Wykorzystanie możliwości oprogramowania central oraz elementów instalacji sygnalizacji pożarowej pozwala znacząco ograniczyć liczbę fałszywych alarmów.
Mariusz Radoszewski

Zadaniem systemów sygnalizacji pożarowej jest wykrycie zagrożenia, wskazanie jego lokalizacji, a następnie powiadomienie o tym fakcie obsługę i użytkowników. Oczywiście im szybciej, tym lepiej, czemu służy automatyzacja procesu rozpoznania zagrożenia pożarowego. Aby wprowadzić taką automatyzację, należy najpierw skupić się na zrozumieniu zjawisk towarzyszących pożarowi, by potem móc je zidentyfikować.

Najważniejsze zjawiska pojawiające się podczas pożaru to:

• utlenianie materiałów,
• wydzielanie energii cieplnej,
• unoszenie cząsteczek oderwanych podczas utleniania,
• degradacja spalanego medium,
• przy dużych energiach pożaru z występowaniem płomienia – wytwarzanie promieniowania elektromagnetycznego w zakresie podczerwieni i/lub ultrafioletu (niezależnie od światła widzialnego).

Aby móc wykryć pożar we wczesnym stadium za pomocą automatycznego procesu rozpoznawania zagrożenia pożarowego, należy określić, które z wymienionych zjawisk będą mierzone i analizowane.

Wykrywanie dymu

Wykrywanie dymu to najczęściej stosowany sposób pracy automatycznych ostrzegaczy pożarowych. Może być realizowane przez:

• rozproszenie wiązki światła w powietrzu (efekt Tyndalla),
• zmniejszenie przejrzystości powietrza (zmiana gęstości optycznej powietrza).

Dla obu powyższych metod sosowane są czujki dymu o zupełnie innej konstrukcji.

Detekcja dymu z wykorzystaniem efektu Tyndalla

Czujki dymu wykorzystujące zjawisko rozproszenia wiązki światła to najczęściej stosowane rozwiązanie. Zasada działania takiej czujki opiera się na zjawisku rozproszenia i odbicia światła od cząsteczek dymu (rys. 1). Wiązka światła wysyłana jest ze specjalnie zbudowanego nadajnika. Po odbiciu od cząsteczek zawieszonych w powietrzu trafia do elementu odbiorczego. Proces ten przebiega wewnątrz specjalnej komory, zwanej też labiryntem, w której emitowane jest światło podczerwone lub ultrafioletowe.

Detekcji dymu za pomocą pomiaru przejrzystości powietrza

W tej metodzie również jest wykorzystywane źródło światła. W tym przypadku dokonuje się pomiaru, o jaką wartość jest mniejszy strumień światła trafiający do elementu odbiorczego (rys. 2). Czujki tego typu są nazwane liniowymi czujkami dymu.

Analiza temperatury i detekcja płomienia

Kolejnym zjawiskiem najczęściej towarzyszącym pożarowi jest temperatura. Dla właściwej interpretacji zjawisk pożarowych temperatura może być analizowana w następujący sposób:

• przekroczenie określonej wartości, czyli praca statyczna,
• zmiana (przyrost lub spadek) o określony poziom w jednostce czasu, czyli praca różnicowa.

Uzupełnieniem klasycznych metod detekcji jest także detekcja płomienia. Czujki do tego stosowane mają szczególną konstrukcję. Ich sposób działania można porównać do kamer obserwujących określony obszar i reagujących na pojawienie się promieniowania elektromagnetycznego, odpowiadającego widmu światła w zakresie podczerwieni i/lub nadfioletu towarzyszącego płomieniowi (rys. 3).

Czynniki zwodnicze – przyczyny fałszywych alarmów

Każde ze wspomnianych urządzeń może niestety spowodować uruchomienie fałszywego alarmu. W przypadku punktowych czujek dymu, czyli bazujących na rozproszeniu światła, do tzw. czynników zwodniczych należą m.in.:

• pył różnego pochodzenia (będący np. skutkiem szlifowania ścian),
• duża ilość kurzu w powietrzu,
• para wodna kondensująca się wewnątrz komory czujki i odbijająca światło (np. w wyniku zmian temperatury),
• cząsteczki związków lotnych/aerozoli niewidocznych gołym okiem (np. ze źródeł),
• owady.

