CC BY
78
Тхо Дык ХОАНГ, аспирант кафедры комплексной безопасности в строительстве Московского государственного строительного университета (Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26; e-mail: [email protected]) А. Я. КОРОЛЬЧЕНКО, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве Московского государственного строительного университета (Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26)
УДК 614.841.33
ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ В СИСТЕМАХ ОПОВЕЩЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭВАКУАЦИЕЙ
Приведена классификация оборудования, применяемого в системах оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) и основные требования к нему. Дан анализ компонентов СОУЭ.
Ключевые слова: оборудование систем оповещения и управления эвакуацией; пожарные опо-вещатели; перспективные системы оповещения.
Назначение, классификация и основные требования к оборудованию системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией
Основная задача системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией (СОУЭ) — своевременное оповещение людей о пожаре, а также информирование о путях безопасной и максимально оперативной эвакуации с целью предотвращения ущерба их жизни и здоровью. Оповещение людей о пожаре осуществляется передачей звуковых и/или световых сигналов в помещения, где люди могут подвергаться воздействию опасных факторов пожара, а также в помещения, где могут остаться люди при блокировании эвакуационных путей пожаром, трансляцией речевой информации о необходимости эвакуироваться, о путях эвакуации и действиях, направленных на обеспечение безопасности [1]. Управление эвакуацией осуществляется посредством передачи по СОУЭ специально разработанных текстов, направленных на
предотвращение паники и других явлений, усложняющих процесс эвакуации, трансляции текстов, содержащих информацию о необходимом направлении движения, включения световых указателей направления движения и дистанционного открывания дверей дополнительных эвакуационных выходов.
Большинство систем оповещения о пожаре строится по модульному принципу, поэтому в зависимости от архитектурных особенностей здания и его назначения система оповещения может включать в себя устройства, предназначенные для экстренной трансляции, или дополняться модулями, служащими для повышения качества звука.
Система оповещения людей и управления эвакуацией — это комплекс технических средств, при помощи которого согласно разработанным планам эвакуации передача сигналов оповещения обеспечивается одновременно по всему защищаемому объекту, а при необходимости — последовательно или выборочно.
Технические средства СОУЭ
По назначению
Основные
]
Оповещатели
]
- Блоки управления
Эвакуационные знаки пожарной безопасности
Усилители и звуко-передающие устройства
Дополнительные
Блоки питания
Источники сигнала
Конструкционные элементы
]
По области и условиям применения |
Для помещений
Для взрывоопасных зон
Для открытой установки
]
Рис. 1. Классификация оборудования СОУЭ
© Хоанг Тхо Дык, Королъченко А. Я., 2013
В системах оповещения и управления эвакуацией используется разнообразное оборудование, классификация которого приведена на рис. 1.
Рис. 2. Пример СОУЭ 1-го типа
Рис. 3. Пример СОУЭ 2-го типа
Лкустич НОЦ1
Рис. 4. Пример СОУЭ 3-го типа с одной зоной оповещения
В зависимости от характера выдаваемых сигналов системы оповещения подразделяют на световые.; звуковые; комбинированные; системы речевого оповещения.
В состав оборудования систем оповещения СО-1 и СО-2 входят: световые, звуковые, светозвуковые оповещатели, таблички — указатели маршрута эвакуации. Для СО-3, СО-4 и СО-5 применяются комплекты оборудования, обеспечивающие дополнительно подачу речевого сигнала в автоматическом и в ручном режиме управления.
В СОУЭ 1-го и 2-го типов (рис. 2 и 3) оповещение осуществляется с помощью световых и звуковых оповещателей. На рынке уже появляются приборы, предназначенные именно для 1-го и 2-го типов оповещения (Тромбон-ПУ-2), обеспечивающие контроль исправности линий связи с оповещателями, а также питание оповещателей от аккумуляторной батареи при отключении основного питания.
СОУЭ 3-5-го типов (рис. 4-6) представляют собой автономные централизованные комплексы и строятся по модульному принципу. В зависимости от архитектурных особенностей здания и его назначения системы оповещения включают в себя устройства передачи экстренных сообщений или дополняются модулями для трансляции по зонам фоновой музыки и объявлений Обычного назначения. Кроме того, системы оповещения о пожаре различаются по количеству зон оповещения, по способности програм-
Рис. 5. Пример СОУЭ 4-го типа с автономным комплексом обратной связи
Рис. 6. Пример СОУЭ 5-го типа с комплексом обратной связи в составе ИСО "Орион"
мирования логики событий, по возможности управления СОУЭ.
Основные требования к оборудованию СОУЭ
СОУЭ должна проектироваться исходя из условия обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре.
