CC BY
8
DOI: 10.12845/bitp.44.4.2016.13
mgr inz. Jaroslaw Borysewicz1
Pawel St^pien1
mgr inz. tukasz Choluj1
Przyj^ty/Accepted/Принята: 21.09.2016; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 20.12.2016; Opublikowany/Published/Опубликована: 30.12.2016;
Wymagania, metody badan i kryteria oceny wlasciwosci sygnalizatorow optycznych (VAD). Metoda pomiaru rozsylu swiatla2
Requirements, Test Methods and Criteria For Assessing Optical Signaling Devices (VAD). The Method of Measuring Light Distribution
Требования, методы исследований и критерии оценки эффективности работы оптических пожарных оповещателей. Метод измерения распределения света
ABSTRAKT
Wprowadzenie: Badania sygnalizatorow optycznych s^ prowadzone w oparciu o wytyczne normy europejskiej EN 54-23:2010 [1]. Dokument ten ulatwia, projektantom pozarowych systemow alarmowania, dobor wlasciwego sygnalizatora optycznego do konkretnego pomieszczenia. Wzifto w nim pod uwagf potrzeby osob niepelnosprawnych oraz uwzglfdniono aspekty medyczne, ktore mog^ sif pojawic przy uzytkowaniu sygnalizatorow optycznych. Artykul przedstawia budowf i sposob dzialania stanowiska do pomiaru zrodla swiatla blyskowego oraz do pomiaru synchronizacji. Cel: Celem artykulu jest przedstawienie wybranych metod badan sygnalizatorow optycznych. Autorzy przyjfli za cel pracy zapoznanie czytelnika z roznymi aspektami wprowadzenia do badan normy europejskiej EN 54-23:2010 (Fire detection and fire alarm systems. Part 23: Fire alarm devices - Visual alarm devices). Artykul ma na celu zapoznanie zainteresowanych osob z istniej^cym stanowiskiem badawczym w laboratorium Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki w CNBOP-PIB. Praca ta przedstawia wyniki badan przeprowadzonych w laboratorium, ich ocenf oraz wnioski.
Metody i wyniki: W artykule opisano trzy podstawowe kategorie, do ktorych nalezy zaklasyfikowac dany sygnalizator optyczny. Podzial uwzglfdnia sposoby montazu urz^dzenia na obiekcie. Umozliwia okreslenie wielkosci i ksztaltu obszaru objftego sygnalizacji swietln^. Zawiera wskazowki dotycz^ce doboru odleglosci pomifdzy urz^dzeniami. Badania laboratoryjne polegaj^ na wykonaniu serii pomiarow efektywnej intensywnosci swiatla. Pomiary s^ wykonywane w dwoch prostopadlych plaszczyznach i w tej samej odleglosci. Umozliwia to bardzo dokladne wyznaczanie ksztaltu i wymiarow obszaru, ktory jest obslugiwany przez pojedynczy sygnalizator optyczny. Ponadto w artykule przedstawiono metodf pomiaru synchronizacji dwoch sygnalizatorow. Zmierzono roznice czasu mifdzy dwoma rozblyskami. Pomiary byly wykonywane przez 30 minut od zal^czenia obydwu probek.
Wnioski oraz podsumowanie: Przeprowadzone w laboratorium pomiary swiatla emitowanego przez sygnalizator umozliwiaj^ okreslenie kategorii i obszaru zastosowania sygnalizatora optycznego. Dzifki wykonanym badaniom lepiej mozna dobrac sygnalizator optyczny do konkretnego zastosowania oraz unikn^c niekorzystnych sytuacji, np. dla osob z symptomami padaczki. Zbudowane stanowiska usprawniaj^ prace badawcze w laboratorium i dostarczaj^ wielu cennych informacji konstruktorom sygnalizatorow optycznych.
Slowa kluczowe: sygnalizatory optyczne, swiatlo blyskowe, bezpieczenstwo pozarowe, niepelnosprawnosc Typ artykulu: artykul przegl^dowy
ABSTRACT
Introduction: The effectiveness of fire risk notification depends not only on the speed of getting the message to the recipient. This information should also be noticed by people who, at that moment, for various reasons cannot hear it. The tests are carried out based on the guidelines of European Standard EN 54-23:2010. This document makes it easier for designers of fire alarm systems to select a proper visual alarm device for a specific room. The needs of disabled people were taken into account and medical aspects were included that may arise while using VADs. The article presents the construction and modus operandi of the measuring device used to measure the source of flash light and synchronization.
