не более 50 м друг от друга внутри зданий;

не более 150 м друг от друга вне зданий;

не менее 0,75 м от других органов управления и предметов, препятствующих свободному доступу к извещателю.

Таблица 2. Количество датчиков

Номер объекта	Количество оптических извещателей, шт	Количество ручных извещателей, шт
110-160	61	11
120	35	14
220	48	18
230	23	9
310	80	28
460	25	8

При небольшой высоте потолков, оптические извещатели выгодно использовать, если один оптический замещает более шести точечных.

При использовании точечных извещателей, расчет количества, нужно вести исходя из данных таблицы 1.

2.4 Организация зон контроля пожарной сигнализации

Одним шлейфом пожарной сигнализации с пожарными извещателями (одной трубой для отбора проб воздуха в случае применения аспирационного извещателя), не имеющими адреса, допускается оборудовать зону контроля, включающую:

· помещения, расположенные не более чем на двух 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;

· неадресные шлейфы пожарной сигнализации должны объединять помещения в соответствии с их разделением на зоны защиты. Кроме того, шлейфы пожарной сигнализации должны объединять помещения таким образом, чтобы время установления места возникновения пожара дежурным персоналом при полуавтоматическом управлении не превышало 1/5 времени, по истечении которого можно реализовать безопасную эвакуацию людей и тушение пожара. В случае, если указанное время превышает приведенное значение, управление должно быть автоматическим. Максимальное количество неадресных пожарных извещателей, питающихся по шлейфу сигнализации, должно обеспечивать регистрацию всех предусмотренных в применяемом приемно-контрольном приборе извещений. Максимальное количество и площадь помещений, защищаемых одной адресной линией с адресными пожарными извещателями или адресными устройствами, определяется техническими возможностями приемно-контрольной аппаратуры, техническими характеристиками включаемых в линию извещателей и не зависит от расположения помещений в здании. В адресные шлейфы пожарной сигнализации вместе с адресными пожарными извещателями могут включаться адресные устройства ввода/вывода, адресные модули контроля безадресных шлейфов с включенными в них безадресными пожарными извещателями, сепараторы короткого замыкания, адресные исполнительные устройства. Возможность включения в адресный шлейф адресных устройств и их количество определяются техническими характеристиками используемого оборудования, приведенными в технической документации изготовителя. В адресные линии приемно-контрольных приборов могут включаться адресные охранные извещатели или безадресные охранные извещатели через адресные устройства, при условии обеспечения необходимых алгоритмов работы пожарных и охранных систем. [8]

Исходя из СП 5, на наших объектах возможно использовать только адресную систему. Каждый извещатель необходимо оборудовать устройством контроля шлейфа, которое и будет задавать адрес.

2.5 Протоколы и интерфейс работы адресной системы пожарной сигнализации

Интерфейс RS-485

Интерфейс RS-485 - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).

Сеть, построенная на интерфейсе RS-485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары - двух скрученных проводов. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (условно A) идет оригинальный сигнал, а по другому (условно B) - его инверсная копия. Другими словами, если на одном проводе "1", то на другом "0" и наоборот. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" - отрицательна.

Рис.2.5 Принцип работы RS-485

Именно этой разностью потенциалов и передается сигнал. Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе. Синфазной называют помеху, действующую на оба провода линии одинаково. К примеру, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего, как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающего наводки общего ("земли"). Кроме того, на сопротивлении длинного общего провода будет падать разность потенциалов земель - дополнительный источник искажений. А при дифференциальной передаче искажения не происходит. В самом деле, если два провода пролегают близко друг к другу, да еще перевиты, то наводка на оба провода одинакова. Потенциал в обоих одинаково нагруженных проводах изменяется одинаково, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений.

Рекомендации по организации протокола связи

На физическом уровне линия связи готова к работе, однако, нужен еще и протокол - договоренность между устройствами системы о формате посылок.

По природе интерфейса RS-485 устройства не могут передавать одновременно - будет конфликт передатчиков. Следовательно, требуется распределить между устройствами право на передачу. Отсюда основное деление: централизованный (одномастерный) обмен и децентрализованный (многомастерный).

В централизованной сети одно устройство всегда ведущее (мастер). Оно генерирует запросы и команды остальным (ведомым) устройствам. Ведомые устройства могут передавать только по команде ведущего. Как правило, обмен между ведомыми идет только через ведущего, хотя для ускорения обмена можно организовать передачу данных от одного ведомого к другому по команде ведущего.

В децентрализованной сети роль ведущего может передаваться от устройству к устройству либо по некоторому алгоритму очередности, либо по команде текущего ведущего к следующему (передача маркера ведущего). При этом ведомое устройство может в своем ответе ведущему передать запрос на переход в режим ведущего и ожидать разрешения или запрета.

В общем случае посылка по последовательному каналу состоит из управляющих байтов (синхронизация посылки, адресов отправителя и получателя, контрольной суммы и пр.) и собственно байтов данных.

Протоколов существует множество и можно придумать еще больше, но лучше пользоваться наиболее употребительными из них. Одним из стандартных протоколов последовательной передачи является MODBUS, его поддержку обеспечивают многие производители промышленных контроллеров. [2]

Организация ДПЛС

ДПЛС предполагает использование соединения между адресными устройствами (АУ) и контроллером типа "шина", когда все АУ соединяются одной парой проводов ("ДПЛС+" и "ДПЛС-"). Согласующие резисторы не требуются.

В ДПЛС допускается подключать до 127 устройств с определенным типовым суммарным током потребления. Для примера, ток потребления большинства адресных устройств, например, "ДИП-34А" равен 0,5 мА, 127 извещателей будут потреблять 63,5 мА.

При расчёте длины ДПЛС, для обеспечения устойчивой работоспособности АУ, необходимо учитывать следующее:

· разность напряжения на входных контактах АУ и выходного напряжения контроллера не должна превышать 2 В;

· сопротивление линии от контроллера до АУ не должно превышать 200 Ом.