Информация, передаваемая системами оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей, должна соответствовать информации, содержащейся в разработанных и размещенных на каждом этаже зданий планах эвакуации людей.
СОУЭ должна включаться автоматически от командного сигнала, формируемого автоматической установкой пожарной сигнализации или пожаротушения, за исключением случаев, приведенных ниже.
Дистанционное, ручное и местное включение СОУЭ допускается использовать, если в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности для данного вида зданий не требуется оснащение автоматическими установками пожаротушения и (или) автоматической пожарной сигнализацией. При этом пусковые элементы должны быть выполнены и размещены в соответствии с требова-
ниями, предъявляемыми к ручным пожарным изве-щателям.
В СОУЭ 3-5-го типов полуавтоматическое управление, а также ручное, дистанционное и местное включение допускается использовать только в отдельных зонах оповещения.
Выбор вида управления определяется организацией-проектировщиком в зависимости от функционального назначения, конструктивных и объемно-планировочных решений здания и исходя из условия обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре.
Кабели, провода СОУЭ и способы их прокладки должны обеспечивать работоспособность соединительных линий в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону.
Радиоканальные соединительные линии, а также соединительные линии в СОУЭ с речевым оповещением должны быть обеспечены, кроме того, системой автоматического контроля их работоспособности.
Управление СОУЭ должно осуществляться из помещения пожарного поста, диспетчерской или другого специального помещения, отвечающего требо-
ваниям пожарной безопасности, предъявляемым к указанным помещениям.
Световые пожарные оповещатели
Световые оповещатели предназначены для систем оповещения и управления эвакуацией людей в зданиях и сооружениях.
Световые оповещатели должны обеспечивать контрастное восприятие информации при их освещенности от 1 до 500 лк. Мигающий световой опове-щатель должен иметь частоту мигания в диапазоне от 0,5 до 5 Гц. Световые оповещатели, предназначенные для обеспечения эвакуации и оповещения, должны иметь сигнальные цвета в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026-2001 [2]:
• сигнальные лампы, извещающие о нарушении технологического процесса или условий безопасности: "Тревога", "Неисправность" и др., — красный [3, 4];
• световые табло (надпись белого цвета на зеленом фоне), указатели эвакуационных выходов — зеленый.
Исходя из указанных требований необходимо делать два вида световых оповещателей:
1) собственно световые оповещатели — красного цвета, которые дублируют звуковое и/или речевое оповещение о пожаре (рис. 7) и которые, как следует из табл. 1 СП3.13130.2009 [5], должны быть мигающими. Другие требования к ним (размеры, яркость, надпись и т. д.), за исключением частоты мигания, не определены;
2) световые эвакуационные указатели — зеленого цвета (рис. 8).
Рис. 7. Примеры световых оповещателей, дублирующих звуковой сигналов тревоги
Одним из вариантов световых оповещателей являются взрывозащищенные оповещатели. Их особенностью является конструкция, исключающая создание условий для возникновения пожара или взрыва и позволяющая использовать их в помещениях с высоким уровнем пожаровзрывоопасности.
Оповещатели устанавливаются:
а) в помещениях, в которых расположены устройства сбора и обработки информации, с целью сообщения персоналу о прохождении сигнала тревоги;
б) на самих охраняемых объектах, с целью создания условий для более эффективной их защиты.
Основной целью световых оповещателей является обеспечение гарантированного восприятия людьми информации о возникновении пожара. Основное требование к световым оповещателям: световой оповещатель в дежурном режиме должен гореть ровным светом, а при прохождении сигнала тревоги — мигать.
Звуковые оповещатели о пожаре
Звуковой способ оповещения о пожаре в виде сирен и стробоскопов используется в системах 1-го и 2-го типов в соответствии с СП 3.13130.2009 [5]. Непосредственно система оповещения состоит из определенным образом расположенных в помещениях оповещателей и линий связи, по которым обеспечивается питание и устройств автоматического контроля работоспособности. Система должна обеспечивать требуемый уровень сигналов оповещения не только в нормальных условиях, но и при пожаре.
По месту установки звуковые оповещатели различают настенного и потолочного типа (рис. 9).
По конструктивному исполнению звуковые опо-вещатели подразделяются на стандартные и взрыво-защищенные.
В звуковом канале оповещателей используется широкополосная динамическая головка, сопряженная со сложной акустической системой, которая обеспечивает отличное звучание с окружающей средой (рис. 10).
Вид звукового сигнала стандартизован для использования в системах пожарной сигнализации.
Рис. 8. Примеры световых оповещателей информативного характера
Рис. 9. Звуковые оповещатели: а — настенный; б — потолочный
Рис. 10.