1 Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tuliszkowskiego - Panstwowy Instytut Badawczy / The Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute, Poland;
2 Autorzy wniesli rowny wklad merytoryczny w opracowanie artykulu / The authors contributed equally to this article;
D01:10.12845/bitp.44.4.2016.13
Purpose: The purpose of this article is to present selected test methods of visual alarm devices. The authors have adopted as the purpose of study to acquaint the reader with various aspects introducing a European Standard EN 54-23:2010 (Fire detection and fire alarm systems. Part 23: Fire alarm devices - Visual alarm devices) when conducting tests. The aim of this article is to familiarize interested people with the measuring device located at the Laboratory of Fire Alarm Systems and Fire Automation in CNBOP-PIB. This work presents the results of tests that have been conducted at the laboratory. It also includes their evaluation and conclusions.
Methods and results: The article describes three basic categories by which visual alarm devices should be classified. The division takes into account the method of mounting the device in buildings. This division allows to specify the size and shape of the area covered by the signaling light. It provides guidance on the assortment of the distance between the devices. Laboratory tests consist of making multiple series of measurements of the effective light intensity. Measurements are made in two perpendicular planes, and at the same distance. This allows to precisely determinate the shape and dimensions of the area which is supported by a single visual alarm device. Moreover, the method of measuring the synchronization of two VADs is described in the article. Time differences between two flashes were measured. The measurements were made during 30 minutes after the supply has been applied to the devices.
Conclusions and summary: Measurements of light emitted by the VAD conducted at the laboratory allow to specify the category and application area of a visual alarm device. Due to the conducted measurements, a visual alarm device may be selected for a specific application and adverse situations can be avoided, for example: for people with symptoms of epilepsy. The measuring devices located in the laboratory improve tests conducted at the laboratory and provide valuable information for designers of the visual alarm devices.
Keywords: visual alarm devices, beacon, fire safety, disability Type of article: review article
АННОТАЦИЯ
Введение: Исследования оптических пожарных оповещателей проводятся согласно основным принципам европейского стандарта EN 54-23:2010. Этот документ упрощает проектантам систем пожарной сигнализации выбор соответствующего оптического оповещателя для конкретного помещения. В нем взяты во внимание потребности людей с ограниченными возможностями а также учтены медицинские аспекты, которые могут возникнуть при использовании оптических оповещателей. В статье представлены создание и эксплуатация стенда для измерения источника света вспышки и для измерения синхронизации.
Цель: Цель данной статьи - представить отдельные методы исследования оптических оповещателей. В данной работе авторы поставили себе цель ознакомить читателя с различными аспектами использования в исследованиях европейского стандарта EN 54-23: 2010 (Fire detection and fire alarm systems. Part 23: Fire alarm devices - Visual alarm devices). Статья направлена на ознакомление всех заинтересованных с существующими научно-исследовательским стендом в Группе Лабораторий Пожарной Сигнализации и Автоматики в CNBOP-PIB. Работа представляет результаты лабораторных исследований, их оценку и выводы. Методы и результаты: В статье описываются три основные категории, к которым следует причислить данный оптический оповещатель. Деление учитывает монтажа прибора устройства на объекте. Дает возможность указать размер и форму площади, охваченной световой сигнализацией. В нем содержатся указания по выбору расстояния между приборами. Лабораторные исследования основываются на серии измерений эффективной интенсивности света. Измерения проводятся в двух перпендикулярных плоскостях и на одинаковом расстоянии. Это позволяет очень точно определить форму и размеры площади, которую охватывает один оповещатель. Кроме того, в статье представлен метод измерения синхронизации двух оповещателей. Измерена также разница во времени между двумя вспышками. Измерения проводились в течение 30 минут после включения обоих образцов.
Заключение и выводы: Проведенные в лаборатории измерения света, излучаемого оповещателем, позволяют определить категорию и область применения оптического оповещателя. Проведенные исследования позволяют сделать лучший выбор оптического оповещателя для конкретного применения и избежать неблагоприятных ситуаций, например, для людей с симптомами эпилепсии. Стенды облегчают проведение исследований в лаборатории и предоставляют ценную информацию проектантам оптических оповещателей.
