Пожарная автоматика
УДК 614.842.4
НОРМОТВОРЧЕСТВО — ПРОЦЕСС НЕСПЕШНЫЙ, НО ВРЕМЯ ДЕЙСТВОВАТЬ ПРИШЛО!
Д. А. Себенцов
ООО "Систем Сенсор Фаир Детекторе"
Раскрываются противоречия, возникающие в связи с отставанием развития нормативной базы в области пожарной безопасности. Этот факт, по мнению автора, сдерживает применение в России целого класса аппаратуры, признанной во всем мире. Предлагаются варианты по совершенствованию нормативной базы.
Тенденция отставания нормативов от реалий
рынка наблюдается во всем мире: процесс рождения новых и отмирания старых нормативов — процесс неспешный. Но в России, активно впитывающей все достижения мирового рынка безопасности, и в тоже время обладающей собственной мощной школой разработчиков, эта тенденция ощущается особенно болезненно. К сожалению, целые классы современных приборов и множество терминов, получивших в последние годы широкое хождение на современном рынке безопасности России, не имеют четких определений в нормативных документах. Все мы — и участники рынка безопасности, и нормотворческие органы — делаем общее дело, в наших общих интересах повысить оперативность и своевременность дополнений/изменений норм и правил, определяющих нашу ежедневную деятельность. В этой статье хотелось бы остановиться лишь на одной из проблем сегодняшней нормативной базы в области пожарной безопасности, сдерживающей применение в России целого класса аппаратуры, признанной во всем мире, а именно адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации.
Тенденции развития технических средств обеспечения пожарной безопасности
Городская конференция "Современные и перспективные системы, средства и методы обеспечения пожарной безопасности объектов города", организованная городским Управлением ГПС МЧС РФ в мэрии Москвы в феврале 2003 г., показала, что за последние годы в техническом уровне средств обеспечения пожарной безопасности произошли значительные изменения. Технический прогресс при-
вел к смене поколений радиоэлектронных компонентов, применению новых технологий автоматического поверхностного монтажа, использованию современной элементной базы (специализированных интегральных микросхем и микроконтроллеров). Это позволило реализовать широкий набор функций и более сложные методы анализа при значительном сокращении количества дискретных элементов, улучшении массогабаритных показателей и повышении надежности. Все это дает право говорить о значительном повышении наукоемкости современных средств пожарной автоматики, вытеснении неадресных (пороговых) систем пожарной сигнализации (СПС) интеллектуальными адресными и адресно-аналоговыми. Важный показатель последних лет — снижение цен на эту новую аппаратуру, связанное с развитием массового производства систем этого типа. Отрадно, что растет количество монтажных и проектных организаций, имеющих не только понимание, но и опыт применения этих систем. Тем не менее, пока в России доля адресных и адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации составляет не более 10% от общего числа систем, в то время как в Европе их доля уже превышает 60%. К сожалению, нормативная база не успевает "идти в ногу" с техническим прогрессом и тормозит применение в России этих надежных систем большой информационной емкости, проверенных во всем мире. К примеру, в нормативах нет понятия адресных пороговых, адресных пороговых опросных и адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации. Кроме того, в системах с автоматикой пожаротушения адресные и адресно-аналоговые системы по-прежнему приравнены к традиционным пороговым, несмотря на автоматический контроль
работоспособности в адресных опросных и адресно-аналоговых СПС.
Статистическая справка
Данные статистики (А. П. Чуприян, начальник Главного управления Государственной противопожарной службы МЧС России, Каталог "Средства спасения и противопожарная защита' 2004"): "В 2002 г. в Российской Федерации зафиксировано около 260 тыс. пожаров, которые нанесли прямой материальный ущерб экономике страны в размере 3420,5 млн рублей. Причем значительную долю — 5014 пожаров — приняли на себя объекты производственного назначения". Т.е. речь идет об объектах, которые были оснащены системами пожарной сигнализации, но на которых по разным причинам эти системы не сработали. В 2002 г. в огне погибли 19906 человек, причем около 80% жертв пожара гибнет от удушья, вызванного выделением дыма и токсичных веществ. Поэтому крайне важно обнаружить возгорание на самой ранней стадии. Известны также и другие данные: ущерб объекта вследствие тушения при срабатывании системы водяного пожаротушения (а их доля составляет 70% всех систем АПС) в четыре раза больше, чем собственно от пожара! На ранней стадии возгорания очаг пожара небольшой и может быть быстро ликвидирован, что позволяет предотвратить большие человеческие и материальные потери.