Устройство
звукового
оповещателя
ON ON ON ON
0,5 с 0,5 с 0,5 с 0,5 с
■ ■
1 (а] M
1 (Ь) 1 (Ъ) (с)
OFF OFF OFF
0,5 с 0,5 с 0,5 с
ПЕРИОД
4с
Рис. 11. Временная диаграмма стандартного сигнала оповещения для пожарных сигнализаций: (а) — звуковой сигнал — 0,5 с ± 10 %; (Ь) — пауза — 0,5 с ± 10 %; (с) — пауза — 1,5 с ± 10%; (с) = (а) + 2(Ь)
Вид сигнала — периодический; каждый период состоит из трех импульсов с паузами с общей продолжительностью периода 4 с ± 10 % (рис. 11). По СП 3.13130.2009 [5] СОУЭ должна функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания.
Для снижения энергопотребления необходимо обеспечить одновременно широкую диаграмму направленности и высокий уровень сигнала при минимальных мощностях потребления. Для примера, на рис. 12 приведена диаграмма направленности оповещателя серии ЕМА производства "КАС".
Акустическая система этого оповещателя имеет направленность в виде конуса: большим углам относительно нормали (т. е. в более удаленных направлениях) соответствует больший уровень сигнала. Использование оповещателя с такой диаграммой по-
0°
Рис. 12. Диаграмма направленности оповещателя серии ЕМА
зволяет получить одинаково высокий уровень сигнала оповещения на большой площади.
При проектировании системы оповещения необходимо выбирать тип оповещателей, их количество и места установки исходя из требуемого минимального уровня сигнала.
Комбинированные оповещатели
По сравнению со звуковыми и световыми опо-вещателями светозвуковые оповещатели не только намного эффективнее, но и, как правило, значительно дешевле. Кроме того, они обеспечивают сокращение объема монтажных работ и улучшают дизайн помещения.
Требования по звуковому каналу и звуковому оповещению к комбинированным оповещателям, естественно, те же, что и к звуковым.
В настоящее время на российском рынке представлен широкий спектр светозвуковых оповещате-лей, различающихся как по техническим характеристикам, так и по ценовому диапазону — от достаточно дешевых отечественных пьезосветодиодных оповещателей до технически сложных зарубежных ксеноновых стробов яркостью до 177 кд с динамическими (110 дБА) сиренами. Технические характеристики оповещателей определяют различные области их применения — это и торгово-развлека-тельные, выставочные центры, и промышленные объекты с высоким уровнем шума, и помещения, где могут находиться люди с физическими недостатками, а также посты дежурного персонала, службы охраны и т. п. [3, 4].
Речевые системы оповещения о пожаре
Речевой способ оповещения (аудиализация специальных текстов) в обязательном порядке используется в системах оповещения и управления эвакуацией людей (СОУЭ) 3-5-го типов [6]. Этот способ, в отличие от звукового оповещения с помощью сирен, значительно снижает риск возникновения неадекватного поведения людей при пожаре, что позволяет организованно провести эвакуацию.
В состав систем речевого оповещения входят источники речевых сообщений, усилительная, коммутационная аппаратура, разнообразные громкоговорители [6]. Источники сообщений могут быть аналоговыми устройствами (магнитофонные деки) или цифровыми приборами. Все системы распределения звука (системы управления звуком) представляют собой матрицу, распределяющую несколько входных сигналов на определенное число выходов, линий и зон вещания. Поэтому подобные системы еще называют системами зонного вещания.
Функции, характеристики и комплектация систем оповещения зависят от требований, предъявляемых
заказчиком к безопасности объекта. Как правило, минимальная конфигурация такой системы включает в себя: устройство для записи речи (микрофон); устройство записи (магнитофон); коммутатор; усилитель; речевой оповещатель.
В более крупные системы оповещения входят усилители мощности, комбинированные музыкальные усилители, СБ/МР3-плееры, кассетные деки, цифровые тюнеры, блоки управления, автоматики и сигнализации с возможностью подключения к охранным или охранно-пожарным системам.
Конструктивно системы оповещения представляют собой один радиоэлектронный блок (рис. 13) или систему функциональных блоков, собранную на стойке.
В память блока в процессе его производства может быть записано до семи различных сообщений и четыре сигнала для привлечения внимания. Выбор необходимых сообщений производится пользователем с помощью Б1Р-переключателя, расположенного на задней панели блока.