Ключевые слова: оптические оповещатели, свет вспышки, пожарная безопасность, инвалидность Вид статьи: обзорная статья
1. Wstfp
Jednym z zasadniczych celow stosowania w budynkach instalacji sygnalizacji pozarowej jest zapewnienie mozliwosci alarmowania uzytkownikow obiektu w przypadku pojawiaj^-cego si§ zagrozenia. Alarmowanie o pozarze moze bye reali-zowane z wykorzystaniem roznorodnych srodkow alarmowania. Jednym z takich rozwi^zan s^ sygnalizatory optyczne.
Sygnalizatory optyczne s^ stosowane jako uzupelnienie sygnalizacji akustycznej, szczegolnie w sytuacji, gdy sygna-lizacja akustyczna moze okazae si§ niewystarczaj^ca. Waz-nym aspektem stosowania sygnalizacji optycznej jest zatem skuteczne informowanie o zaistnialym niebezpieczenstwie pozarowym osob gluchych, niedoslysz^cych lub pracuj^cych w pomieszczeniach o duzym pozio mie halasu.
1.1. Przegl^d literatury
W 2010 r. ukazala si§ norma europejska PN-EN 5423:2010 Systemy sygnalizacji pozarowej - Cz^se 23: Pozaro-we urz^dzenia alarmowe - Sygnalizatory optyczne [1], ktora zawiera szczegolowe wymagania stawiane sygnalizatorom
optycznym. Podczas badan sprawdzana jest funkcjonalnosc sygnalizatora optycznego, jego odpornosc i wytrzymalosc na warunki srodowiskowe oraz zaburzenia elektromagnetyczne. W badaniach tych wykorzystuj e si§ aparatur^ oraz urz^dzenia kontrolno-pomiarowe posiadaj^ce swiadectwa wzorcowania wydane przez laboratoria akredytowane w Polskim Centrum Akredytacji (PCA).
Przed publikaj normy PN-EN 54-23:2010 [1] nie bylo metody okreslania skutecznosci pracy sygnalizatorow optycz-nych wytwarzaj^cych sygnal pulsuj^cy. Producenci sygnalizatorow optycznych podaj^ poziom emitowanego przez nie swiatla w roznych j ednostkach np.: w kandelach [cd], dzulach [J], lub w watach [W]. Utrudnia to projektantom systemow sygnalizacji alarmu optymalny dobor sygnalizatorow optycz-nych do konkretnych warunkow srodowiskowych oraz spo-sob ich montazu. Norma ta okresla zarowno warunki badan, jak i obszar zastosowania sygnalizatorow optycznych. Norma PN-EN54-23:2010 [1] wprowadza takze now^ terminology - skrot VAD oznaczaj^cy wizualne urz^dzenia alarmowe, sygnalizatory optyczne i sygnalizatory akustyczno-optyczne, wytwarzaj^ce swiatlo migaj^ce lub pulsuj^ce.
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ
D01:10.12845/bitp.44.4.2016.13
Sygnalizatory optyczne (VAD) nalezy do grupy wyrobów, które musz^ uzyskac certyfikat zgodnosci, zanim zostan^ wprowadzone do obrotu. Dlatego stworzenie metod badan oraz budowa stanowiska byly tak wazne. Analiza dostçpnych norm i aktów prawnych, których wykaz zaprezentowano na koncu artykulu, pozwolila na opracowanie metod badaw-czych oraz zalozen do budowy stanowiska badawczego.
Prace nad metodyk^ badawcz^ oraz budowy stanowiska opieraly siç na wymaganiach, metodach badan i kryteriach oceny wlasciwosci sygnalizatorów optycznych (VAD) zawar-tych w normach europejskich serii EN 54.
W zwi^zku ze zblizaj^cym siç terminem zakonczenia okresu przejsciowego dla normy EN 54-23, mozemy oczekiwac, iz na rynku pozarowych sygnalizatorów optycznych pozostan^ tylko urz^dzenia spelniaj^ce zaostrzone wymagania, a w konsekwencji w powszechnym uzyciu bçd^ tylko sygnalizatory zapewniaj^ce wysok^ skutecznosc ostrzegania o zagrozeniu pozarowym.
