Преимущества использования извещателя пламени Пульсар
На рынке систем пожарной безопасности представлено большое разнообразие устройств, оповещающих о возгорании. Важнейшие среди них – извещатели открытого огня, дымовые и температурные датчики. Разработкой такой аппаратуры более десяти лет занимается КБ «Прибор». Основным продуктом, выпускаемым предприятием является проводной извещатель пламени Пульсар. Линейка приборов состоит из 24 датчиков. Все устройства сертифицированы, а приемо-сдаточные испытания, проводимые с каждым прибором, гарантируют их высокую надежность. Функциональные возможности извещателей удовлетворят запросы большинства потребителей.
Область применения
Дымовые и температурные датчики в помещениях с большим теплообменом функционируют не эффективно. Затруднена работа приборов в производственных цехах, где большая задымленность и повышенная температура воздуха. На открытых площадках их использовать невозможно. Датчики открытого огня здесь становятся совершенно незаменимыми. Здания с высокими потолками: самолетные ангары, складские помещения, музеи, выставки, церкви, мукомольные производства, нефтеналивные станции – это неполный перечень мест, где используются извещатели открытого пламени. Они, благодаря быстроте определения возгорания, особенно эффективны в системах пожаротушения.
Преимущества и недостатки
Чувствительный элемент извещателя открытого огня реагирует на инфракрасное излучение пламени. Он игнорирует излучение солнца, электрической сварки, разогретых предметов. Точно определяет наличие возгорания. Достигается за счет использования фильтров, специальных алгоритмов обработки сигнала.
Тепловые и дымовые датчики пожара такой избирательностью не обладают, что приводит к ложному срабатыванию устройств.
У извещателей пламени обеспечивается высокий уровень помехозащищенности, являющийся их основным преимуществом. При правильной установке датчиков открытого огня, ошибочных срабатываний системы оповещения не бывает.
Другое преимущество извещателей пламени, способность работать вне помещений, связано со способностью сенсора реагировать исключительно на открытый огонь.
Остальные достоинства прибора возникают уже не от способа определения пожара, а от технической реализации. Это:
угол обзора, достигающий 120 градусов
дальность действия датчика до 30 м
высокая скорость определения возгорания в пределах 5-7 секунд
возможность установки нескольких уровней чувствительности, регулируемых непосредственно на корпусе
широкий рабочий диапазон.
Сильное задымление, копоть, сажа не влияют на работоспособность устройства. А все благодаря тому, что все элементы прибора залиты лаком, находятся в металлическом влагозащищенном корпусе.
Использование датчиков
Использование извещателей пламени в системах пожаротушения заключается в их помехозащищенности от тушащего вещества, способность нормально функционировать при включении огнетушителя. В отличие от них обычные тепловые и дымовые датчики чувствительны к составу этого вещества. Запуск системы пожаротушения в одной зоне приводит к цепной реакции. Разброс гасящего состава и тепловых потоков вызывает срабатывание устройств из соседних секторов. Затем происходит запуск всех огнетушителей. Использование извещателей открытого огня полностью это исключает.
Вынос чувствительного элемента в отдельный кожух расширил функциональные возможности датчиков пламени, позволил использовать в широком диапазоне -50+50 ⁰С. Устройства в специальном исполнении стали способны работать при температурах +200 ⁰С, где другие извещатели не работают.
Приборы обладают высокой надежностью. Из 300 000 устройств, находящихся в эксплуатации, ежегодно ремонтируются десять-пятнадцать штук. Многие извещатели по десять лет работают без отказов.
Применение датчиков «Пульсар» в системах пожарной сигнализации для зданий с высокими потолками и большой площадью, типа заводских цехов или самолетных ангаров, бывает экономически выгодно, по сравнению с установкой традиционных устройств. Способность одного извещателя пламени контролировать площадь на порядок большую, чем обычный прибор, обуславливает меньшее использование устройств.
Расчётное время безотказной работы извещателя «Пульсар» составляет 6,8 лет.
Недостатком датчиков пламени является их высокая цена и неспособность определить возгорание при тлеющем огне, скрытом внутри предметов, но при этом выделяющим опасные для жизни вещества.