Стратегическая задача — предотвращение пожара при обнаружении его на самой ранней стадии
Попробуем разобраться, какой класс из существующих на сегодняшний день систем пожарной сигнализации обеспечивает самое ранее обнаружение пожара. Среди специалистов, как зарубежных, так и российских, привычным является разделение всех СПС на три основных класса: неадресные (пороговые), адресные и аналоговые. Для наглядности приведем сравнительный анализ СПС в виде таблицы.
Основным признаком принадлежности к тому или другому классу является способ передачи информации о пожароопасной ситуации в защищаемом помещении: дискретный (ДА, НЕТ) или аналоговый (при котором пожарный извещатель передает количественную характеристику контролируемого параметра). В неадресной системе решение о возгорании принимает пожарный извещатель, в работоспособности которого можно убедиться только во время технического обслуживания СПС, один раз в 6 - 12 месяцев (!). Очевидны и прочие недостатки систем этого типа: необходимость установки двух извещателей на помещение, высокая вероятность ложных срабатываний, лока-
лизация сигнала с точностью до шлейфа, ограничение контролируемой зоны, недостаточные для ряда объектов возможности управления пожарной автоматикой и пр. Адресные системы подразделяются на два подкласса: опросные и неопросные. Неопросные системы являются, по сути, пороговыми, дополненными лишь возможностью передачи кода адреса сработавшего извещателя. Таким образом, этим системам присущи недостатки неадресных: высокая вероятность ложных срабатываний, невозможность определения адреса извещателей, отключенных вследствие снятия или КЗ, и автоматического контроля работоспособности пожарных извещателей (при любом отказе электроники связь извещателя с ПКП прекращается), необходимость установки двух извещателей на помещение (т.к. не обеспечены условия по п. 12.17 НПБ 88-2001, разрешающие установку одного ПИ на помещение). Адресные опросные системы можно назвать переходными к адресно-аналоговому оборудованию: периодический опрос извещателей, включенных в адресную шину любой топологии, обеспечивает контроль их работоспособности при любом виде отказа, что позволяет устанавливать по одному из-вещателю в каждом помещении вместо двух (согласно вышеуказанному НПБ). Кроме того, произвольная структура адресной шины и значительное количество подключаемых ПИ (порядка ста штук) позволяют значительно уменьшить расходы на кабель и монтаж. В адресных опросных СПС могут быть реализованы сложные алгоритмы обработки информации, например автокомпенсация изменения чувствительности ПИ. Формирование сигналов "Неисправность" при падении чувствительности и сигналов о необходимости проведения техобслуживания при запылении дымовой камеры ПИ позволяет значительно уменьшить расходы на техническое обслуживание. Сохранение чувствительности на постоянном уровне обеспечивает снижение вероятности ложных срабатываний даже при повышении в два раза чувствительности, соответственно уменьшается время определения возгорания. Использование адресных опросных систем значительно повышает надежность работы пожарной автоматики, хотя ее структура остается жесткой и, как в предыдущих системах, определяется типом используемого ПКП. Повторюсь, что и в неадресных, и адресных системах решение о пожаре принимает пожарный извещатель, что определяет ограничение функциональных возможностей СПС.
Адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации (АА СПС) являются, по сути, телеметрическими, контролирующими малейшие изменения температуры и запыленности в каждом помещении. Важным отличием адресно-аналоговых СПС является то, что в них пожарный адресно-аналоговый извещатель лишь измеряет величину контролируе-
пожаровзрывобезопасность 6'2003
СРАВНИТЕЛЬНЫМ АНАЛИЗ СПС
Тип системы
Признак неадресная адресная опросная адресная неопросная (представлена в России на базе АМ-99 серии Леонардо) адресно-аналоговая
Компонент системы, принимающий решение о возгорании Пожарный извещатель (ПИ) Приемно-контрольная панель (ПКП)
Топология шлейфа Радиальный шлейф Адресная шина (АШ) АШ любой топологии (звезда, дерево, петля и т.п.) Кольцевая АШ
Площадь и число помещений, контролируемых одним шлейфом
До 1600 м2 (до 10 помещений, сВУОС —до 20) на одном этаже, до 300 м2 на двух смежных этажах
Определяется характеристиками ПКП, извещателей и кабеля АШ
Количество ПИ на помещение (по НПБ 88-2001) 2 1
Локализация возгорания Шлейф ПИ
Сообщения, поступающие на ПКП
ПОЖАР, НЕИСПРАВНОСТЬ шлейфа
Адрес ПИ в режиме ПОЖАР, НЕИСПРАВНОСТЬ шины
Адрес ПИ, его состояние Значения контролиру-
или неисправность, адреса отключенных ПИ при обрыве АШ или коротком замыкании
емых параметров, состояние устройств управления, адреса отключенных ПИ при обрыве АШ или коротком замыкании
Контроль работоспособности СПС в дежурном режиме Нет Автоматический контроль работоспособности при опросе всех адресных компонентов шлейфа
Относительное время реакции Т на возгорание/ неисправность Т/не обнаруживается (0,5 - 1)Т/несколько периодов опроса (0,01 -0,1)Т/период опроса
Организация пожарной автоматики
Жесткая структура, определяется типом ПКП
Гибкая программируемая структура любой сложности с применением универсальных модулей контроля и управления
мого параметра (уровень задымления или температуру) и транслирует его значение при обращении ПКП по соответствующему адресу. Адресно-аналоговый ПКП (АА ПКП) является специализированной ЭВМ, центром обработки данных по сложнейшим алгоритмам в реальном масштабе времени, обеспечивает максимальную скорость принятия решений и управления подсистемами пожарной автоматики с отображением состояния объекта в виде текстовых сообщений и передачей их на ПЭВМ. Говоря об адресно-аналоговой аппаратуре, необходимо в первую очередь упомянуть о протоколе — уникальном для каждой системы языке общения ее компонентов. Наиболее популярным и распространенным среди производителей адресно-
аналоговых приемно-контрольных панелей пожарной сигнализации является протокол 200-ой серии System Sensor. На его базе разработаны АА ПКП таких известных во всем мире компаний, как Honeywell, Notifier, ESMI, Ademco, FCI, Labor Strauss и пр. Причем, использование единого базового протокола не означает, что компоненты этих систем совместимы друг с другом: System Sensor дает возможность своим партнерам защитить их коммерческие интересы и может модифицировать базовый 200-ый протокол для разработки АА ПКП под определенным брендом. Кстати, в Европе доля АА СПС уже превышает 60%, в то время как в России пока не превышает 10%! Отрадно, что за последние два года появились и первые российские разработки —
адресно-аналоговые системы на базе: ПКП "Сфера 2001" компании "Сфера безопасности XXI век"; ПКП серии "Рубеж" компании "Сигма-ИС"; ППКП-01Ф компании ОАО Приборный завод "Тензор".
Кратко приведу характерные особенности АА СПС, разработанных на базе 200-го протокола:
• непрерывный динамический опрос всех адресных компонентов шлейфа;
• повышенная живучесть системы, обусловленная кольцевой архитектурой шлейфов и использованием модулей локализации короткого замыкания;
• гибкая организация пожарной защиты объекта (возможность изменения чувствительности пожарных извещателей, программирование их для режимов день/ночь и прочее);
• организация пожарной защиты любой зоны объекта с использованием огромного спектра адресно-аналоговых пожарных извещателей;
• возможность подключения подшлейфа неадресных извещателей посредством соответствующего модуля;
• конфигурация (программирование) системы помимо базовой заводской конфигурации, что позволяет произвольно разбивать извещатели на группы, менять их чувствительность, дополнять извещатели и модули текстовыми описаниями, прописывать логику управления внешними устройствами и автоматикой пожаротушения;
• возможность объединения нескольких систем сигнализации в единую посредством концентратора;
• минимальные затраты на обслуживание — обеспечиваются автоматической сигнализацией об их необходимости;
• гибкая организация взаимодействия систем пожарной автоматики с помощью универсальных модулей, сочетающих функции контроля и управления;
• интеграция системы пожарной сигнализации в АСУ ТП здания, что позволяет создать интеллектуальную систему обеспечения безопасности здания, осуществляющую оперативный мониторинг событий и управление функциями ряда подсистем.
Таким образом, детально рассмотрев принципы работы АА СПС и оценив мировые тенденции, становится очевидно, что именно адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации обладают наиболее развитыми функциональными возможностями, надежностью, гибкостью, обеспечивают сверхраннее обнаружение пожара и, следовательно, самую эффективную пожарную защиту объектов. Это подтверждает также и многолетний мировой опыт их применения.