Norma PN-EN 54-23:2010 [1] dotyczy tylko pulsuj^cych lub migaj^cych wizualnie urz^dzen alarmowania wykorzystu-j^cych, jako zródlo swiatla, lampy ksenonowe, diody elektrolu-minescencyjne (LED) lub obracaj^ce siç lampy sygnalizacyjne. Urz^dzenia zapewniaj^ce ci^gj^ emisjç swiatla oraz wskazniki wizualne umieszczone np. w czujkach, wskaznikach zadzialania oraz w urz^dzeniach steruj^cych i sygnalizacyjnych, takich jak centrale sygnalizacji alarmu pozaru, s^ wyl^czone z tej normy.
Zbudowane w laboratorium Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki CNBOP-PIB urz^dzenie do badan sygnalizatorów optycznych jest pierwszym w kraju, akredytowanym przez PCA, stanowiskiem badawczym do wykonywania po-miarów zgodnie z wymaganiami stawianymi przez normç PN-EN 54-23:2010 [l].
1.2. Podstawowe parametry
Na stanowisku mierzony jest efektywny poziom luminan-cji w [cd] wg wzoru Blondel-Rey z odleglosci nie mniejszej niz 3 m. Pomiary natçzenia zródla swiatla wykonywane s^ w plaszczyznie poziomej i pionowej, w zakresie pelnego po-krycia, co kilka lub kilkanascie stopni. Maksymalna liczba punktów pomiarowych (dla róznych k^tów), w zaleznosci od deklarowanego zasiçgu dzialania sygnalizatora, wynosi nawet 871. W kazdym punkcie pomiarowym dokonuje siç 10 po-miarów w celu wyznaczenia wartosci sredniej. Pomiary sluz^ do zakwalifikowania badanego sygnalizatora do odpowied-niej klasy: C, W, O oraz wyznaczenia maksymalnej wysokosci montazu, jak równiez obszaru pokrycia danego sygnalizatora, tzn. wielkosci zabezpieczanego terenu.
Pomiarom podlegaj^ blyski swiatla widzialnego w zakresie czçstotliwosci od 0,5 Hz do 2 Hz wytwarzanego przez optyczne lub akustyczno-optyczne sygnalizatory. Podczas te-stowania zgodnie z p. 5.4, normy PN-EN 54-23 [1], skuteczne natçzenie swiatla to wartosc nie mniejsza niz 1 cd dla 70% wszystkich punktów pomiarowych i nie wyzsza niz 500 cd dla zadnego z punktów pomiarowych.
Wyniki pomiarów s^ niezwykle pomocne w procesie projektowania - na etapie ustalania rozmieszczenia sygnalizatorów optycznych, tak aby uzyskac najwyzsz^ skutecznosc informo wania o zagrozeniu w danych warunkach srodowi-skowych, czyli w odniesieniu do konkretnych wymagan oto-czenia i osób tam przebywaj^cych.
Pojedynczy sygnalizator optyczny powinien zapewnic w tzw. obszarze pokrycia oswietlenie nie mniejsze niz 0,4 lm/m2 (lux).
Norma wprowadza zatem podzial sygnalizatorów optycz-nych na trzy kategorie:
a) C - urz^dzenia montowane na suficie;
b)W - urz^dzenia montowane na scianie;
c) O - urz^dzenie klasy otwartej.
Dla urz^dzen kategorii C nalezy podac maksymaln^ wysokosc montazu: 3, 6 lub 9 metrów oraz srednicç (w me-
trach) cylindrycznego obszaru b^d^cego zasi^giem dzialania urz^dzenia zabudowanego na wysokosci sufitu, w ktorym sygnalizator osi^ga wymagane nat^zenie swiatla. Na przyklad C-3-6 oznacza, ze sygnalizator zamontowany na wysokosci trzech metrow zapewnia wymagane nat^zenie swiatla w wal-cu o srednicy 6 metrow i wysokosci 3 metrow.
Dla urz^dzen kategorii W nalezy okreslic maksymaln^ wysokosc montazu urz^dzenia na scianie (minimum 2,4 m) oraz szerokosc (w metrach) szesciennego obszaru, w ktorym wymagane nat^zenie oswietlenia jest zgodne z norm^. Na przyklad W-2,4-4 oznacza, ze sygnalizator zamontowany na scianie na wysokosci 2,4 m zapewni wymagane nat^zenie swiatla w przestrzeni o wymiarach 2,4x4x4 m.
Zas w przypadku urz^dzen trzeciej kategorii O producent powinien podac charakterystyk^ pokrycia (dane okreslaj^ce zasi^g dzialania urz^dzenia). Mozna to zrealizowac w postaci wykresu bryly R3 lub odpowiednich jej przekrojow.