Принцип работы
Датчик пламени Пульсар из всего потока световых и тепловых волн, поступающего на сенсор, выделяет узкий спектр инфракрасного излучения в диапазоне 0,8 — 1,1 мкм, затем преобразует в электрический сигнал. Используя различные фильтры, алгоритмы обработки, он определяет, что явилось источником, при необходимости подает сигнал на контрольную панель.
Модификации
Датчики пламени «Пульсар 1»:
пожарный извещатель пламени Пульсар 1 01Н (сенсор находится в корпусе)
П1-010 имеет фотодиод на поворотном устройстве с фронтальной стороны датчика
П1-011 (сенсор в отдельном боксе и вынесен на электрическом кабеле)
П1-011П (промышленное исполнение).
П2-012 использует оптоволокно в стальном гофре для связи внешнего оптического элемента с ИК сенсором в корпусе.
Датчики П3-013, П3-014 и П3-015 предназначены для работы на особо ответственных объектах, со сложными условиями эксплуатации, совместно с устройствами автоматического пожаротушения.
Серия «Пульсар 4» – последняя разработка компании «КБ Прибор», выполненная на микропроцессорах. Она создана взамен аналоговых приборов «Пульсар 1», «Пульсар 2».
Датчики четвертой серии имеют повышенную защиту от электромагнитных помех и имеют высокий уровень отказоустойчивости.
«Пульсар 31» — это отдельное устройство, которое совмещает в себе функции обнаружения и тушения пожара. Состоит из двухдиапазонного сенсора определения пламени, микропроцессора для анализа сигналов и исполнительного элемента запуска порошкового огнетушителя.
Инструкция по монтажу датчика пламени «Пульсар»
При установке прибора оптическую ось сенсора нужно выставить так, чтобы его поле обзора не захватывало колеблющихся с частотой 2-20 Гц предметов, испускающих инфракрасное излучение.
При монтаже внутри помещений датчики нужно закрепить так, чтобы на сенсор не попадал прямой солнечный свет.
При внешней установке прибора следует направлять оптическую ось сенсора на север. Необходимо учитывать, что прибор обнаруживает пламя в прямой видимости.
Пожарные извещатели «Пульсар» получили широкое распространение в современных комплексах пожарной безопасности. Это обусловлено прекрасными характеристиками, высокой избирательностью, надежностью, способностью работать вне помещений. Но они ограничены в использовании, при отсутствии открытого пламени, не могут заменить дымовые и температурные датчики пожара. Эту особенность нужно учитывать при проектировании систем безопасности и делать дублирование там, где это необходимо.
Извещатель пожарный “Пульсар1” предназначен для обнаружения возгараний, сопровождающихся появлением открытого пламени.
Работает по двухпроводной линии совместно с приемно-контрольными приборами типа ППС-3, ППК-2, Сигнал-ВК, Сигнал-4, Сигнал-20, Радуга-2 и аналогичными. Извещатель является восстанавливаемым обслуживаемым устройством. При обнаружении возгарания выдает сигнал “Тревога” в шлейф системы сигнализации и на световой индикатор, расположенный в корпусе извещателя.
Принцип действия извещателя “Пульсар 1” основан на преобразовании инфракрасного (ИК) излучения в диапазоне 0,8 — 1,1 мкм, находящегося в поле зрения чувствительного элемента, в электрический сигнал.
Обозначение извещателя при его заказе и в документации другого изделия, в котором он может быть применен : Извещатель пожарный пламени “Пульсар1-NNNNN”, Кабель КЭ1/L, ТУ 44371-010-26289848-01, где NNNNN обозначение требуемого исполнения извещателя в соответствии с Таблицей 1. Буква “Н” в конце наименования обозначает нормальное исполнение с рабочим температурным диапазоном: -10°С — +55°С. Буква “С” в конце наименования обозначает специальное исполнение с рабочим температурным диапазоном: -50°С. +55°С. Кабель КЭ1 типа “витая пара в экране”. Кабель КЭ2 типа “витая пара в экране” оснащен разъемом для подключения к основному блоку. Буква “L” в наименовании кабеля обозначает длину кабеля.
