Неплохов И.Г.
эксперт, к.т.н.

      В НПБ 88-2001 «УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ» определены условия, при которых допускается установка одного пожарного извещателя в помещении. Однако возникает вопрос, не приведет ли это к снижению надежности пожарной сигнализации? Вопрос закономерен, ведь по данным ГУГПС МЧС России в 2000 г. на объектах, оборудованных пожарной автоматикой было зарегистрировано 2388 пожаров и только в 48% произошло ее включение (Молчанов В.П. «Пожарная автоматика - надежное средство защиты от пожаров», Каталог «Пожарная автоматика», 2001-2002). Причина отказа - пожарные извещатели не сработали. Попробуем посчитать: вероятность обнаружения пожара составила 48%, т.е. вероятность одновременного срабатывания двух извещателей равна 0,48. Следовательно, вероятность срабатывания одного извещателя составила 0,69. А это значит, что согласно данной статистики более 30% пожарных извещателей в системах пожаротушения были неисправны. Реальные же цифры по всем установленным системам, где пожара слава богу не было, будут более устрашающими! Хотя и приведенных цифр вполне достаточно. Представьте себе охранные системы, работоспособные в среднем на 48 объектах из 100, а ведь ущерб от пожара не сравним с потерями от краж и ограблений.
      Несмотря на государственное регулирование и надзор в области систем пожарной безопасности, отношение к ней в нашей стране более чем странное. На европейском рынке доля дорогих, адресно-аналоговых систем, обеспечивающих максимальную защиту и сверхраннее обнаружение пожара в 2002 году превысила 60%. У нас наоборот, появляются технические решения, направленные на снижение пожарной безопасности ради удешевления системы пожарной сигнализации, а именно:

• установка одного извещателя на два объема, при которой нет защиты ни одного из них;
• снижение чувствительности извещателя для исключения ложняков;
• использование самых дешевых комплектующих и т.д.

      Все это приводит к более позднему обнаружению возгорания, что в принципе (по результирующим последствиям) не отличается от неработающей системы: сгорят шлейфы и не включатся ни оповещение, ни пожаротушение. Результат - не сравнимые с Европой материальные потери и человеческие жертвы.

      Терминология - это тоже искуство!...
      Другая тенденция – это искажение сложившейся терминологии в рекламных целях. Скоро большинство пожарных извещателей будут аналоговыми(!), несмотря на подключение к пороговым контрольным приборам, и будут контролировать свою исправность даже при отсутствии связи с ПКП. Естественно такие пожарные извещатели будут устанавливаться по одному на помещение, да еще с контролем двух объемов или уже двух помещений, по 42,5 м. кв., да с двумя запотолочными пространствами и т.д.
      Еще один показательный пример, появление комбинированного (дым+тепло) извещателя, способного контролировать два объема. Осталось сделать последний шаг к созданию «народного» извещателя – теплового, способного контролировать два объема одновременно! А если назвать его еще и аналоговым, то стоимость системы пожарной безопасности будет стремиться к нулю!
      В общем, те, кто стремятся по максимуму сэкономить на пожарной безопасности дальше эту статью могут не читать. Остальные могут познакомиться с реальными способами защиты от пожара и заодно узнать почему аналоговый извещатель подключается только к адресно-аналоговой панели.

