گیری در مورد اعلام خطر استفاده شده است. بهتر است یک سیستم را برمبنای ویژگی هایی که سیستم بصورت کلی ارائه می دهد ، انتخاب کنیم.

روش های ارتباطی

              

 در سیستم های هوشمند از یک جفت سیمی که در سیستم های متداول نیز استفاده می شود، بکار رفته است. یکی سیم برای فراهم کردن تغذیه برای مدار و دیگری برای برقراری ارتباط  با  دستگاههایی که درمدار قرار دارند. زبان ارتباطی و یا پروتوکل بکار رفته در بین تولید کنندگان مختلف متغییر است اما در کل برای برقراری ارتباط شامل جایگزینی منبع تغذیه 24 ولت ( نیروی الکتریکی برحسب ولت: voltage ) با سایر سطح ولتاژ است. یک پروتوکل اساسی معمولی شامل دو بخش اصلی می باشد. بررسی و یا پرس وجوی ( جستجو) دستگاه به وسیله ی صفحه ی کنترل مرکزی که شامل نشانی دستگاه مورد نظر واطلاعات مربوط به بررسی صورت گرفته است وعکس العملی از دستگاه که شامل وضعیت دستگاه وسایر اطلاعات می باشد جزئیات دقیق اطلاعات منتقل شده بستگی به تولید کننده خواهد داشت اما معمولا شامل موارد ذیل خواهد بود: 

بــــررسی: از صفحه ی کنترل مرکزی به دستگاه

  • نشانی دستگاه مورد نظر
  • کنترل دیود ساتع کننده ی نور LED : light  emitting  diode) )  دستگاه برای نشان دادن بررسی چشمک می زند و زمانی که دستگاه در حال هشدار دادن است، روشن می شود.
  • کنتــــــــــرل خود آزمون دستگاه (self  test )
  • کنتـــــــــرل خروجی زیر سیستم های کارتی (module  output )
  • خطا یابی به عنوان مثال ذره ی ( parity bit ) و یا کنترل نهایی ذرات برای یافتن خطا ها

عکس العمل: از دستگاه به صفحه ی کنترل مرکزی

  • نوع دستگاه ( به عنوان مثال آشکار ساز نوری، آشکارساز حرات، آشکار ساز چند حس، زیر سیستم های کارتی )
  • علائم آنالوگ، که همان اندازه ی حس گر جریان است
  • درصورت لزوم، علامت هشدار.
  • وضعیت خروجی زیر سیستم های کارتی
  • وضعیت کنترل از راه دور
  • رمـــــز تولید کننده 

در اکثر موارد، هر دستگاهی که در مدار قرار دارد به نوبه ی خود بررسی خواهد شد، با این وجود برای افزایش سرعت در روی مدار برخی از پروتوکل ها امکان بررسی گروهی از دستگاهها را طی یک ارتباط مجزا فراهم می کند. توجه داشته باشید که از آنجا که تولید کنندگان مختلف دارای پروتوکل های خاص خود هستند این مسئله از اهمیت برخوردار می شود که از سازگاری موجود در بین آشکارساز ها ودستگاه کنترل مرکزی که قصد استفاده از آن را دارید مطمئن شوید . برخی از تولید کنندگان آشکارسازها ، آشکارسازهای هوشمندی را که دارای پروتوکل های ارتباطی مختلف برای مصرف کنندگان متفاوت می باشد، تولید می کنند بنابراین دو آشکار ساز که تقریبا در ظاهر یک شکل به نظر می رسند ممکن است با یکدیگر سازگار نباشند. همواره با تولید کننده ی، دستگاه کنترل مرکزی در تماس باشید واز سازگاری موجود دربین آشکار سازها ودستگاه کنترل مرکزی مطمئن شوید.

 

 روش هـــــــــــای مشخــــص کردن نشانی لوازم یک سیستم اعلام حریق 

 تولید کنندگان مختلف سیستم های هوشمند از تعدادی از روش های متفاوت برای نشان دادن محل استقرار لوازم یک سیستم اعلام حریق استفاده می کنند. این روش ها شامل موارد ذیل می باشند: 

1 ـ تعویض کننده D I L  dual – In – Line) ) شانزده – شانزدهی و یا دو – دویی 7 بیت ( bit)

2 ـ برنامه نویس نشانی اختصاصی

3 ـ به صورت خود کار با توجه به موقعیت فیزیکی دستگاه در مدار.

4 ـ «کارت نشانی»  دوـ دویی که در شالوده ی آشکار ساز نصب شده است.

5 ـ تعویض کننده های نشانی ده ـ دهی   

 

در برخی دستگاهای هوشمند به همراه دامنه ای از دستگاه های هوشمند برای تعریف نشانی دستگاه بین 00  ـــ  99 ازتعویض کننده ی ده ــ دهی استفاده می کند. این یک روش ساده ی مستقیم است که نیازی به علم دو ـ دویی و یا خرید تجهیزات خاص برای نشان دادن نشانی دستگاه ها ندارد.