· суммарная ёмкость проводов не должна превышать 0,1 мкФ (100 нФ).

Для примера: ток потребления 127 извещателей "ДИП-34А" равен 63,5 мА, для простоты представим, что все извещатели установлены в конце линии (граничное условие). Падение напряжения в 2 В будет создаваться при сопротивлении ДПЛС равном примерно 30 Ом. Для сечения 0,75 кв. мм, при вышеизложенных условиях, длина ДПЛС составит ? 600 м, а для сечения 0,9 кв. мм ? 700 м. Реально на объектах нагрузка имеет распределённый характер и падение напряжения 2 В возникнет при больших расстояниях, но при этом сопротивление линии до удалённого АУ не должно превышать 200 Ом.

Ответвления в ДПЛС могут быть, но при этом надо учитывать суммарную ёмкость проводов (не более 0,1 мкФ).

В качестве двухпроводной линии связи желательно использовать витую пару проводов.

Для сохранности обмена между контроллером и АУ при неисправности ДПЛС (короткое замыкание, обрыв) можно использовать блоки разветвительно-изолирующие "БРИЗ", а также организовывать структуру ДПЛС в виде "дерева" или "кольца".

При подсчёте длины ДПЛС для подтверждения правильности выбранного сечения кабеля и оптимизации затрат можно воспользоваться следующей методикой:

1. ДПЛС разбивается на участки, например, от контроллера до АУ1, от АУ1 до АУ2 и так далее вплоть до АУn (n - количество подключённых АУ). Для каждого участка подсчитываются значения сопротивлений R1…Rn.

2. Считается падение напряжения U1 на первом участке с сопротивлением R1 с учётом суммарного токопотребления всех подключенных после этого участка - от АУ1 до АУn.

3. Далее считается падение напряжения U2 на втором участке с сопротивлением R2 с учётом суммарного токопотребления всех подключённых после этого участка - от АУ2 до АУn.

4. Расчёт падения напряжения на участках цепи проводится до последнего АУn.

5. В итоге необходимо просуммировать полученные значения напряжений U1…Un, сопротивлений R1…Rn и электрической ёмкости проводов - полученные значения не должны превысить указанные в таблице ниже.

В данной таблице (таблица 3) представлены максимальные значения длин ДПЛС при различных параметрах жил кабеля и используемой суммарной нагрузке. Таблица позволяет без дополнительных расчётов использовать кабели с представленными параметрами жил при указанных значениях токопотребления адресных устройств при произвольном распределении АУ по ДПЛС. [3]

Таблица 3. Максимальные значения длин ДПЛС, км:

Параметры жил кабеля - сечение, мм2 / диаметр, мм	Общее (суммарное) токопотребление АУ, мА
	16	32	48	64
0,75 (1)	1,43*	1,23	0,82	0,61
1 (1,1)	1,33*	1,33*	1,11	0,83
1,5 (1,4)	1,25*	1,25*	1,25*	1,24
2,5 (1,8)	1,18*	1,18*	1,18*	1,18*

* - значение длины ДПЛС ограничено суммарной электрической ёмкостью кабеля

2.6 Структурная схема автоматической пожарной сигнализации

После того, как мы определились с типом извещателей и организацией зон, можно составить схему АУПC. При разработке структуры АУПС следует учитывать решения компании Global Fire Equipment, оборудование которой используется на действующей территории завода.

Структурная схема отражает состав системы пожарной сигнализации - приборы, извещатели и связи между ними. Средствами пожарной сигнализации оборудуются все цеха завода. В каждом защищаемом помещении установлены линейные дымовые извещатели (ИПДЛ), которые защищают основные площади цехов. В небольших помешениях и местах, где испльзование ИПДЛ невозможно, используются точечные дымовые извещатели (адресные). На путях эвакуации, на стенах, устанавливаются пожарные извещатели ручного действия.

Обработка информации о состоянии пожарных извещателей осуществляется локальной панелью пожарной сигнализации (ЛП). ЛП предусматривает подключение до трех адресных шлейфов (ШС). Адресные извещатели (точечные дымовые и ручные) подключаются к шлейфу напрямую, а ИПДЛ и исполнительные устройства через адресный контроллер состояний извещателя (КСИ). В нашем случае, исполнительными устройствами являются: звуковые сирены, оснащенные строб-вспышками, реле управления задвижками систем пожаротушения и дымоудаления. Все устройства включенные в шлейф ЛП регулярно обмениваются с ней информацией о своем состоянии (рис.2.6.).

Контроллер состояний извещателя предназначен для контроля безадресных устройств, через резистивнонагруженный шлейф между ними, и передачи извещений на ЛП, а также управления исполнительными устройствами. Протоколы связи между модулями и локальной панелью определяются производителем оборудования. Отсюда появляется важное требование - протоколы связи должны быть совместимы.

Головным устройством системы пожарной сигнализации является центральная контрольная панель (ЦКП), расположенная на КПП. Локальные панели объединяются в сеть, с топологией - кольцо, где ЦКП ведет сбор информации о состоянии каждого цеха (рис.2.7.). Связь между контролирующим оборудованием обеспечивается с помощью модулей оптического интерфейса, подключенных к каждой ЛП и ЦКП. В случае тревоги, все решения принимаются центральной панелью, согласно заданным алгоритмам работы. Однако, каждая ЛП контролирует до 3-х адресно-аналоговых пожарных шлейфов своим собственным независимым процессором и в случае сообщения о неисправности в центральной панели способна действовать независимо, подавая сигналы ПОЖАР / НЕИСПРАВНОСТЬ и активируя свои собственные звуковые оповещатели и реле. Разница этих режимов работы в том, что при обрыве связи ЛП сможет контролировать только цех, в котором она расположена. Системы оповещения и управления средствами тушения пожара в соседних цехах будут недоступны.