Предложения по совершенствованию нормативной базы
Этой публикацией экспертам нашей и партнерских компаний, а также участникам еженедельных организуемых нами семинаров (с начала 2003 г. это более 900 специалистов) хотелось бы обратить внимание нормотворческих органов на поднятую проблему. Пришло время объединения и координации усилий с целью проведения работ по совершенствованию нормативной базы, определяющей применение адресно-аналоговых систем с учетом их преимуществ. Мы ведем большую просветительскую работу совместно с ведущими учебными центрами России: Академией ГПС, Университетом комплексных систем безопасности и инженерного обеспечения (член МА "Системсервис"), ИЦ "Спецавтоматика", НИЦ "Охрана", НОУ "Такир". Пожарная безопасность — наша главная тема, и все мы, как никто другой, заинтересованы в более активном внедрении этого самого эффективного и надежного класса аппаратуры, проверенного во всем мире. Учитывая тенденцию вытеснения традиционных систем современными адресно-аналоговыми СПС, мы обращаемся к Экспертному Совету МЧС России по совершенствованию нормативного регулирования под председательством Воробьева Ю. Л., нормотворческим органам МЧС РФ, Правительственной комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности под председательством министра МЧС России Шойгу С. К. с предложением скорректировать/дополнить существующие нормативы в следующих пунктах:
• ввести дополнительно в НПБ 58-97 "Системы пожарной сигнализации адресные. Общие технические требования. Методы испытаний" классификацию адресных СПС с дискретным способом передачи информации по виду связи адресных пожарных извещателей (АПИ) с адресным приемно-контрольным прибором (АПКП) на:
— адресные опросные (АПКП периодически опрашивает каждый АПИ) и
— неопросные (АПИ передает извещение о пожаре вместе с адресом на АПКП)
с присвоением условных обозначений в табл. 1 раздела 3;
• ввести в п. 2 НПБ 88-2001* "Термины и определения" два дополнительных термина:
- опросный адресный пожарный извеща-тель — пожарный извещатель, который по запросу своего адреса с адресного при-емно-контрольного прибора передает ему код своего состояния (по НПБ 58-97);
- аналоговый АПИ или адресно-аналоговый пожарный извещатель (А-АПИ) —
пожаровзрывобезопасность 6'2003
пожарный извещатель, который по запросу своего адреса с аналогового адресного приемно-контрольного прибора передает ему количественную характеристику контролируемого фактора пожара (по НПБ 58-97);
• в п. 12.17 НПБ 88-2001* указать, что требования этого пункта распространяются только на адресные опросные и адресно-аналоговые пожарные извещатели;
• дополнить п. 13.3 НПБ 88-2001* требованиями для адресно-аналоговых и адресных опросных пожарных извещателей: "13.3. Для формирования команды управления по п. 13.1 в защищаемом помещении или зоне должно быть не менее:
- двух адресно-аналоговых ПИ или двух опросных АПИ;
- трех пожарных извещателей при включении их в шлейфы двухпороговых приборов или в адресные шлейфы, или в 3 независимых радиальных шлейфа однопоро-говых приборов;
- четырех пожарных извещателей при включении их в 2 шлейфа однопороговых приборов по 2 извещателя в каждый шлейф";
• исключить из п. 13.1 фразу "или управления инженерным оборудованием", чтобы этот пункт звучал так: "Аппаратура системы пожарной сигнализации должна формировать команды на управление автоматическими установками пожаротушения или дымоудаления, или оповещения о пожаре при срабатывании не менее двух пожарных извещателей или одного адресно-аналогового ПИ. Дублирующие пожарные изве-щатели должны быть установлены на расстоянии не более половины нормативного, определяемого по табл. 5-8 соответственно". Эта серьезная, но очень своевременная работа будет способствовать более активному внедрению АА СПС и АО СПС на объектах России, значительному уменьшению количества пожаров и существенному сокращению ущерба за счет раннего обнаружения очагов возгорания.
Благодаримредакцию журнала "Пожаровзрывобезопасность" за начало разговора по этой теме — мы всегда готовы к открытой дискуссии с коллегами, чтобы подтвердить общность сделанных оценок и предпринять реальные шаги.
Поступила в редакцию 20.11.03.