Оборудование управления и индикации оповещения людей о пожаре состоит из следующих блоков:
• блока управления и индикации речевого оповещения;
• усилителей мощности;
• оборудования электропитания;
• блоков коммутации и контроля;
• сетевой панели;
• настольных микрофонных пультов. Комплекс оборудования для управления и индикации оповещения людей о пожаре предназначен для работы в автоматическом и ручном режиме оповещения, а также для трансляции информации служебного характера и фоновой музыки. В автоматическом режиме работы сигнал "Пуск" формируется замыканием нормально-разомкнутой контактной пары ППКП при его срабатывании от датчиков пожарной сигнализации. Важнейшей частью системы речевого оповещения являются речевые пожарные опове-щатели. В зависимости от типа защищаемого объ-
Рис. 14. Врезные потолочные оповещатели
екта и вида помещения, его размеров и назначения используются различные виды речевых оповещате-лей. В последние годы благодаря развитию микроэлектроники появился широкий выбор активных речевых оповещателей, которые содержат встроенный усилитель мощности и энергонезависимую память с записанным в нее сообщением. Для увеличения площади оповещения обычно используются дополнительные активные речевые оповещатели, на входы которых поступает аудиосигнал с первого оповещателя. Может также использоваться один активный оповещатель с достаточно мощным усилителем, к которому подключаются пассивные оповещатели.
Особый интерес представляют беспроводные, радиоканальные активные речевые оповещатели, которые могут питаться от встроенных источников питания. Такие извещатели максимально упрощают монтаж системы оповещения, обеспечивают предельное время работоспособности линии связи в условиях пожара.
Используются различные способы размещения оповещателей. Широко распространены настенные речевые оповещатели, выполненные в корпусах различной формы. В офисных помещениях с подвесным потолком обычно используются полочные врезные оповещатели в различном оформлении (рис. 14). Например, их дизайн может сочетаться с электрическими лампами, установленными в том же помещении. В больших комнатах с высокими потолками используются подвесные речевые оповещатели типа "люстра", устанавливаемые на требуемой высоте (рис. 15). На открытых пространствах могут применяться широкополосные и рупорные громкоговорители.
Рис. 13. Оборудование управления и индикации речевого оповещения в моноблочном исполнении
Рис.15. Широконаправленный широкополосный подвесной оповещатель
Перспективные системы оповещения
Одним из перспективных подходов является разработка полностью цифровых систем оповещения. Подобные системы уже предлагаются на рынке. Наиболее эффективные системы — плод коллективных усилий российских разработчиков и специалистов ведущих компаний Южной Кореи, Сингапура и Китая. Использование цифровых систем оповещения позволяет решать сложные задачи оборудования таких объектов, как гостиницы, спортивные комплексы, крупные сооружения и предприятия.
Основным преимуществом цифровой системы оповещения является возможность построения на ее базе систем распределенного звучания. Эти системы позволяют решить задачу объединения нескольких зданий (помещений), отстоящих друг от друга или от центрального оборудования на большие расстояния (более 1000 м), в единую звуковую систему.
Цифровая система основана на принципе последовательной передачи информации (аналог протокола Я8-422). Диаметр пар не существен, поскольку сигналы низкоуровневые. Для покрытия больших расстояний через каждые 1000 м устанавливается ретранслятор.
Персональный компьютер с установленным программным обеспечением через СОМ-порт и адаптер управляет 6-канальным аудиопроцессором. Выход звуковой платы компьютера соединяется с аудиовходом процессора. На выходе процессора формируется цифровой сигнал, который поступает на вход терминала. Громкоговорители подключаются на 100-В выход терминала.
Терминал — это усилитель или селектор зон. Каждому терминалу присваивается (при помощи дополнительной программы) уникальный адрес самого терминала и зоны. Нескольким терминалам может быть присвоен один и тот же адрес зоны. Терминалы с одинаковыми адресами зон будут составлять группу (терминалов).
В системе может быть реализовано до 250 зон с возможной разбивкой на 99 групп. Доступ к зонам осуществляется и в ручном, и в автоматическом режиме при помощи как компьютера, так и центрального процессора.
Помимо компьютера, данной системой может управлять центральный процессор, на передней панели которого расположен удобный джойстик и дисплей. При помощи данного блока осуществляется управление и контроль всей системы — от блоков центрального оборудования до конечных терминалов.
Заключение
Системы оповещения необходимы в первую очередь на предприятиях, специфика работы которых связана с повышенной угрозой возникновения технических аварий, пожаров, взрывов и выбросов опасных химических реагентов. Такие условия работы не являются большой редкостью в наше время и характерны для предприятий следующих отраслей:
• металлургическая промышленность;
• химическая промышленность;
• нефтедобыча и нефтепереработка;
• транспортировка нефти и продуктов ее переработки;
• газопереработка и нефтехимия;
• электроэнергетика;
• железная дорога;
• автотранспортные предприятия и крупные автомагистрали;
• морские порты;
• аэропортовые комплексы;
• грузовые и таможенные терминалы;
• силовые структуры.