Протокол связи между центральной и локальной панелью определяет производитель оборудования, так же интерфейс. Данные вопросы будут разобраны более детально в третьем разделе проекта.

Кроме того, в каждом цеху завода проектом предусмотрена установка дублирующего устройства (сетевого повторителя), который полностью воспроизводит информацию с ЦКП со всеми функциями управления, что позволяет увеличить количество рабочих мест в системе. Информация о состоянии всей системы отображается на ЖК-дисплее в каждом цеху и диспетчерской. Также, проектом предусматривается использование графического интерфейса, который обеспечивает связь ЦКП с ПК оператора. Каждая панель отображается на мониторе так, как если бы оператор стоял перед ней, и может в полном объеме управляться с компьютера. В случае тревоги или неисправности место события отображается на экране компьютера. Оператору доступны три степени увеличения масштаба. Отдельное устройство может быть рассмотрено, запрошено и, при необходимости, отключено.

Рис. 2.6 Структурная схема системы ПС одного цеха

Рис.2.7 Структурная схема ПС всего предприятия

Алгоритм работы при фиксации пожара.

Локальная панель регулярно опрашивают состояния элементов сети. Если обнаружено возгорание одним из извещателей, он передает на ЦКП сообщение о событии и значение контролируемого параметра через ЛП. ЦКП формирует сигнал "предтревоги”. На его дисплее, мониторе и в каждом цеху отображается информация о событии и его месте. В случае получения сигнала о возгорании от соседнего извещателя, ЦКП формирует сигнал "тревоги”, который отображается так же, и включает световой и звуковой сигнализаторы в помещении охраны. Если в течение заранее установленного времени реакции дежурного оператора не поступило, ЦКП может автоматически инициировать формирование команд на управление инженерным оборудованием других систем (например, автоматического речевого оповещения, дымоудаления, разблокирования замков на путях эвакуации). Для этой цели используются модули контроля шлейфа со встроенными реле для коммутации "слаботочных" цепей до 30 В.

2.7 Схема расположения оборудования

Требования к размещению:

· Ручные пожарные извещатели установить на высоте 1500мм от уровня пола.

· Линейные дымовые извещатели располагать не менее 0,1 м и не более 0,6 м от уровня перекрытия. Излучатель и отражатель линейного дымового пожарного извещателя разместить таким образом, чтобы в зону обнаружения пожарного извещателя не попадали различные объекты. Извещатели устанавить таким образом, чтобы минимальное расстояние от их оптических осей до стен и окружающих предметов было не менее 0,5 м.

· Светозвуковые оповещатели установить на высоте 3000-4000мм от уровня пола, в местах обеспечивающих наилучшую обзорность.

В приложении 1 приведена схема расположения приборов внутри цеха, без соблюдения масштаба и количествава извещателей.

Схема электрических подключений приведена в приложении 2, после выбора оборудования.

2.8 Указания по монтажу

К местам размещения технических средств в производственных помещениях должны быть обеспечены требования:

доступ для проверки их работоспособности, проведения ТО и ППР;

защита от несанкционированного доступа, а также защита оборудования от случайных повреждений техническими и иными средствами.

Для удовлетворения вышеизложенным требованиям, монтаж управляющих приборов осуществлять на бетонных колоннах или стенах на высоте +3.000 м от низа с возможностью доступа с помощью лестницы или электроподъемника. Монтаж следует выполнять с учетом сохранения доступа к техническим средствам и сохранения возможности замены кабелей после завершения монтажа всех инженерных и технологических систем и окончания отделочных работ.

Проходки кабельные, выполненные в ограждающих конструкциях с нормируемыми пределами огнестойкости или противопожарных преградах, должны иметь предел огнестойкости не ниже предела огнестойкости пересекаемой конструкции.

Не допускается совместная прокладка шлейфов пожарной сигнализации и соединительных линий систем пожарной автоматики 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.

Кабельные линии должны прокладываться так, чтобы в процессе монтажа и эксплуатации было исключено возникновение в них опасных механических напряжений и повреждений.

Прокладка кабелей системы автоматической пожарной сигнализации выполняется на металлических лотках, а также в ПВХ трубах, в электротехнических коробах и пластиковых миниканалах. Крепление кабеля в лотках осуществляется с помощью пластиковых хомутов.

При прокладке кабелей в трубах, глухих коробах, гибких металлических рукавах и замкнутых каналах должна быть обеспечена возможность замены кабелей.

Провода и кабели, прокладываемые в коробах и на лотках, должны иметь стойкую к воздействиям окружающей среды маркировку в начале и конце лотков и коробов, а также в местах подключения их к электрооборудованию, а кабели, кроме того, также на поворотах трассы и на ответвлениях. На открыто проложенных кабелях и на кабельных муфтах должны быть установлены бирки. На кабелях, проложенных в кабельных сооружениях, бирки должны быть установлены не реже чем через каждые 50 - 70 м, а также в местах изменения направления трассы, с обеих сторон проходов через междуэтажные перекрытия, стены и перегородки, в местах ввода (вывода) кабеля в траншеи и кабельные сооружения.

Подключение оборудования осуществлять согласно инструкциям завода-изготовителя.

3. Выбор оборудования

После составления структурной схемы, мы можем четко определить функции и задачи каждого устройства системы. Для правильного функционирования сигнализации каждый элемент должен выполнять определенные требования.

3.1 Центральная контрольная панель

Центральная панель пожарной сигнализации. Для организации единой системы на всей территории завода необходима очень производительная адресно-аналоговая панель ПС. Её основной функцией является сбор информации с локальных контрольных приборов и принятие решений, исходя из полученной информации. Кроме того, необходимо вести запись событий и обладать достаточным ресурсом для расширения системы.

Таким образом, можем ввести следующие основные требования для ЦКП:

· Число контролируемых шлейфов - более 30 (10 корпусов, по 3 шлейфа)

· Число адресных устройств в шлейфе - более 127

· Возможность подключения повторителей, для контроля пожарной ситуации в любой точке завода.