Таблица 1
Модель извещателя
Конструктивные и функциональные особенности
Степень защиты оболочки
Извещатель
Чувств. элемент
Пульсар1-01Н Пульсар 1-01С
Чувствительный элемент расположен в корпусе извещателя.
IP 41 IP 41
IP 41 IP 41
Пульсар 1-010Н Пульсар 1-010С
Чувствительный элемент расположен в поворотном устройстве на корпусе извещателя.
IP 41 IP 41
IP 51 IP 51
Пульсар 1-011Н Пульсар 1-011С
Чувствительный элемент вынесен на кабеле типа «витая пара в экране» длиной 0.5-25м
IP 41 IP 41
IP 51 IP 51
Проекция поля зрения чувствительного элемента извещателя
Технические характеристики
Дальность обнаружения тестового очага пламени, м.
очаг ТП-5 (нефтепродукты) площадью 0,1 кв.м *
переключатель L=0. 30
переключатель L=1. 15
очаг ТП-6 (спирты) площадью 0,1 кв.м **
переключатель L=0. 12
переключатель L=1. 6
Время срабатывания, сек:
переключатель Т=0. 4,5
переключатель Т=1. 9
Время восстановления в дежурный режим из режима «Пожар»,сек. 2+0,2
Угол обзора, градусы. 120
Длина электрического кабеля для выносного чувствительного элемента по заказу, м. 0,5-25
Допустимая фоновая освещенность без модуляции 2-10 Гц, не более лк:
рассеянное солнечное излучение. 15000
излучение ламп накаливания. 500
излучение люминисцентных ламп. 2500
Напряжение питания, В. 9-28
Потребляемый ток в дежурном режиме от источника питания, не более мА. 0,3
Сопротивление нагрузки шлейфа в режиме «Тревога», Ом. 1000
Рабочий диапазон температуры (см. Назначение и принцип действия)
Степень защиты оболочки (см. Таблица 1)
Габаритные размеры, мм:
извещатель, не более. 150*80*45
выносной чувствительный элемент. 12*12*20
Масса извещателя, не более кг. 0,6
Срок службы изделия, лет. 10
*Примечание 1: Первоначальные заводские установки переключателей: L=0, T=1
**Примечание 2: Извещатель допускает переполюсовку питающего напряжения, если отношение периода переполюсовки к длительности импульса противоположной полярности составляет не менее 7,0. Кроме того, чтобы переполюсовка не сказывалась на регистрации пульсаций пламени, период переполюсовки должен быть либо больше 500 мс (в ППК-2), или меньше 50 мс (в “Гамма-01”). Например:
период переполюсовки равен 900 мс, длительность импульса 100 мс. Тогда 900мс./100мс.=9,0.
период переполюсовки равен 1100 мс, длительность импульса 150 мс, тогда 1100мс./150мс.=7,3
Состав извещателя
Корпус извещателя выполнен из стали толщиной 1 мм методом гибки и аргонной сварки (рис1). В корпусе извещателя находится электронная плата, закрытая экраном. Для индикации режима “Пожар” на лицевую поверхность корпуса вынесен светодиод красного свечения. Корпус извещателя опломбирован предприятием-изготовителем. Розетка (рис.2) имеет для крепления два отверстия диаметром 5 мм, расстояние между которыми 70 мм. В нижней части розетки имеется клеммная колодка ХР1 для подключения шлейфа. На колодке расположены три электрода, на каждом из которых находятся винты М3 для подключения шлейфа. Корпус навешивается на розетку и через три отверстия на лицевой части крепится винтами М3. Для обеспечения необходимой степени защиты оболочки, отверстия закрываются задвижкой. Одновременно с механическим креплением происходит электрическое подключение извещателя к шлейфу.