      Надежность пожарных извещателей
      Именно отсутствие автоматического контроля работоспособности пожарных извещателей и определяет необходимость установки, по крайней мере, двух извещателей при площади помещения, для контроля которой достаточно одного работоспособного извещателя. Потому что вероятность выхода из строя сразу двух извещателей в помещении в несколько раз ниже вероятности отказа одного извещателя. Помимо этого, если взять за основу рассчитанное выше значение 0,7 как вероятность правильного обнаружения пожара одним извещателем, то вероятность того, что хотя бы один извещатель из двух установленных в одном помещении обнаружит пожар составит уже около 0,9, а одного из трех - около 0,97. Соответственно, если вероятность отказа одного извещателя равна 0,3 (в среднем 30 шт. из 100 шт.), то вероятность отказа двух извещателей равна 0,1 (в среднем 10 шт. из 100 шт.), а трех уже 0,03 (в среднем 3 шт. из 100 шт.).
      Надежность пожарного извещателя, как электронного устройства зависит от уровня разработки, от качества элементной базы, от технологии сборки и тестирования. По требованиям НПБ 76-98 средняя наработка на отказ пожарного извещателя должна быть не менее 60 000 часов (менее 7 лет), а средний срок службы не менее 10 лет(!). Т.е. даже соответствующий по надежности нормам пожарный извещатель в среднем через 7 лет надо отдавать в ремонт. Сложность контроля этого параметра объясняет присутствие на рынке наряду с высоконадежными устройствами, извещателей, вероятность отказа которых на входном контроле почти 10%, при монтаже системы 50%, а через год может достигать и 100% (по сообщениям участников семинаров в Систем Сенсор). На рис.1 приведена кривая 1, которая соответствует типовому распределению плотности вероятности отказа электронной аппаратуры. Можно выделить три области:

Рис. 1. Плотность распределения вероятности отказа электронной аппаратуры


      I – приработка изделий, на этом этапе происходит отказ ненадежных элементов, выявление некачественнойпайки и т. д.;
      II – период времени, соответствующий наименьшей вероятности отказа изделия;
      III – этап отказов элементов изделия в результате старения.
      Такая зависимость характерна для низкокачественной бытовой радиоэлектронной аппаратуры. В зависимости от качества использованных элементов и технологии изготовления кривая 1, может трансформироваться в кривую 2, где этап приработки сразу переходит в этап старения. Этот случай соответствует изделиям с недопустимо низкой надежностью – примерно за год происходит отказ всех изделий. Т.к. в любом случае площадь под кривой распределения плотности вероятности равна 1, то положение кривой 2 на много выше среднего уровня кривой 1. Характер зависимости может существенно отличаться от приведенных примеров. Так, использование кустарных способов изготовления изделия, старых электронных элементов и печатных плат с окислившимися проводниками определяют характерный всплеск отказов извещателей после полугода - года эксплуатации из-за коррозии соединений. Именно этими причинами объясняется короткий срок гарантии на подобную продукцию. Только при обеспечении высокого уровня производства, при использовании современных технологий и высококачественной специализированной элементной базы можно обеспечить высокую надежность извещателя и дать гарантию на 3 – 5 лет.
      На рис. 1 приведена кривая 3 распределения плотности вероятности отказа высококачественной аппаратуры. Этап приработки отсутствует благодаря проведению входного контроля, компьютерных тестов с максимальной глубиной (до номинала каждого элемента и до каждой цепочки алгоритма) и электрической тренировки извещателя. Использование качественной элементной базы и современной технологии изготовления обеспечивает длительную безотказную работу. Наработка на отказ высококачественного извещателя превышает 500 – 700 тыс. часов, т.е. достигает 80 лет. Следовательно, этап старения начинается за пределами всех разумных сроков эксплуатации извещателя, после полного морального старения. Таким образом, кривая 3 на всем этапе срока эксплуатации имеет вид прямой практически на нулевом уровне.