Aby wyrob spelnial wymagania normy, producent powinien jasno - za pomoc^ odpowiednich wspolczynnikow (w przypadku kategorii C - ang. ceiling mounted devices lub W- wall mounted devices) lub poprzez podanie ksztaltu bryly (dla kategorii O - open class devices) okreslic obszar pokrycia. Wedlug normy niedopuszczalne jest np. charakteryzowanie obszaru pokrycia poprzez podawanie energii blysku (dla urz^dzen wykorzystuj^cych palniki ksenonowe), jasnosci sygnalizatora, np. ogolnej wartosci 2 cd bez odniesienia do ksztaltu bryly fotometrycznej itp.
1.3. Metoda pomiaru rozsylu swiatla emitowanego przez VAD
Probk^ nalezy zamontowac na przyrz^dzie testowym w sposob pokazany na ryc.1 oraz umiescic w zaciemnionym pomieszczeniu.
Ryc. 1 Schemat przyrz^du testowego [1] Legenda: 1 - talerz do wykonywania obrotow a, 2 - talerz do wykonywania obrotow p, 3 - VAD (sygnalizator optyczny), 4 - czujnik swiatla, 5 - wspornik l^cz^cy talerze obrotowe
Fig. 1. Diagram of the test instrument [1] Key: 1 - Turntable for making a rotations, 2 - Turntable for making P rotations, 3 - VAD (visual alarm device), 4 - Light sensor, 5 -Bracket connecting turntables
D01:10.12845/bitp.44.4.2016.13
Skuteczne natçzenie swiatla emitowanego przez VAD nalezy wyliczyc wedlug formuly Blondel-Rey [ 1 ] :
\l-dt
0.2 + (/,-/.)
gdzie:
Ie - skuteczne natçzenie swiatla emitowanego przez VAD [cd], ae = 0,2 s,
I(t) - chwilowe natçzenie swiatla emitowanego przez VAD [cd], (t2-tj) - czas trwania pojedynczego impulsu [s] [1].
Nalezy dokonac pomiaru nastçpuj^cych parametrow badanego sygnalizatora optycznego (powolano siç na odpo-wiednie podpunkty normy PN-EN 54-23):
a) zmiana natçzenia swiatla - p. 5.3.2 (zmiennosc swiatlosci);
b)powtarzalnosc - p. 5.1.7 (minimalne i maksymalne skuteczne natçzenie swiatla);
c) chwilowy wzorzec swiatla i czçstotliwosc migania -p. 4.3.5 (wzor swiatla i czçstotliwosc blyskow).
Zmiana natçzenia swiatla - podczas testu trwaj^cego 30 mi-
nut, zmiana skutecznego natçzenia swiatla emitowanego przez VAD, nie powinna byc wiçksza niz 33% wartosci maksymalnej.
Minimalne i maksymalne skuteczne natçzenie swiatla -podczas testu VAD powinno wytwarzac skuteczne natçzenie swiatla emitowanego, wynosz^ce minimum 1 cd dla co naj-mniej 70% wszystkich punktow pomiarowych i nieprzekra-czaj^ce 500 cd w zadnym z tych punktow.
Chwilowy wzorzec swiatla i czçstotliwosc migania -czçstotliwosc migania VAD powinna lezec w przedziale od 0,5 Hz do 2 Hz. Maksymalny czas pozostania w stanie wl^-czonym nie moze przekroczyc 0,2 s.