                                                                                                                                                             اختلا فات موجود در پروتوکل بین آشکار ساز و زیر سیستم های کارتی (module ـ ماژول)   این امکان را به آنها می دهد که بدون بروز مشکل برای هر یک از آنها دارای یک نشان مشترک باشند ومعمولا نشانی «  0 0 » ( مکان پیش فرض کارخانه ) درسیستم به کار نمی رود بنا براین در صورتی که نشانی محل استقرار دستگاه مشخص نشده باشد، دستگاه کنترل مرکزی قادر به تشخیص آن خواهد بود. بنا براین می توان تعداد کل 198 دستگاه را که عبارتند از ( 99 آشکار ساز و 99 زیر سیستم کارتی « شامل شاسی های اعلام حریق ، مولدهای صدا، زیر سیستم های ورودی  و خروجی » ) را به یک مدار متصل کرد.

 

  دامنـــــــــه ی خطای سیستم

روش سیم کشی در سیستم های آنالوگ به صورت مدار است به همین دلیل مقاومت آنها در برابر خطاهای سیم کشی اتصال کوتاه ( short  circuit wiring  fault )  ومدار باز، نسبت به سیستم های متعارف بیشتر است.

تحت شرایط عادی، معمولا مدار تنها ازانتهای سیم تغذیه می شود. در صورت قطع مدار دستگاه کنترل مرکزی عدم برقراری ارتباط را با آشکارسازهایی  که در بالای محل قطع مدار قرار دارند شناسایی خواهد کرد و خطا ونقص را مشخص می کند و برای تغذ یه مدار ازهر دو انتها، جهت را عوض می کند. بدین صورت سیستم درشرایطی با عملکردی کامل  باقی می ماند و حتی امکان شناسایی محل قطع ارتباط نیــــز وجود دارد.

به منظور رفع خطای ناشی از اتصالات کوتاه در مدا، جدا سازهااتصال کوتاه را در فواصل متناوبی در مدار قرار می دهند. زمانیکه یک اتصال کوتاه در مدار رخ می دهد، جدا سازی ها به صورت مستقیم از هر دو سمت بروز نقص، آن بخش را جدا خواهد کرد. صفحه ی کنترل مرکزی فقدان دستگاهها را شناسایی خواهد کرد، بروزنقص را اعلام می کند و مداررا از هر دو طرف تغذیه می کند و بدین صورت به باقی مانده ی مدار این امکان را می دهد که به درستی عمل کند و حداقل فقدان پوشش دهی کامل را تضمین می کند.

جدا سازی های اتصال کوتاه به صورت زیرسیستم های کارتی  جداگانه ای در بازارموجود می باشند و درون شالوده ی آشکارساز جای می گیرند.

برخی از محصولات مانند زیر سیستم های کارتی دارای جدا سازی هایی هستند که درون مدار های هر یک از دستگاهها جا سازی شده اند. با وجود این نوع پیکربندی تا زمانی که تنها بخش سیم کشی بین دو دستگاه مجاور یکدیگر جدا شود در صورت بروز اتصال کوتاه هیچگونه فقدان پوشش دهی رخ نخواهد داد.

     در سیستم های متعارف:

خط قطع مدار: پس از قطع مدار صفحه ی کنترل مرکزی فقدان دستگاه ها را شناسایی می کند، بروز نقص را اعلام می کند و تغذیه از هر دوطرف مدار اعمال می شود تا پوشش دهی کامل خود را حفظ کند.                                          

در سیستم های آدرس پذیر:

زمانی که اتصال کوتاه برطرف می شود، جداساز ها به صورت خود کار آن بخش از مدار را حذف می کنند. جدا ساز ها از هر دو سمت محل بروز اتصال کوتاه مقاومتی را به آن محل از مدارمنتقل می کنند تا آن بخش را جدا کنند. دستگاه هایی که در بین دو جدا ساز قرار می گیرند از دست می روند، با این وجود باقی مانده ی مدار باز هم به خوبی عمل می کند.

 

بازپرداخت عدم عملکرد سیستم واعلام نگهداری و نظافت سیستم

 زمانیکه سیستم آلوده به کثیفی، وگردو غبارمی شود، حساسیت آشکار ساز دود تغییر می کند. زمانی که سیستم کثیف می شود اما دربرخی از موارد حساسیت سیستم ممکن است کمتر شود، بنابر این زمانی که دستگاه حریق را شناسایی می کند، اعلا م حریق به تاخیر می افتد. برای مقابله با این مشکل زمانی که خصوصیات مورد نیاز در یک آشکار ساز از بین می رود، اخطاری مبنی بر نیاز به نگهداری به صفحه ی کنترل مرکزی ارسال می شود و هشدار می دهد که سیستم نیاز به تمیز کاری دارد.