Рис 1. Извещатель пожарный пламени “Пульсар 1-01Н” со снятой розеткой
Устройство и работа извещателя
Функциональная схема извещателя изображена на рис.1. Проекция поля зрения чувствительного элемента на плоскость, параллельную его оптической оси, представлена на рис.2. Временные диаграммы работы — на рис.3. Оптический сигнал открытого пламени в ИК диапазоне излучения поступает на первичный преобразователь (ПП), преобразующий фотосигнал в электрический параметр — сопротивление. Для выполнения специальных функций (труднодоступность, повышенная защита ПП, промышленное исполнение) ПП выносится на электрическом кабеле в зону контроля. Вторичный преобразователь (ВТП) преобразует сопротивление ПП в напряжение. Переменная составляющая сигнала усиливается усилителем с регулируемым коэффициентом усиления (УН). Его регулировка определяет дальность обнаружения очага возгорания. Переключатель дальности L задает максимальную дальность обнаружения возгорания 30 метров (L=0) или уменьшенную дальность 15 метров (L=1). Выделение компонент сигнала, характерных для мерцающего пламени, производится полосовым фильтром (ПФ). Для повышения защищенности устройства по отношению к оптическим помехам, импульсы мерцаний проходят через ограничитель (ОГН), имеющий зону нечувствительности (рис.3). Сигнал с выхода ОГН поступает на формирователь импульса (ФИ). Формирователь импульса формирует на каждый спад импульса с ОГН одиночный импульс фиксированной длительности. Накопление пульсаций мерцающего пламени производится в накопительном узле (НКУ) (рис.3). Сигнал с выхода накопительного узла поступает на схему формирования (СФ). В случае превышения сигналом заданного уровня СФ выдает управляющий сигнал на ключевое устройство (КУ). Время накопления импульсов задается переключателем времени T: стандартное время 4,5 секунды (T=0) или увеличенное время срабатывания извещателя 9 секунд (T=1). Ключевое устройство подключает к шлейфу резистор Rб сопротивлением 1000 Ом, что приводит к повышению тока шлейфа и включению индикатора (И) на лицевой панели извещателя. Возвращение извещателя в дежурный режим происходит после снятия напряжения питания со шлейфа на время не менее двух секунд. Питание извещателя производится напряжениями +6В и +3В , формируемых стабилизатором напряжения (СТН). Напряжение со шлейфа сигнализации через разъемное соединение ХР1 поступает через однополупериодный выпрямитель (ВП) на вход СТН. Выпрямитель необходим при работе со шлейфом, имеющим переполюсовку напряжения для контроля его на обрыв.
Рис. 1. Схема функциональная
Рис. 2. Проекция поля зрения чувствительного элемента извещателя
Рис. 3. Временные диаграммы
Маркировка и пломбирование
На корпусе извещателя наносится следующая маркировка:
условное обозначение извещателя в соответствии с Таблицей 1: “Извещатель пожарный Пульсар 1-NNNNN”;
наименование предприятия “КБ Прибор”;
дата изготовления;
заводской номер;
знак ОТК;
степень защиты оболочки;
напряжение питания и маркировка выводов.
Маркировка наносится методом шелкографии или самоклеящейся этикетки.
Таблица 1
Модель извещателя
Конструктивные и функциональные особенности
Степень защиты оболочки
Извещатель
Чувств. элемент
Пульсар1-01Н Пульсар 1-01С
Чувствительный элемент расположен в корпусе извещателя.
IP 41 IP 41
IP 41 IP 41
Пульсар 1-010Н Пульсар 1-010С
Чувствительный элемент расположен в поворотном устройстве на корпусе извещателя.
IP 41 IP 41
IP 51 IP 51
Пульсар 1-011Н Пульсар 1-011С
Чувствительный элемент вынесен на кабеле типа «витая пара в экране» длиной 0.5-25м
IP 41 IP 41
IP 51 IP 51
Упаковка
Извещатели упаковываются комплектно в тару предприятия-изготовителя. Перед упаковкой извещатели подвергаются консервации в соответсвии с ГОСТ 9.014-78 для группы В3-10, вариант внутренней упаковки ВУ-5 по ГОСТ 9.014-78.
Извещатели размещаются в таре с учетом исключения их перемещения.
В каждую транспортную тару вложены:
упаковочный лист;
сопроводительная документация во влагонепроницаемом пакете.
Масса извещателей в транспортной таре должна быть не более 60 кг.
Экплуатационные ограничения
Эксплуатация извещателя должна производиться в соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок, настоящим ТО и другими нормативными документами, действующими на предприятии.