· Интерфейс для подключения устройств на расстоянии более 1,5 км.

· Работа с популярными протоколами передачи данных.

Перед тем, как выбирать оборудование, нужно рассмотреть уже используемое. Существующие цеха завода контролируются панелью Juno-NET, производителя Global Fire Equipment (рис.3.1.)

Рис.3.1 Контрольная панель Juno-NET

JUNONET - мощная аналогово-адресная система с широкими сетевыми возможностями, которая позволяет создавать надежную противопожарную защиту распределенных комплексов зданий.

Модульная конструкция и распределенное управление позволяют подключать к системе до 96 шлейфов. Высокий уровень избыточности системы наряду с функцией резервного копирования широким спектром интерфейсов, позволяют считать JunoNet идеальным решением для самых ответственных инсталляций и эффективной защиты больших площадей.

JUNONET доступна в виде автономной системы на 13 шлейфов в одном боксе, которая так же может быть расширена до 96 шлейфов с помощью объединенных в сеть дополнительных панелей, которые могут размещаться в глухих боксах или комбинироваться с повторителями для дистанционного контроля и управления всей системой. Объединение в сеть возможно посредством RS422/RS485, TCP/IP или оптоволоконного соединения.

Сетевые возможности JUNONET дополнены большим набором программных опций, которые позволяют настроить систему точно в соответствии с задачами потребителя. Гибкое логическое программирование командно-мониторных модулей и устройств оповещения гарантирует, что любой сигнал о пожаре или неисправности вызовет соответствующее ответное действие.

Интерактивное графическое отображение системы выводится на компьютер оператора с помощью специализированного программного обеспечения ODYSSEY.

Все устройства системы могут быть обозначены на плане здания с отображением их статуса в реальном времени. В случае возникновения пожара или неисправности, оператор может контролировать систему и получать любую необходимую информацию с помощью нескольких нажатий клавиши мыши.

Автоматическая адресация устройств при запуске системы уменьшает временные затраты на этом этапе. В режиме программирования JUNONET автоматически распознает подключенные устройства и их адреса. Время готовности панели к работе составляем менее двух минут.

Заводские предустановки гарантируют готовность системы к регистрации событий ПОЖАР/НЕИСПРАВНОСТЬ с момента подключения питания.

Ключевые характеристики:

· Полностью расширяемая система (1-96 шлейфов) с распределенным управлением для повышенной надежности;

· 127 адресных устройств на шлейф;

· До 96 оповещателей на шлейф (32 индивидуально-запрограммированных адресов на шлейф);

· До 96 сверхслаботочных звуковых и световых оповещателей серии VULCAN2. До 64 устройств на шлейф, если используются комбинированные устройства этой серии;

· Поддерживается совместимость с большинством адресно-аналоговых протоколов;

· 2 релейных выхода при сигнале "ПОЖАР" и 1 при сигнале "НЕИСПРАВНОСТЬ" (НЗ);

· Выходы с открытым коллектором для индикации сигналов "ПОЖАР", "НЕИСПРАВНОСТЬ", "ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ";

· 2 контролируемых выхода для аналоговых звуковых оповещателей на главной панели и каждой дополнительной;

· Сетевые повторители с опциональными интегрированными дополнительными панелями (J-NET-REP+LoopCard);

· 384 программируемые зоны;

· 512 программируемых групп звуковых оповещателей и командно-мониторных модулей;

· Журнал на 2000 событий;

· 4-х строчный (40 знаков) LCD дисплей с подсветкой;

· Программирование: встроенная клавиатура, ИК пульт, ПО GFEConnector

· Графический пакет ODYSSEY

· Поддержка нескольких языков (выбор в меню)

· Поддержка протоколов MODBUS (ASCII&RTU) и BMS

Центральная панель JunoNet полностью удовлетворяет нашим требованиям и остается большой ресурс для расширения системы в дальнейшем. Кроме того, производителем представлены устройства для удаленного контроля и управления всей системой, что упрощает выбор локальных панелей и устройств - дублеров.

Действующая система использует оптический сетевой интерфейс J-NET-INT-FO для связи ЦКП с ЛП.

Интерфейсные модули J-NET-INT-FO позволяют контрольным панелям GFE связаться с репитерами и дополнительными панелями по оптоволоконному кабелю, используя для передачи данных кольцевую топологию.

Эти устройства используют информационную шину двойного резервирования для дополнительной безопасности и надежности. Интерфейсы могут использоваться параллельно с другими подобными интерфейсами, такими как RS485 и TCP/IP, предоставляя инсталлятору возможность создания сети из панелей, репитеров и субпанелей, используя смесь коммуникационных технологий для удовлетворения любых требований. Каждой панели, субпанели и репитеру требуется один такой интерфейсный модуль. Максимальная длина кольца 4 км. Рекомендуется использовать многомодовое волокно 62,5/125 nm с ST-коннекторами.

Таблица 3.1 Технические характеристики ЦКП

Шлейфы	1-4, 275мА на шлейф
Звуковые выходы	2 по 28В DC/500мА каждый
Релейные вых. "пожар"	2 по 50В АC/DC 1А
Релейные вых. "неисправность"	1 по 50В АC/DC 1А
Питание шлейфа	28В DC 600мА
Дополнительные выходы	до 384 зон
Входное напряжение	230+10% -15% В AC
Выходное напряжение	28В DC номинальное
Мощность источника питания	65Вт (1-3 шлейфа), 150Вт (4 шлейфа)
Ток покоя	130мА (1-3 шлейфа), 180мА (4 шлейфа)
Батареи (встроенные)	2х12В 12Ач
Размеры	375 (В) х 345 (Ш) х 139 (Г) мм
Вес	5,1кг (без батарей)
Рабочая температура	0…+40оС
Температура хранения	-10…+50оС
Влажность	IP21 (95% без конденсата)

3.2 Локальная панель и дублирующее устройство

Локальная панель осуществляет контроль пожарных шлейфов в конкретном цеху и управляет системами пожаротушения, вентиляции и СОУЭ по команде центральной панели.