برای افزایش بیشتر فواصل نیاز به نگهداری ونظافت از سیستم، بسیاری از سیستم ها عملکردی با عنوان « باز پرداخت عدم عملکرد سیستم » را در خود جای می دهند که هم لگوریتم های صفحه ی کنترل مرکزی وهم آشکار ساز را شامل می شود. در این عملکرد ها از لگوریتم ها یی استفاده می شود که بر حساسیت آشکار ساز ها نظارت دارند و واکنش دستگاه را برای از بین بردن وکاهش تاثیر گرد و غباری که به مرور زمان در( محفظه chamber  ) جمع شده است، تغییر می دهند. زمانی که آشکار ساز به « حداکثر حد مجاز باز پرداخت » می رسد یعنی آن زمان که دیگر از بین بردن یا کاهش تا ثیر گرد و غبار ایجاد شده ممکن نیست، پیغامی مبنی بر بروز نقض اعلام می شود. برخی از سیستم ها دارای قابلیت اعلام خطر نیز هستند تا اعلام کنند که آشکار ساز به حداکثر حد مجاز باز پرداخت خود رسیده است و نیاز به تمیز کاری دارد.            

دود مورد نیاز برای رسیدن به سطح آستانه ی هشدار کاهش می یابد  ـ  حساسیت آشکار ساز افزایش می یابد.

 

قابلیت پیش هشدار

یکی از مزایای سیستم های نوع هوشمند این است از آنجا که اطلاعاتی را که آشکار ساز به دستگاه کنترل مرکزی ارسال می کند در محیط های محلی متغییر است می توان از آن برای شناسایی زمانی که دستگاه به وضعیت هشدار می رسد استفاده کرد. این« پیش هشدار» در صفحه ی کنترل مرکزی اعلام می شود، بنابراین می توان از آن برای بررسی اینکه آیا حریق حقیقی رخ داده است و یا عوامل دیگری منجر به پیش هشدار شده است،  مانند بخار آب و یا گرد وغبار ناشی از کارهای ساختمانی، استفاده کرد. این مسئله می تواند از درد سر و هزینه ی تخلیه یک ساختمان و یا تماس بی مورد با تشکیلات آتش نشانی به دلیل بروز یک هشداراشتباه وآزار دهنده جلوگیری کند. سطح آستانه ی پیش هشدار معمولا در 80 درصد ی آستانه هشدار قرار می گیرد.

زمان اعلام حریق

زمانی که حریق شناسایی می شود، دستگاه کنترل مرکزی هشدار را با فعال کردن نشانگر حریق مکان مربوطه در روی صفحه ی کنترل مرکزی نشان می دهد و فرمانی را به آشکار ساز مربوطه ارسال می کند ،مبنی بر اینکه دیود ساتع کننده ی نور LED) ) خود را روشن کند و پیام های هشدار را برای شروع تخلیه فعال سازد. اکثر دستگاههای کنترل مرکزی سیستم های اعلام حریق هوشمند دارای نمایشگرهای الفبای عددی یعنی ( نمایشگری با قابلیت نمایش حروف واعداد ) هستند که امکان نمایش اطلاعاتی را در باره ی محل هشدار به آنها می دهد. در واقع این اطلاعات می تواند مکان وقوع حریق و نشانی آشکار ساز را نشان دهد ویا حتی دارای توضیحات بیشتری باشد به عنوان مثال « آشکار ساز حریق، متعلق به اتاق خواب 234 » در دستگاه کنترل مرکزی می توان از زیر سیستم های کارتی کـــــنترلی ( ماژول ) نیز استفاده کرد تا بتوان تجهیزات الکتریکی بیشتری، مانند دستگاه های تهویه ی مطبوع و در بازکن ها، را برای جلوگیری از گسترش دود و آتش بکار بیندازیم. علائم هشدار هم می تواند مربوط به یک ناحیه ازمولد های صدای متداول و چراقهای چشمک زن باشد که ازطریق زیر سیستم های کنترلی کارتی  (ماژول = جزء ) در روی مدار و یا مستقیما از دستگاه کنترل مرکزی فعال می شوند و هم مربوط به دستگاههای مدار آدرس پذیر با قابلیت تغذیه ی مستقیم از مدار باشند که به صورت آشکار سازها بر روی آن مدار متصل شده اند وبا فرمانی مستقیم از دستگاه کنترل مرکزی فعال می شوند. مولد های صدایی که از مدار تغذیه می کنند هزینه ی سیم کشی کمتری را دارا هستند اگر چه محدودیت های اخیر تعداد مولد های صدای مجاز را بر روی مدار محدود می کند. در مکان های وسیع تر تمایل بیشتری به استفاده ازهشدار دهنده های ناحیه ای وجود دارد. این ویژگی امکان اجرای تخلیه ی طبقه بندی شده ی محل را فراهم می کند، بدین صورت که مکان هایی که در معرض خطر بیشتری هستند در ابتدا و سپس مکانهای کم خطرتر تخلیه می شوند.

                                                                                                                               ادامه دارد