Основная задача, которую должна выполнять любая система оповещения, — это передача сигнала о возникновении опасной ситуации по всей территории предприятия, во все производственные, административные здания и помещения, находящиеся в зоне потенциальной опасности. Системы оповещения в режиме штатной ситуации на предприятии могут использоваться для трансляции музыкальных программ, передачи различных объявлений и информации различного характера.
Оповещение является связующим звеном между системой автоматической пожарной сигнализации и людьми, находящимися в этом здании, и от его работы напрямую зависит их здоровье и жизнь.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Холщевников В. В., СамошинД. А. Эвакуация и поведение людей при пожарах : учеб. пособие. — М. : Академия ГПС МЧС России, 2009. — 212 с.
2. ГОСТ 12.4.026-2001. ССБТ. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний. — Введ. 01.01.2003 г. — М. : Стандартинформ, 2001. — 72 с.
3. Антоненко А. А. Техническая эксплуатация средств охраны и безопасности объектов : учеб.-ме-тод. пособие. — М. : НОУ "ТАКИР", 2002. — 48 с.
4. Назаров В. И., РыженкоВ.И. Охранные и пожарные системы сигнализаций: справочник. — М.: Изд-во "Оникс", 2007. — 32 с.
5. СП 3.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности : приказ МЧС России от 25.03.3009 г. № 173; введ. 01.05.2009 г. — М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. — 7 с.
6. МагауеновР. Г. Системы речевого оповещения: основы теории и принципы построения. — М.: Горячая линия Телеком, 2004. — 367 с.
Материал поступил в редакцию 20 ноября 2012 г.
EQUIPMENT, APPLICATION IN SYSTEM OF ANNUNCIATION AND MANAGEMENT OF EVACUATION
HOANG Tho Duc, Postgraduate Student of Department of Complex Safety in Construction, Moscow State University of Civil Engineering (Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation; e-mail address: [email protected])
KOROLCHENKO A. Ya., Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Department of Complex Safety in Construction, Moscow State University of Civil Engineering (Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337, Russian Federation)
English
ABSTRACT
It is well known, that the main cause of death in fires is accompanying panic. With a little more calm, and people would deliberately leave the danger zone, with the calm and successfully evacuated the main wealth. When hear the word "fire", most people lose the ability to think straight. The only thing that can help with this — guidance from professionals who retain self-control in an emergency. The technical basis for communication between professionals with frightened people — Warning system and evacuation management (WSEM). Warning systems are used to broadcast fire alert or any other alarm in the given area with an absolute priority over other alerts (transmission short messages, advertisements, background music, radio and so on). Currently, automatic warning systems is tending to be a stable segment in the safety market. Manufacturers of fire-proof service industry increasingly incorporate these devices in their standard package. Specialists consider that in the near future integrated approach of safety systems complex will become dominant feature, components expansion of product composition creates a win-win situation for the producer and the consumer. In this article we present the classification, classifications and general requirements for WSEM equipment, analysis of WSEM components.
Keywords: equipment for system of annunciation and management of evacuation; fire alarms; advanced warning systems.
REFERENCES
1. Kholshchevnikov V. V., Samoshin D. A. Evakuatsiya ipovedeniye lyudeypripozharakh [Evacuation and human behavior in fires]. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2009.212 p.
2. State Standard 12. 4. 026—2001. Occupational safety standards system. Safety colours, safety signs and signal marking. Purpose and rules ofapplication. General technical requirements and characteristics. Methods of tests. Moscow, Standartinform Publ., 2001. 72 p. (in Russian).
3. Antonenko A. A. Tekhnicheskaya ekspluatatsiya sredstv okhrany i bezopasnosti obyektov [Technical operation of security equipments and safety objects]. Moscow, NOU "TAKIR" Publ., 2002. 48 p.
4. Nazarov V. I., Ryzhenko V. I. Okhrannyye ipozharnyye sistemy signalizatsiy [Security and fire alarm systems]. Moscow, Oniks Publ., 2007. 32 p.
5. Set of Rules 3.13130.2009. Systems offire protection. System of annunciation and management of human evacuation at fire. Requirements offire safety. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2009. 7 p. (in Rissian).
6. Magauenov R. G. Sistemy rechevogo opoveshcheniya: osnovy teorii i printsipy postroyeniya [Voice messaging systems. Basic theory and principles of construction]. Moscow, Goryachaya Liniya Telekom Publ., 2004. 367 p.
