Про все

Принцип дії охоронно-пожежної сигналізації та систем автоматики

У цій статті я спробую відобразити загальний принцип дії систем сигналізації, не дотримуючись якогось одного конкретного типу датчика або приладу.

Отже, що з себе представляє і для чого потрібна практично будь-яка система автоматики, до якої і належать охоронна та пожежна сигналізація, це технічний засіб, що складаються з трьох основних модулів:

Датчик - пристрій, що перетворює контрольований ним тип події в електронний сигнал, зрозумілий приладу, що здійснює подальшу обробку цього сигналу. Залежно від типу нашої системи датчик буде реагувати на потрібний нам тип події (параметр). Наприклад, у системі пожежної сигналізації датчик, або як його ще часто називають "пожежний сповіщувач", буде реагувати на дим або на перевищення температури в приміщенні або на перевищення чадного газу в повітрі приміщення, де він встановлений. Більш докладно типи пожежних сповіщувачів розглянуті, наприклад, у статті "Огляд пожежних сповіщувачів". У системах охоронної сигналізації датчики повинні реагувати на проникнення людей в приміщення, що охороняється. Це найчастіше реалізується за допомогою магнітно-контактних або об'ємних сповіщувачів. Магнітно контактні сповіщувачі зазвичай складаються з двох частин магніту і безпосередньо датчика реагує на магнітне поле, при віддаленні магніту від датчика на певну відстань, його контакти розмикаються (або замикаються). Об'ємні сповіщувачі так називаються тому, що контролюють внутрішній простір у приміщенні і видають сигнал тривоги при виявленні руху. Крім цих, існує ще безліч видів охоронних датчиків, їх ми розглянемо в іншому огляді. У системах автоматики датчики контролюють стани, положення тих чиінших вузлів і агрегатів також може вестися контроль заданих параметрів, тієї ж температури наприклад тиску.

З іншого боку будь-який датчик може бути комбінованим, тобто. в одному корпусі як би встановлено відразу кілька датчиків, такі пристрої контролюють відразу кілька параметрів і видають приладу або комплексний сигнал про свій загальний стан, або про стан кожного сенсора окремо.

Основним елементом будь-якого датчика або сповіщувача є сенсор, що реагує лише на певний вид зовнішнього впливу. У комбінованих датчиках таких сенсорів кілька, а вони можуть оброблятися однією електронною схемою управління.

Обробивши той параметр , який розрахований датчик системи, він повинен передати сигнал приемо-контрольному приладу (це наступна основна складова системи автоматики).

Щоб прилад "зрозумів" інформацію, що передається йому (наприклад про температуру приміщення), вона повинна бути перетворена сповіщувачем у доступну приймально-контрольному приладу форму. У найпростішому випадку приймально контрольний прилад оцінює стан сповіщувача за значенням струму, що протікає в "шлейфі" (лінії з'єднує датчик з приймально-контрольним приладом). Наприклад, якщо датчик у черговому режимі , його контакти замкнуті, струм у шлейфі максимальний, коли датчик спрацював, його контакти розімкнулися, струм у шлейфі різко зменшився. Додавши в схему включення датчиків струмообмежуючі елементи (резистори) прилад може розрізнити спрацьовування одного або декількох сповіщувачів в шлейфі, а також відрізнити спрацьовування датчика від короткого замикання або обриву шлейфу. Деякі датчики для своєї роботи не вимагають живлення (наприклад, магнітно-контактні датчики), тому їх називають пасивними. Але більшості датчиків, для роботи їх електронноїсхеми потрібне харчування, такі датчики називають активними. Часто для живлення та контролю активних датчиків (наприклад двопровідних пожежних сповіщувачів) використовується один і той же шлейф, це здешевлює вартість установки. Для живлення датчиків з більшим струмовим споживанням (наприклад більшість об'ємних охоронних датчиків) використовується окрема лінія живлення. Часто сам приймально-контрольний прилад має вихід для підключення такої лінії живлення датчиків, але при загальній великій кількості датчиків в системі, для живлення струмоспоживаючих датчиків використовуються окремі блоки живлення, які мають можливість роботи в автономному режимі від акумуляторних батарей.

На малюнку схематично зображено приймально-контрольний прилад із двома шлейфами сигналізації. У перший включені активні двопровідні димові сповіщувачі пожежної сигналізації, а другий пасивні теплові або охоронні датчики. Перший шлейф працює в такий спосіб. З прийомо контрольного приладу подається живлення в шлейф, при цьому струм, що протікає в шлейфі, задається в основному опір кінцевого резистора Rок. (Зазвичай становить одиниці міліампер) Також струм шлейфу буде збільшуватися в міру збільшення кількості включених в шлейф активних сповіщувачів, тому воно не повинно перевищувати кількість, зазначену в паспорті конкретного приладу (зазвичай 10-20шт). Як видно на схемі мінусовий провід розривається на кожному димовому сповіщувачі, подаючись на контакт 2 і знімаючись з контакту 3. Усередині сповіщувача ці контакти замкнуті (нумерація контактів відрізняється в залежності від типу). Допустимо хтось зняв один із димових сповіщувачів, у цьому випадку струм шлейфу значно зменшиться. Приймальний прилад розпізнає цю подію як "несправність" і видасть відповідний сигнал, наприклад звуковий. Це ж станеться при обривідроти шлейфу. Уявімо іншу ситуацію - спрацював один із димових пожежників з мовників у шлейфі №1. У цьому випадку струм споживання сповіщувача, що спрацював, зростає до певного фіксованого значення (зазвичай 15-30 міліампер), що розпізнається приладом як сигнал "увага" або "пожежа" в залежності від конфігурації. Якщо фіксоване значення струму конкретного сповіщувача в режимі "пожежа" нам не підходить, його можна змінити (зменшити) шляхом послідовно включення з датчиком додаткового опору Rд. Якщо спрацюють два сповіщувачі в шлейфі, то струм збільшиться вдвічі, багато прийомо-контрольних приладів використовують це для поділу сигналів "увага" (спрацював один датчик) і "пожежа" (спрацювало кілька сповіщувачів у шлейфі). Це дозволяє дати реальнішу картину того, що відбувається. Ну а якщо наприклад якимось чином дроти нашого шлейфу виявилися замкнутими? В цьому випадку струм у шлейфі зросте значно і буде обмежений лише схемою самого приймально-контрольного приладу (до 100 міліампер) і прилад знову видасть сигнал "несправність". Шлейфи пожежної сигналізації є цілодобовими, тобто. весь час перебувають під охороною.

Робота пасивного шлейфу №2 аналогічна тільки різницею, що струм у шлейфі при спрацьовуванні датчиків з нормально-замкнутими контактами, буде зменшуватися. При використанні такого шлейфу як шлейф охоронної сигналізації, резистори Rд не використовуються, і шлейф в режимі охорони має тільки два стани "норма" або "тривога". Шлейфи охоронної сигналізації ставляться на охорону після того, як усі залишають приміщення, двері та вікна теж повинні бути зачинені. Якщо один із датчиків буде у спрацьованому стані (наприклад, не закрито одне з вікон із встановленим датчиком) , сигналізація під охорону не стане. Якщо ж спрацюєодин із датчиків в охоронному шлейфі після того, як система сигналізації буде поставлена на охорону, прилад видасть сигнал "тривога".