Ciekawym problemem do rozwi^zania stala siç synchro-nizacja impulsow optycznych, ktora jest konieczna ze wzglç-du na mozliwosc wywolywania ataku epilepsji w przypadku zainstalowania w jednym pomieszczeniu dwoch lub wiçcej sygnalizatorow optycznych. Migaj^ce swiatlo, zwlaszcza w ciemnym pomieszczeniu moze u ludzi chorych wywolac atak padaczki [2]. Zastosowanie dwoch lub wiçcej niezsyn-chronizowanych sygnalizatorow mogloby doprowadzic osoby chore na padaczkç do szkodliwych dla zdrowia konsekwencji. „Na padaczkç cierpi ok. 1% ludzi na calym swiecie (65 mi-lionow) [3], przy czym niemal 80% z nich mieszka w krajach rozwijaj^cych siç" [4]. W takim przypadku sygnalizatory optyczne powinny posiadac funkcje synchronizacji impul-
sow optycznych. Wymagania te s^ fakultatywne i s^ opisane w punkcie 5.3.7 „Synchronizacja (opcja z wymaganiami)" normy PN-EN 54-23 [1]. Synchronizacja sygnalizatorow optycznych moze byc zrealizowana na kilka sposobow. Naj-czçsciej mozna poprowadzic dodatkowy przewod wyzwala-j^cy. Raczej rzadko stosuje siç wewnçtrzne obwody do syn-chronizacji lub na innej drodze wybranej przez producenta. Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 54-23 [1] nalezy sprawdzic zdolnosc dwoch sygnalizatorow optycznych do wytwarzania zsynchronizowanych blyskow w czasie 30 minut od zal^czenia. Pomiary synchronizacji nalezy wykonac od razu po wl^czeniu obu sygnalizatorow oraz po 5, 10, 15, 20, 25 i 30 minutach nieprzerwanej pracy. W momencie zal^cze-nia roznica czasowa nie powinna byc wiçksza niz 20 ms. Na-tomiast w pozostalych 6 punktach nie powinna przekraczac 50 ms. Pomiary nalezy wykonac dla dwoch skrajnych napiçc zasilania badanego sygnalizatora.
ХУ
W
Ryc. 2. Schemat stanowiska do badania synchronizacji sygnalizatorow optycznych [1] Legenda: 1 - urz^dzenie zasilaj^co-steruj^ce, 2 i 3 - badane
sygnalizatory optyczne, 4 - przewod wyzwalaj^cy (jezeli wymagany), 5 - czujniki swiatla, 6 - dwukanalowy przyrz^d pomiarowo-rejestruj^cy, 7 - ekran swiatloszczelny.
Fig. 2. The scheme of the station used for testing the synchronization of visual alarm devices [1] Key: 1 - power supply/control equipment, 2, 3 - VAD under test, 4 - trigger wire (if required), 5 - light sensors, 6 - dual channel signal measurement/recording instrument, 7 - light-proof screen
Ryc. 3. Zakladka: minimalna i maksymalna swiatlosc Fig. 3. Photo of the screen tab: "minimum and maximum intensity"
Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ
Pomiary nalezy wykonywac w pomieszczeniu zaciemnio-nym o scianach matowych, w którym natçzenie oswietlenia nie jest wiçksze od 0,2 lux.
Zebrane podczas pomiarów dane pozwalaj^ na wyko-nanie badan zgodnie z nastçpuj^cymi podpunktami normy PN-EN 54-23 [1]:
a) zmiana natçzenia swiatla p. 5.3.2 (zmiennosc swiatlosci);
b)powtarzalnosc p. 5.1.7 (minimalne i maksymalne sku-teczne natçzenie swiatla);
c) chwilowy wzorzec swiatla i czçstotliwosc migania p. 4.3.5 (wzór swiatla i czçstotliwosc blysków).
Przedstawiony na ryc. 3 zrzut ekranu pokazuje wyniki pomiarów i obróbki cyfrowej minimalnego i maksymalnego poziomu swiatlosci w postaci graficznej i cyfrowej.
Ryc. 4. Stojak z zamocowan^ probk^ i elementem realizuj^cym obrot Fig. 4. Stand with fixed sample and the element making the rotation
Zrodlo: Opracowanie wlasne.
Source: Own elaboration.
Przedstawiony na ryc. 4 stojak zawiera (niewidoczn^ na zdjçciu) skrzynkç sterownika, goniometr oraz zamocowany optyczny wskaznik zadzialania. Podstawowym zadaniem go-niometru jest ustawienie badanej probki pod odpowiednim k^tem w plaszczyznie poziomej i pionowej, zgodnie z wytycz-nymi normy PN-EN 54-23:2010 [1]. Cala konstrukcja jest mobilna, co umozliwia jej swobodne przemieszczanie i wla-sciw^ lokalizacjç wzglçdem ukladu pomiarowego zamocowa-nego na drugim stojaku (ryc. 5).
I
Ryc. 5. Stojak z elementem pomiarowym Fig. 5. Stand with measuring element
Zródlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
DOI:10.12845/bitp.44.4.2016.13
Przedstawiony na ryc. 4 stojak zawiera element pomiaro-wy w postaci luksomierza oraz uklad mechaniczno-elektro-niczny do jego precyzyjnego przemieszczania w osi pionowej celem dokladnego nakierowania na badan^ prebkç. Z tylu znajduje siç karta przetwornika zbieraj^cego sygnal analogo-wy z luksomierza i zamieniaj^ca go na postac cyfrow^, pod-dawan^ dalszej obróbce w komputerze.