Nie do końca jest prawdą, że czujki dymu nie reagują na dym papierosowy. On także rozprasza światło, choć w niewielkiej ilości, i szybko ulega rozrzedzeniu. Działanie czujki może ulec zakłóceniu także w wyniku pojawienia się sztucznego dymu, specjalnie generowanego przez wytwornicę. Należy także pamiętać, że wiele lotnych związków chemicznych, niewidocznych gołym okiem, doskonale odbija światło w zakresie nadfioletu. Pojawienie się takich związków w obszarze dozorowanym przez czujkę dymu spowoduje uruchomienie fałszywego alarmu.

W przypadku czynników zakłócających pracę czujek temperatury najczęściej mamy do czynienia z nagłą zmianą temperatury wokół sensora lub przekroczeniem progu temperatury, np. w wyniku awarii systemu klimatyzacji.

Natomiast czujki płomienia zazwyczaj są narażone na czynniki zwodnicze wykorzystujące „słabe punkty”, wynikające z budowy czujek i sposobu ich pracy. Są to bezpośrednio padające lub odbite promienie słoneczne (zakres ultrafiolet i/lub podczerwień), prace spawalnicze (zakres ultrafiolet), lampy dezynfekcji i/lub oświetlenie korzystające z lamp wyładowczych (zakres ultrafiolet), elementy grzejne – promienniki ciepła (zakres podczerwień).

Eliminowanie fałszywych alarmów

Czujki pożarowe mają za zadanie wykrywać właściwe dla swojego typu medium pożarowe, jakim jest dym, temperatura lub płomień.

Gdy weźmiemy pod uwagę czynniki zwodnicze, a także pożary, które nie przewidują typowych zjawisk spodziewanych w wyniku pożaru, dochodzimy do wniosku, że skupienie się na pojedynczym zjawisku fizycznym towarzyszącym pierwszej fazie pożaru nie zawsze jest właściwe i może spowodować nadwrażliwość na czynniki zwodnicze bądź całkowitą niewrażliwość na pewną grupę zjawisk pożarowych.

Dlatego należy tak dobierać czujki, aby funkcjonowały we właściwym zakresie wykrywanych mediów w celu uruchomienia szybkiego alarmu. Osiągnięcie tego jest możliwe dzięki:

• doborowi czujek pożarowych do warunków, w jakich mają pracować,
• ustawieniu właściwych parametrów pracy urządzeń za pomocą dobrania odpowiedniego rodzaju sensorów, określeniu zależności między nimi i ustawieniu poziomu czułości, z jaką mają pracować.

Warianty alarmowania

Alarmowanie, czyli zgłoszenie zagrożenia pożarowego, jest realizowane przez centralę sygnalizacji pożarowej wraz ze wskazaniem lokalizacji. Ta strefa dozorowa jest jednostką określającą miejsce powstania pożaru. Znajdujące się w tym obszarze czujki lub ręczne ostrzegacze pożarowe wspólnie wskazują odpowiedni komunikat.

W przypadku systemów POLON-ALFA, czyli POLON 6000, POLON 3000 i POLON 4000, strefy dozorowe pracują w ramach ustawień (konfiguracji) dostępnych wariantów alarmowania. Domyślny wariant to alarmowanie dwustopniowe zwykłe. Ręczne ostrzegacze pożarowe standardowo działają w ramach alarmowania jednostopniowego zwykłego, niezależnie od wariantu alarmowania przypisanego do strefy. Dostępne warianty alarmowania pokazano na rys. 4.

Biorąc pod uwagę właściwości elementów detekcyjnych i oprogramowania central sygnalizacji pożarowej, można założyć, że odpowiedni wybór trybu pracy czujek i wariantu alarmowania pozwoli na działanie systemu w taki sposób, aby maksymalnie ograniczyć fałszywe alarmy. ⦁

POLON-ALFA S.A.
ul. Glinki 155
85-861 Bydgoszcz
www.polon-alfa.pl