Локальная панель должна обеспечивать возможность:

· Подключения трех или более сигнальных шлейфов, по 127 адресных устройства в каждом.

· Работать по одному интерфейсу и протоколу с главной панелью

· Управления инженерными системами

· Переходить на автономную работу, при обрыве связи

Устройство-дублер полностью воспроизводит информацию с ЦКП со всеми функциями управления, что позволяет увеличить количество рабочих мест в системе. Информация о состоянии всей системы отображается на ЖК-дисплее в каждом цеху и диспетчерской.

Для решения этих задач используются решениях компании Global Fire Equipment. В качестве локальной панели используется субпанель J-NET-SP (рис.3.2), а дублером служит cетевой повторитель J-NET-EN54-REP (рис.3.3.)

Рис.3.2 субпанель J-NET-SP

Рис.3.3 cетевой повторитель J-NET-EN54-REP

Субпанель J-NET-SP позволяют расширить систему в группы из 1, 2 или 3 шлейфов. При выборе комплектации в боксе с первичным и вторичным источниками питания, который также содержит источник питания на 5А, зарядное устройство и место для установки аккумуляторных батарей, в бокс можно установить до 9 шлейфов. Соединение с системой осуществляется посредством RS422/RS485, TCP/IP или оптоволокна. Как и разработано в нашей системе, субпанель J-NET-SP контролирует до 3-х адресно-аналоговых пожарных шлейфов (рис.3.4.), в случае сообщения о неисправности в главной контрольной панели, J-NET-SPспособна действовать независимо, подавая сигналы ПОЖАР / НЕИСПРАВНОСТЬ и активируя свои собственные звуковые оповещатели и реле. Рекомендуемым протоколом для связи по шлейфу, является XP95.

Рис.3.4 Схема субпанели J-NET-SP

Таблица 3.2 Технические характеристики J-NET-SP

Модель	Субпанель J-NET-SP (плата)
Шлейфы	1,2 или 3 шлейфа - макс.275мА на шлейф
Звуковые выходы	2 по 28В DC/500мА каждый
Релейные вых. "пожар"	2 по 50В АC/DC 1А
Релейные вых. "неисправность"	1 по 50В АC/DC 1А
Питание шлейфа	28В DC 300мА
Дополнительные выходы	-
Входное напряжение	-
Выходное напряжение	28В DC НОМИНАЛ
Мощность источника питания	-
Ток покоя	90мА
Батареи (встроенные)	2х12В 12Ач
Размеры	113 (Д) х 180 (Ш) х 26 (В) мм
Вес (без батарей)	0,3кг (без батарей)
Рабочая температура	0…+40оС
Температура хранения	-10…+50оС
Влажность	-

Сетевой повторитель J-NET-EN54-REP полностью воспроизводит информацию с контрольной панели со всеми функциями управления, что позволяет увеличить количество рабочих мест в системе.

J-NET-EN54-REP общается с главной контрольной панелью посредством RS422/RS485, TCP/IP или оптоволоконного соединения. В панель повторителя могут быть встроены субпанели для добавления через них в систему до трёх дополнительных шлейфов.

Сетевой повторитель J - NET-EN54-REP идеально подходит для распределенных комплексов зданий, где требуется осуществлять мониторинг и контроль системы в разных местах.

В зависимости от нагрузки контрольной панели, питание к сетевому повторителю J-NET-EN54-REP может подаваться от контрольной панели, от внешнего источника питания 24 В или через дополнительный опциональный встроенный источник питания 24 В (2,4А или 5А). Если в корпус повторителя встроена субпанель, требуется источник питания на 5 А. [11]

Таблица 3.3 Технические характеристики сетевого повторителя J-NET-EN54-REP

Модель	БЕЗ КАРТЫ ШЛЕЙФА	С КАРТОЙ ШЛЕЙФА
Шлейфы	-	1,2 или 3 шлейфа - макс.275мА на шлейф
Звуковые выходы	2 по 28В DC/500мА каждый	2 по 28В DC/500мА каждый
Релейные вых. "пожар"	2 по 50В АC/DC 1А	2 по 50В АC/DC 1А
Релейные вых. "неисправность"	1 по 50В АC/DC 1А	1 по 50В АC/DC 1А
Питание шлейфа	28В DC 600мА	28В DC 600мА
Дополнительные выходы	до 384 зон	до 384 зон
Входное напряжение	-	230+10% -15% В AC
Выходное напряжение	28 VDC НОМИНАЛ	28В DCноминальное
Мощность источника питания	-	65Вт
Ток холостого хода	110мА	130мА без подключённых к шлейфу устройств
Батареи (встроенные)	2х12В 12Ач	2х12В 12Ач
Размеры	375 (В) х 345 (Ш) х 139 (Г) мм	375 (В) х 345 (Ш) х 139 (Г) мм
Вес (без батарей)	4,5кг (без батарей)	5,1кг (без батарей)
Рабочая температура	От 0 до +40С	От 0 до +40С
Температура хранения	От - 10 до +50С	От - 10 до +50С
Влажность	IP21 (95% без конденсата)	IP21 (95% без конденсата)

3.3 Контроллер состояний извещателя

КСИ организуют связь между локальной панелью и безадресными извещателями или устройствами другой системы. Контроллеры для пожарных извещателей должны иметь адрес в диапазоне 1.128 и передавать как минимум 4 состояния датчика. Для управления инженерными системами, кроме всего перечисленного, модули должны иметь реле для подачи питания 12.24В по команде центральной или локальной (в случае обрыва связи) панели.

Исходя из рекомендаций производителя управляющего оборудования, рассмотрим модули работающие по протоколу XP95. Этот протокол разработан компанией Apollo Fire Detectors, которая занимается производством систем пожарных извещателей. Протокол XP95 также используется другими производителями.