Ze wzglçdu na brak dedykowanego tylko do tych celów pomieszczenia cale stanowisko jest mobilne.
1.4. Wyniki pomiarów minimalnego
i maksymalnego efektywnego natçzenia swiatla
W laboratorium przeprowadzono pomiar natçzenia zró-dla swiatla celem wyznaczenia lub potwierdzenia deklarowa-nej kategorii obszaru pokrycia. Dostçpnych bylo piçc sygna-lizatorów trzech róznych europejskich firm. Badaniom pod-dano sygnalizator wykorzystuj^cy lampç stroboskopow^. Pro-ducent nie zadeklarowal wartosci wspólczynnika pokrycia. Wyznaczono je na podstawie pomiarów. Wymagania normy zostaly spelnione. Druga wartosc we wspólczynniku pokrycia y=0,9 m oznacza obszar pokrycia o srednicy 0,9 m w przypad-ku walca oraz kwadrat o podstawie 0,9 m dla obszaru pokrycia bçd^cego prostopadloscianem. Umieszczanie sygnalizatorów optycznych na scianie lub na stropie co 90 cm, zeby spelnic wymagania normy, nie jest oplacalne. Zadeklarowany przez producenta drugiej firmy wspólczynnik pokrycia W-3-12 oraz C-2,4-6 nie zostal spelniony dla k^ta pochylenia sygnalizatora w plaszczyznie а=0°. Dla kazdego k^ta obrotu ß natçzenie swiatla w tym obszarze bylo mniejsze od wymaganej warto-sci progowej 0,4 lm/m2. Zadeklarowane przez trzeciego pro-ducenta wartosci wspólczynnika pokrycia dla swiatla bialego C-6-6, W-2,4-7,7 oraz dla czerwonego C-6-4,7 i W-2,4-3,8 zostaly potwierdzone w badaniach laboratoryjnych.
1.5. Pomiar synchronizacji (wymaganie nieobowi^zkowe)
Celem badania jest wykazanie zdolnosci sygnalizatora do za-chowania synchronizacji w ci^gu 30 minut od zal^czenia [1]. Ba-daniom poddawane s^ dwa sygnalizatory posiadaj^ce tç funkcjç.
Stanowisko badawcze sklada siç z dwóch komór oddzie-lonych przegrod^ optyczny. W lewej komorze umieszcza siç sygnalizator optyczny oznaczony A (kanal CH0). W prawej komorze umieszczany jest sygnalizator B (kanal CH1).
W sklad kazdej komory wchodz^:
• glowica pomiarowa typ GLA-10,
• pólka z plynn^ regulacj^ odleglosci,
• pólka do zamocowania przyslony optycznej,
• zl^cze do podl^czenia sygnalizatora.
Ryc. 6. Widok wnftrza stanowiska do badania synchronizacji Fig. 6. View of the interior stations for testing synchronization
Zródlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
D01:10.12845/bitp.44.4.2016.13
W stanowisku do zbierania informacji z glowic pomia-rowych GLA-10 wykorzystano dwa kanaly analogowe CH0, CH1, znajduj^ce siç w karcie pomiarowej. Sterowanie systemu pomiarowego odbywa siç z wykorzystaniem zl^cza cyfrowego I/O. Zainstalowany w komputerze program PSB umozliwia:
• sterowanie prac^ systemu,
• zbieranie informacji z glowic GLA-10,
• wyznaczanie czasu synchronizacji,
• wizualizacjç wynikow na ekranie,
• tworzenie protokolu z pomiarow czasu synchronizacji.
Program sterujacy urzadzeniem do pomiaru synchronizacji impulsow optycznych v1.1
WYNIK 8ADANIA: POZYTYWNY
Blad synchronizacji [ms] Start 5 min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min | 0,6 | | 4,6 | | 3,6 | | 2,5 | | 1,5 | | 0,4 | | 4,4 |
Ustawienia
Ryc. 7. Zrzut ekranu z wynikami pomiarow Fig. 7. Screenshot of measurement results
Zrodlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
2. Wnioski
Skuteczne alarmowanie wymaga stosowania niezawod-nych urz^dzen alarmowych posiadaj^cych odpowiednie pa-rametry optyczne. W celu potwierdzenia tych parametrow, warunkiem koniecznym stalo si§ opracowanie odpowiedniej metodyki badawczej oraz budowa stanowiska pomiarowego.