К эксплуатации извещателя должны допускаться лица, изучившие настоящее ТО и прошедшие соответствующий инструктаж.
Подготовка извещателя к работе
Извлечь извещатель из транспортной тары, сдвинуть защитную задвижку, отвинтить через отверстия на лицевой стороне извещателя три винта М3, снять розетку.
Смонтировать розетку либо на поворотный кронштейн, либо непосредственно на элемент строения в соответствии с проектом согласно рис.1. Для крепления в розетке имеется два крепежных отверстия 5 мм на расстоянии 70 мм.
Подключить к клеммной колодке ХР1, расположенной на розетке провода шлейфа в соответствии с рис.1, с соблюдением полярности. Для подключения использовать винты М3, находящиеся на электродах.
Установить на плате извещателя с помощью переключателя T (поз. 17 на рис. 2) время срабатывания 4,5 секунды (T=0), или увеличенное время 9 секунд (T=1). Увеличенное время срабатывания выбирается для повышения помехозащищенности извещателя.
Установить с помощью переключателя L (поз. 12 на рис. 2) дальность обнаружения 30м ( L=0), или уменьшенную дальность 15м ( L=1). Уменьшенная дальность — при оптических помехах и небольших размерах помещения.
Для модификации “Пульсар1-011” провести электрический канал связи электронного блока с выносным чувствительным элементом в соответствии с проектом. Закрепить выносной чувствительный элемент с помощью кронштейна.
Установить корпус извещателя на розетку и через три отверстия на лицевой части корпуса закрепить его тремя винтами М3. При этом, одновременно с механическим креплением, происходит электрическое подключение извещателя к шлейфу.
Сориентировать направление оптической оси в соответствии с проектом.
Рис.1 Схема подключения нескольких извещателей “Пульсар 1-01Н” в один шлейф контрольного прибора
Рекомендации по установке
Поле зрения чувствительного элемента следует ориентировать так, чтобы в него не попадали вращающиеся или колеблющиеся с частотой 2-20 Гц элементы, модулирующие солнечное или искусственное освещение. Рекомендуется устанавливать чувствительный элемент так, чтобы оптическая ось была направлена в сторону, противоположную оконным проемам. Не допускается попадание прямого солнечного излучения (или зеркальных бликов) в поле зрения чувствительного элемента. При наружной установке извещателя, желательно, ориентировать оптическую ось чувствительного элемента на север. Громоздкие объекты, перекрывающие поле зрения, будут затруднять регистрацию возгораний, возникающих за этими объектами, что следует учитывать при проектировании. В помещениях рекомендуется ориентировать оптическую ось извещателя от оконных проемов вовнутрь помещения. При наличии перегородок, стелажей, объемного оборудования, следует устанавливать дополнительные извещатели для контроля за “теневыми” зонами (см. рис.1). Рекомендуется применять извещатели пламени (НПБ 88- 2001) в:
производственных зданиях с производством и хранением: изделий из древесины, синтетических смол, синтетических волокон, полимерных материалов, текстильных, швейных, обувных, табачных, меховых, и целлюлознобумажных изделий, целлулоида, резины, резинотехнических изделий, горючих рентгеновских и кинофотопленок, хлопка, лаков, красок, растворителей, ЛВЖ, ГЖ, смазочных материалов, химических реактивов, спиртоводочной продукции, щелочных металлов, металлических порошков, муки, комбикормов, других продуктов и материалов с выделением пыли;
помещениях для оборудования и трубопроводов по перекачке горючих жидкостей и масел, для испытания двигателей внутреннего сгорания и топливной аппаратуры, наполнения баллонов горючими газами;
помещений предприятий по обслуживанию автомобилей;
помещения артистических, костюмерных, реставрационных мастерских, кино и светопроекционных, аппаратных, фотолабораторий;
помещений музеев и выставок.
Комплект “Пульсар1-01”
Внешний вид изделия представлен на рис.2. Поле зрения извещателя представляет собой конус (рис.3) с углом при вершине 120°. При монтаже извещателя на стену будут контролирваться стены, пол, потолок помещения.