Особенности протокола

Запросы и команды блока управления:

После инициирующего импульса управляющее оборудование выполняет передачу 3 бит команды и 7 бит адреса.

Предупреждение о прерывании:

Уведомление о том, что в устройстве ручного включения пожарной сигнализации ХР95 или устройстве контроля коммутации Mini Switch Monitor ХР95 используется режим прерывания.

Отчет об аналоговом значении: непрерывный контроль состояния

Входные биты оповещения:

Периферийные устройства сообщают управляющему оборудованию, какие действия были предприняты.

Автоматическая идентификация типа:

на полученный запрос устройство реагирует отправкой ответа, в котором 5-битный код позволяет определять до 32 типов устройств

Подтверждение адреса: 7-битный адрес (позволяющий включать в один контур до 127 устройств) реагирующего на запрос пожарного извещателя, подтверждаемый для блока управления. Флажок Тревоги (Alarm Flag) сообщает управляющему оборудованию о том, что доступен больший объем информации. Флаг сигнализации:

Для ускоренной передачи уведомления о пожаре.

Проверка ошибки четности:

Для обеспечения точности полученного сообщения.

Адрес прерывания или предупреждающего сигнала:

Позволяет быстро определять расположение устройства, находящегося в состоянии срабатывания.

Удаленное тестирование сигнализации:

Работа всех извещателей может быть проверена путем установки соответствующего командного бита в протоколе. Все извещатели должны отреагировать отправкой аналогового значения, величина которого должна превышать 64. [10]

3.3.1 Модуль контроля извещателей.

Устройство контроля переключателя (55000-843)

Рис.3.5 Модуль контроля извещателей.

Устройство контроля переключателя предназначено для наблюдения за состоянием одного или нескольких однополюсных беспотенциальных контактов, подсоединенных к единичной паре проводов, и для направления отчета об этом состоянии в аналоговое управляющее оборудование, совместимое с изделиями компании Apollo.

· Четыре состояния входа: "нормальное", "ошибка" и "перед тревогой", "тревога"

· Два хорошо заметных светодиода

3.3.2 Модуль контроля сирен

Устройство управления звуковым оповещателем (55000-852)

Рис.3.6 Устройство управления звуковым оповещателем

Устройство управления звуковым оповещателем используется для управления работой зоны, где установлены традиционные звуковые оповещатели, и передачи отчета по их состоянию на панель управления.

· Позволяет обеспечить непрерывную или импульсную (включен на одну секунду, выключен на одну секунду) работу звуковых оповещателей

· Может быть синхронизирован в импульсном режиме работы

3.3.3 Модуль управления инженерными системами

Модуль ввода/вывода (55000-847)

Рис.3.7 Модуль ввода/вывода

Модуль ввода/вывода обеспечивает беспотенциальный двухполюсный переключающий (DPCO) релейный выход, единичный вход с контролем переключателя и неконтролируемый неполяризованный вход оптопары.

· Он может сообщать о неисправностях, уровнях размыкания и замыкания переключателя

· Три хорошо заметных светодиода

· С питанием от шлейфа

· Может переключать до 30 В 1 A

3.4 Адресные извещатели точечные и ручные

Связь с адресными извещателями должна осуществляться по протоколу XP95, поэтому рассмотрим решения того же производителя.

Оптический дымовой пожарный извещатель XP95

Рис.3.8 Оптический дымовой пожарный

Оптический дымовой пожарный извещатель XP95 работает по принципу светорассеяния, он идеально подходит для областей применения, где вероятны вялотекущие или тлеющие пожары.

· Хорошо реагирует на вялотекущие тлеющие возгорания

· Хорошо подходит для спальных помещений и маршрутов эвакуации

· Не подвержен влиянию ветра или атмосферного давления

Ручной пожарный извещатель XP95

Рис.3.9 Ручной пожарный извещатель

Ручной пожарный извещатель XP95 соответствует требованиям EN54-11. Адрес каждого ручного пожарного извещателя устанавливается на этапе сдачи в эксплуатацию с помощью 7-сегментного микропереключателя DIL. Это устройство имеет клеммные соединения типа "включай и работай" (plug and play) и обнуляемый элемент.

· Клеммные соединения типа "включай и работай" (plug and play) для обеспечения быстрого монтажа проводки

· Позволяет проверить проводимость проводки перед монтажом

· Имеется изолированный вариант

· Выдает сигнал тревоги в течение менее 0,2 секунды

3.5 Извещатели пожарные дымовые линейные

Линейные извещатели защищают большую площадь нашего объекта. На этапе разработки было принято применять однокомпонентные ИПДЛ. Главным требованием к данному виду извещателей будет расстояние которое они могут контролировать, а также количество пороговых состояний. Исходя из опыта строительства систем пожарной сигнализации в уже существующих цехах завода, используем извещатели System Sensor 6500R (рис.3.10.).

Рис.3.10 Извещатель пожарный дымовой линейный

Дымовые оптико-электронные линейные однокомпонентные извещатели ИП212-125 (6500R) предназначены для защиты помещений больших площадей. Они состоят из приемо-передатчика, выполненного в виде одного блока, и пассивного рефлектора. Появление дыма в пространстве между блоком приемо-передатчика и рефлектором вызывает снижение уровня сигнала, возвращающегося к приемнику. Когда затухание достигнет порога, установленного в приемо-передатчике, извещатель сформирует сигнал ПОЖАР. Блокировка луча вызывает формирование сигнала НЕИСПРАВНОСТЬ. Медленное снижение уровня сигнала из-за постепенного накопления пыли или грязи на компонентах извещателя компенсируется микроконтроллером, который постоянно отслеживает уровень сигнала и периодически корректирует значения порогов ПОЖАР и НЕИСПРАВНОСТЬ. Когда будет достигнута граница диапазона автокомпенсации, извещатель сформирует сигнал НЕИСПРАВНОСТЬ, который говорит о необходимости проведения технического обслуживания.