Po wzorcowaniu i akredytacji stanowiska przeprowadzono pomiary swiatlosci 5 roznych typow sygnalizatorow zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 54-23. Przeprowadzone bada-nia potwierdzily, ze wszystkie urz^dzenia, ktore nie zostaly za-projektowane z uwzglçdnieniem wymagan powyzszej normy, nie spelniaj^ najwazniejszego parametru, jakim jest poziom jasnosci blysku. W grupie sygnalizatorow niespelniaj^cych wymagan normy PN-EN 54-23 [1] zmierzona swiatlosc rzad-ko przekraczala wymagany poziom 1 cd. Otrzymane wyniki miescily siç w zakresie 30^50% punktow pomiarowych po-wyzej 1 cd, zamiast wymaganych co najmniej 70%. Natomiast proby z sygnalizatorami zaprojektowanymi z uwzglçdnieniem wymagan normy daly wynik na poziomie 90^100% punktow pomiarowych, co spelnia wymagany prog 70%.
Sygnalizatory optyczne s^ stosowane jako elementy syste-mow sygnalizacji pozarowej od wielu lat, jednak dopiero norma EN 54-23:2010 nie tylko zaostrzyla wymagania w zakresie ich funkcjonalnosci, ale takze wprowadzila zupelnie nowe wymagania dla tego typu urz^dzen, co pozwala we wlasciwy sposob informowac o zagrozeniu takze osoby gluche i niedoslysz^ce.
Artykul ten pokazuje rowniez, jakie trudnosci w pro-dukcji sygnalizatora optycznego spelniaj^cego rygorystycz-ne wymagania napotykaj^ konstruktorzy oraz jak duze zna-czenie dla ostatecznego odbiorcy ma laboratorium badaj^ce spelnienie wymagan, poniewaz tylko w oparciu o rzetelnie przeprowadzone badania mozliwe jest wyeliminowanie z rynku urz^dzen wadliwych oraz tych o niskich parame-trach technicznych.
Literatura
[1] PN-EN 54-23: 2010 Systemy sygnalizacji pozarowej - Czçsc 23: Pozarowe urz^dzenia alarmowe - Sygnalizatory optyczne.
[2] Schachter S., Holmes G., Padaczka, wyd. CZELEJ, 2009.
[3] Thurman D.J., Beghi E., Begley C.E., et al. ILAE Commission on, Epidemiology. Standards for epidemiologic studies and surveillance of epilepsy, „Epilepsia". 52 Suppl 7, s. 2-26, 2011. DOI: 10.1111/j.1528-1167.2011.03121.x. PMID: 21899536 (ang.).
[4] Epilepsy, World Health Organization, http://www.who.int/ mediacentre/factsheets/fs999/en/ [dostçp: 24.01.2013].
mgr inz. Jaroslaw Borysewicz - absolwent Politechniki Warszawskiej. Starszy specjalista w Zespole Laboratoriow Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki Pozarniczej - BA w Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpozarowej - Panstwowym Instytucie Badawczym w Jozefowie kolo Otwocka. W CNBOP-PIB wypelnia zadania badawczo-techniczne oraz zajmuje siç miçdzy innymi badaniami sygnalizatorow optycznych oraz akustycznych.
mgr inz. tukasz Choluj - od 2012 zwi^zany z CNBOP-PIB, jako pracownik Zespolu Laboratoriow Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki Pozarniczej. Autor publikacji oraz prelegent szkolenia dla inspektorow ochrony przeciwpozarowej. Specjalista w zakresie badania opraw oswietlenia awaryjnego oraz znakow bezpieczenstwa.
Pawel Stçpien - zwi^zany z Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpozarowej jako pracownik Zespolu Laboratoriow Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki Pozarniczej. Od 2009 roku pelni funkcjç kierownika Zespolu Laboratoriow. W laboratorium zaangazowany w budowç nowych innowacyjnych stanowisk wykorzystywanych w procesie badan certyfikacyjnych. Specjalizacja w zakresie badan kompatybilnosci elektromagnetycznej oraz systemow zasilania.