Поле зрения представляет собой конус с углом при вершине 120°(рис.2), направление оптической оси может изменяться относительно корпуса извещателя по вертикали на 60°, по горизонтали на 90°.
Отличительной особенностью комплекта является выносной чувствительный элемент. Это позволяет контролировать труднодоступные и локальные зоны, легко размещать чувствительный элемент в деталях интерьера (декоративные панели, подвесные потолки и др.). Возможен монтаж извещателя в одном помещении (например коридоре), а чувствительного элемента — в помещении ограниченного доступа (хранилище, склад). Поле зрения представляет собой конус с углом при вершине 120°(рис.3), направление оптической оси может изменяться относительно плоскости крепления извещателя по вертикали на 60°, по горизонтали на 90°.
Рис.1 Рекомендации по установке
Рис.2 Извещатель пожарный пламени “Пульсар 1-01Н” со снятой розеткой
Рис.3 Проекция поля зрения чувствительного элемента извещателя
Проверка работоспособности извещателя
Подать напряжение питания на извещатель в соответствии с техническими требованиями. Перевести извещатель в режим “Тревога” одним из перечисленных методов:
В соответствии с ГОСТ 50898-96 по оптической оси извещателя установить тестовый очаг ТП-5 на расстоянии не более 30м. Между извещателем и тестовым очагом установить светонепроницаемую перегородку. Площадь очага 0,1 м кв. (емкость 33*33*5 см). В емкость залить бензин в количестве 2000 г. Поджечь бензин с соблюдением правил техники безопасности, дать разгореться, после чего убрать светонепроницаемую перегородку. Извещатель подвергнуть Воздействию излучения пламени тестового очага. Если извещатель сработал за время не более 3-12 с, то он соответствует ТУ.
По оптической оси выносного оптического элемента установить очаг пламени на расстоянии не более 3м. Площадь очага 0,001 мІ. (емкость 33*33*50 мм). В емкость залить бензин в количестве 40 г. Такой очаг эквивалентен по воздействию тестовому очагу ТП-5 с площадью 0,1 м. Поджечь бензин, дать разгореться. Время срабатывания не должно превышать 3-12 с.
Стеариновая свеча диаметром 25 мм и величиной пламени 3-4 см колеблется с частотой 7-10 Гц на расстоянии 150-200 см от извещателя в пределах поля зрения. Время срабатывания не должно превышать 7-20 с.
На чувствительный элемент извещателя направляется излучение от тестового источника излучения Т-07 на расстоянии не более 15 м. При точном попадании излучения, время срабатывания не должно превышать 7 с. Можно задать поле зрения оптимальным образом, например, сориентировать оптическую ось по диагонали комнаты.
Устойчивость к прямому свету в соответствии с европейской нормой EN-54
В процессе эксплуатации извещателя следует проводить техническое обслуживание (ТО) с периодическим контролем работоспособности в объеме ТО-1 и ТО-2. ТО-1 включает обдувку входного окна выносного оптического элемента сжатым воздухом 0,3 и более кгс/см, не содержащим капель масла и воды. ТО-2 включает протирку входного окна выносного оптического элемента мягкой тканью, смоченной в бензине или спирте.
Рекомендуемая периодичность ТО (месяцев) :
офисы, жилые помещения
ТО-1. 6
ТО-2. 12
общественные помещения
ТО-1. 4
ТО-2. 12
производственные помещения, склады, гаражи
ТО-1. 3
ТО-2. 6
После проведения ТО следует произвести проверку работоспособности извещателя.
Хранение
При хранении извещатель должен находится в упаковке предприятия-изготовителя в условиях отапливаемых хранилищ при температуре окружающего воздуха от плюс 5°С до плюс 40°С и относительной влажности не более 80% при температуре плюс 25°С без конденсации влаги. В помещении для хранения не должно быть токопроводящей пыли, паров кислот и щелочей, а также газов, вызывающих коррозию и разрушающих изоляцию.
Транспортирование
Транспортирование извещателей производится в таре предприятия-изготовителя всеми видами транспорта (железнодорожных вагонах, закрытых автомашинах, герметизированных отапливаемых отсеках самолетов, трюмах и пр.) на любые расстояния.