Технические характеристики ИПДЛ:

· Тип извещателя - 4-х проводный

· Дальность действия, м5…70

· Напряжение питания, B:

· постоянного тока10.2…32

· Ток потребления, мА:

· при напряжении питания 12 В

· в дежурном режиме, мА17

· в режиме "ПОЖАР" мА38.5

· Степень защиты IP54

· Диапазон рабочих температур,°С-30…+55

· Габаритные размеры, мм-

· Масса, не более, кг-

4. Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности

4.1 Анализ характеристик объекта проектирования, производственной среды и трудовой деятельности

В данной работе осуществляется проектирование системы пожарной сигнализации (ПС). Автоматическое устройство пожарной сигнализации будет организовано на территории завода.

Для обеспечения бесперебойной работы сети и оборудования, необходимо соблюдать определенные условия окружающей среды:

· диапазон рабочих температур: +0… +40°C в помещениях с ПКП и - 20… +55 без ПКП;

· рабочая относительная влажность: 20% - 80%.

Обслуживание системы пожарной сигнализации осуществляют:

· диспетчер систем безопаснсти;

· ответственный за безопасность, в каждом цехе.

Оператор и ответственный имеют возможность дистанционно управлять оборудованием со своих рабочих мест, подключённых к локальной сети. Система построена таким образом, чтобы информация об обнаружении тревожного события оперативно передавалась как на рабочее место оператора, так и в каждый цех завода. Это сделано с целью обеспечения надёжности системы безопасности для случая, когда один из них может отсутствовать на своём рабочем месте.

Возможность дистанционного управления сводит к минимуму физическую напряженность сотрудников. Нервно-психологическая напряженность повышенная (большая информационная нагрузка, необходимость оперативной обработки информации, ответственность).

Потенциальную опасность представляют значительные зрительные нагрузки в сочетании с малой двигательной активностью и вынужденной рабочей позой. В связи с этим, кроме перерыва для отдыха и питания, необходимо предоставлять работникам в течение рабочего времени специальные перерывы, обусловленные технологией и организацией производства и труда.

Так, в случаях, когда характер работы требует постоянного взаимодействия с ВДТ (видеодисплейный терминал) с напряжением внимания и сосредоточенности, при исключении возможности периодического переключения на другие виды трудовой деятельности, не связанные с ПЭВМ, рекомендуется организация технологических перерывов на 10 - 15 мин. через каждые 45 - 60 мин. работы.

4.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению

Мероприятия по эргономическому обеспечению регулируются согласно следующим документам: СанПиН 2.2.4.548-96; СНиП 23-05-95; ГОСТ 12.1.003-83; ГОСТ Р 50948-2001.

Уровень работоспособности человека и производительности его труда зависит от многих факторов. Такими факторами являются: правильная организация рабочих мест сотрудников, соблюдение санитарно-гигиенических условий. Совокупность таких факторов производственной среды, оказывающей влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда, называется условиями труда. Организация и постоянное усовершенствование условий труда на рабочем месте является одним из важных резервов эффективности труда, его производительности и качества.

Основные показатели при определении условий труда:

· Микроклимат помещения;

· Освещение рабочего места;

· Воздействие шума;

· Эргономические характеристики рабочего места.

4.2.1 Микроклимат на рабочем месте

Нормы для микроклимата на рабочем месте определяет СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

Производственный микроклимат оказывает серьезное воздействие на общее самочувствие, протекание психологических процессов, функционирование процессов нервной системы, и, в итоге, на работоспособность работника. Исходя из этого, руководствуясь санитарными нормами и правилами для помещений управления и рабочих мест для легких работ в холодное время года установлена норма температуры от 22 до 24С, скорость движения воздуха не более 0,2 м/c, в теплое время года устанавливается норма температуры от 22°С до 25°С, скорость движения воздуха не более 0,3 м/с. Относительная влажность воздуха на рабочем месте оператора должна составлять 40-60%.

Приточно-вытяжная вентиляция при объеме менее 20 м³ на одного человека обеспечивает подачу не менее 30 м³ чистого воздуха. Допустимая концентрация вредных веществ не более 0,01 мг/м³.

4.2.2 Требования к освещению

Нормирование освещения осуществляется СНиП 23-05-95. Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение.

Во избежание вредного воздействия на здоровье человека требуется хорошая освещенность рабочего места.

Освещенность рабочего места оператора на рабочем столе в горизонтальной плоскости от общего искусственного освещения должна быть от 300 до 500 лк.

Для освещения зоны расположения документов допускается установка светильников местного освещения.

Отношение яркостей в зоне наблюдения (экран, документ, поверхность стола) должно быть не менее 10: 1.

В поле зрения оператора должны отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Для снижения блесткости необходимо:

· Оборудовать светопроемы солнцезащитными устройствами (шторами, регулируемыми жалюзи, внешними козырьками и т.д.);

· использовать для общего освещения светильники с рассеивателями и экранирующими решетками, яркость которых в зоне углов излучения более 50 от вертикали не должна превышать 200 кд/м2;

· использовать для местного освещения светильники с непросвечивающим отражателем и защитным углом не менее 40;

· размещать рабочий стол так, чтобы оконный проем находился сбоку (справа или слева), при этом дисплей должен располагаться на поверхности стола справа или слева от оператора;

· размещать рабочий стол между рядами светильников общего освещения;

· использовать дисплей, имеющий антибликовое покрытие экрана или антибликовый фильтр.

На рабочем месте оператора должна быть ограничена пульсация освещенности от газоразрядных источников света 5%.

Для ограничения пульсации освещенности следует использовать в светильниках с газоразрядными лампами высокочастотные пускорегулирующие аппараты или включать лампы в многоламповых светильниках (или рядом расположенные светильники общего освещения) на разные фазы трехфазной сети и использовать преимущественно люминесцентные лампы белого света.

Различные сочетания искусственного освещения позволяют за счет переключения электрических светильников комбинировать освещение помещений.

Для общего освещения используют главным образом люминесцентные лампы белого цвета, что обусловлено их достоинствами (экономичность, долговечность, бесперебойность, показатель цветовой температуры свечения близок к цветовой температуре солнечного света).

4.2.3 Воздействие шума

Шумом называются беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Согласно ГОСТ 12.1.003-83, допустимые уровни звукового давления, уровни звука и уровни шума на рабочем месте не должны превышать 50 дБ, что является границей области звукового комфорта. Источниками шума в рассматриваемых помещениях являются сервер и кондиционер. Уровень шума от указанных устройств не превышает установленные 50 дБ.

Для исключения влияния внешнего шума и вибрации на работников, необходимо выполнить отделку помещения с учетом требований шумоизоляции.

4.2.4 Эргономические характеристики рабочего места

Рабочим положением сотрудника является положение "сидя", поскольку при этом уменьшается нагрузка на позвоночник. Рабочее сидение или кресло должно быть с регулируемым наклоном спинки и высотой сиденья.

Научная организация рабочего пространства базируется на данных о передней зоне охвата рук человека: 30 - 40 см. Всего существует три моторные зоны:

1. Ближняя (оптимальная) зона - область, охватываемая рукой с прижатым к туловищу локтем. Здесь располагается само конструируемое устройство и инструменты, требуемые для сборки.

2. Допустимая зона (вторая по счету) - здесь находятся инструменты, которые используются реже, чем инструменты в первое зоне.

3. Дальняя (предельно допустимая) зона - область вытянутой руки. Здесь находятся инструменты, которые могут понадобиться один раз или в случае экстренной необходимости.

Рабочее место по отношению к световым проемам должно располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева. Цветовая гамма окружающего интерьера и рабочего места (стол, стенд) должна быть однотипная, с целью исключения раздражительности глаз работников. Ширина рабочего стола должна быть не менее 600 мм. Минимальная рабочая высота стола должна быть 650 мм.

Также для обеспечения необходимого расстояния от предмета работы до глаз человека минимальная высота стула должна составлять 400 мм. При этом угол наклона оси зрения относительно поверхности стола составляется порядка в 30 градусов и обеспечивается необходимое оптимальное расстояние до предмета, равное 450 мм. Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона спинки и сидения, также по расстоянию спинки от среднего края сидения, при этом регулировка каждого параметра должна быть независимой, осуществляемой без подручных инструментов и средств (ручной), иметь надежную фиксацию каждого из положений.

Таким образом, выдержав указанные условия, работник сможет проводить необходимую работу в течение длительного времени.

Дисплей на рабочем месте оператора должен располагаться так, чтобы изображение в любой его части было различимо без необходимости поднять или опустить голову.

Ещё одно условие для дисплея на рабочем месте заключается в том, что он должен быть установлен ниже уровня глаз оператора. Угол наблюдения экрана оператором относительно горизонтальной линии взгляда не должен превышать 60.

Требования к конструкции дисплея, визуальным параметрам экрана параметрам излучений определяет ГОСТ Р 50948-2001. Средства отображения информации. Общие эргономические требования и требования безопасности.

Клавиатура на рабочем месте оператора должна располагаться так, чтобы обеспечивалась оптимальная видимость экрана.

Клавиатура должна иметь возможность свободного перемещения. Клавиатуру следует располагать по поверхности стола на расстоянии от 100 мм до 300 мм от переднего края, обращенного к оператору, или на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

4.3 Мероприятия по технике безопасности

В разработанном проекте используется активное, т.е. потребляющее электроэнергию, оборудование. Оно является потенциально опасным из-за возможности касания человеком находящихся под напряжением и не закрытых изоляцией частей оборудования.

Специфическая опасность электроустановок в следующем: проводники, корпуса стоек ПЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждали бы об опасности.

Реакция человека на электрический ток возникает только при протекании тока через тело.

Для предотвращения электротравматизма большое значение имеет правильная организация и обслуживание действующих установок, проведение ремонтных монтажных и профилактических работ. Все эти мероприятия регламентируют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ потребителей) и правила устройства электроустановок (ПУЭ).

При выполнении электромонтажных и ремонтных работ необходимо соблюдать следующие Правила техники безопасности:

· все виды обслуживания должны производиться одновременно не менее чем двумя специалистами;

· наладчик должен стоять на резиновом коврике и проверять электрическую схему, не касаясь корпуса и токоведущих цепей;

· при проведении ремонта необходимо вывешивать предупреждение о напряжении на участке.

Полная электробезопасность будет возможна, если наряду с перечисленными ПТЭ и ПТБ потребители используют технические средства защиты:

· защитное заземление;

· зануление;

· выравнивание потенциала;

· защитное отключение;

· электрическое разделение сети.

Использование этих средств в различных сочетаниях обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям. Первичным источником электропитания является трёхфазная четырехпроводная сеть с глухозаземлённойнейтралью, напряжением U= 220/380. В сетях с глухозаземленнойнейтралью, напряжением до 1000В применяетсязануление (соединение токоведущих частей оборудования с нейтралью).

Особо надо выделить требования, предъявляемые к обеспечению электробезопасности пользователей, которые в дальнейшем будут работать на ПЭВМ:

· все узлы одного ПЭВМ и подключенное к нему периферийное оборудование должны питаться от одной фазы электросети;

· корпуса системного блока и внешних устройств должны быть заземлены радиально с одной общей точкой;

· для отключения компьютерного оборудования должен пользоваться отдельный щит с автоматами и общим рубильником;

· все соединения ПЭВМ и внешнего оборудования должны производиться при отключенном электропитании.

К работе, связанной с настройкой и установкой телекоммуникационного оборудования допускаются специалисты, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по технике безопасности и электробезопасности, по приемам оказания первой медицинской помощи, в том числе при поражении электрическим током.