      Периодичность тестирования
      Надежность системы пожарной сигнализации повышается при регулярном техническом обслуживании. Однако зависимости, приведенные на рис. 1 показывают, что при одинаковой периодичности обслуживания в зависимости от надежности пожарного извещателя полученные результаты будут совершенно различными. Вероятность отказа пожарного извещателя за промежуток времени равна площади под кривой, соответствующей этому интервалу. Так например, при ежегодной проверке вероятность отказа извещателей в промежутках между тестированиями, соответствующих кривой 1 в первый год эксплуатации равна 0,2 (20% извещателей отказывают), в последующие 5 лет равна 0,1 (10% отказывают каждый год), после чего вероятность отказа снова повышается. Реально, с учетом замены отказавших извещателей новыми не прошедшими этап приработки общая вероятность отказа извещателей на любом этапе будет еще выше. Т.е. извещатели такого класса при тестировании раз в год, раз в пол года работоспособны с вероятностью примерно 0,9. Соответственно при установке 2-х извещателей в каждом помещении вероятность обнаружения возгорания увеличится до 0,99 – в среднем в 99 помещениях из 100. А при использовании пожаротушения при логике работы 2 извещателя из двух вероятность его включения не превысит 0,81, т.е. включится только в 8 случаях из 10. Т.е. для надежной работы пожарной автоматики необходимо либо проводить тестирование примерно раз в месяц, либо устанавливать не два извещателя, а порядка 4 – 6 извещателей с включением пожаротушения при активизации любых двух извещателей из 4 – 6. Естественно оба способа приводят к значительному удорожанию системы или обслуживания.
      Очевидно, что недопустимо использовать извещатели с распределением плотности вероятности отказа близкими к кривой 2 (рис.1) в системах пожарной сигнализации. Практически нет разницы при установке таких извещателей или корпусов от них со светодиодом и кнопкой для тестирования.
      Надежные извещатели с зависимостью, соответствующей кривой 3 (рис. 1) при ежегодном тестировании имеют вероятность отказа менее 0,1%. Это реальная надежность пожарного извещателя европейского уровня.

      Глубина тестирования
      Приведенные в предыдущем разделе положения предполагают тестирование, при котором определяется значение чувствительности и контролируется ее соответствие НПБ. Измерение чувствительности дымовых и тепловых пожарных извещателей в абсолютных единицах в процессе эксплуатации возможно только с использованием дорогостоящей аппаратуры, например, устройства серии Trutest английской фирмы No Climb Products Ltd. Российских аналогов такого оборудования нет, и даже стационарные установки, обеспечивающие требуемую точность измерения в России есть только во ВНИИПО МЧС России и в компании Систем Сенсор Фаир Детекторс. Такое положение объясняет наличие на нашем рынке извещателей с низкой чувствительностью и сложность их отбраковки при монтаже и в процессе эксплуатации. Тест на отвертку, которая помещается в дымовую камеру продет извещатель с чувствительностью в несколько раз ниже допустимого предела. Есть дымовые извещатели, которые с трудом реагируют на блестящую отвертку, но «тестируются» при нажатии тестовой кнопки. Наиболее ответственные инсталляторы используют вместо недоступного аэрозоля фирмы No Climb Products Ltd реальный дым от тления хлопчатобумажной материи или сигаретный дым. Опытные монтажники могут при таких тестах определить относительный уровень чувствительности дымовых пожарных извещателей.

Рис. 2. Адаптивный порог


      В европейских пожарных извещателях последнего поколения для повышения эффективности системы пожарной сигнализации устанавливается сравнительно высокая чувствительность: на уровне 0,07 – 0,1 дБ/м, а для снижения требований по техническому обслуживанию и для исключения ложных срабатываний при запылении дымовой камеры, используется адаптивный порог – автокомпенсация изменения чувствительности. Кстати, введение подобной обработки сигнала не превращают извещатель в аналоговый, максимум в интеллектуальный. К сожалению даже в Западной Европе адресно-аналоговые системы не доступны всем, а только 60%. Извещатель с адаптивным порогом позволяет достаточно просто реализовать достаточно глубокий контроль работоспособности извещателя. При тестировании контролируется положение адаптивного порога (рис. 2). Тест положителен, если величина адаптивного порога не выходит за пределы работоспособности системы автокомпенсации.

      Адресные опросные и не опросные системы
      Адресные системы занимают промежуточное положение между безадресными традиционными системами и адресно-аналоговыми системами, но по обеспечению противопожарной безопасности они все-таки ближе к первым. В простейших адресных системах обычный пороговый извещатель дополняется адресным модулем, который транслирует по шлейфу в режиме ПОЖАР код адреса на приемно-контрольный прибор (ПКП). Этот модуль может устанавливаться в базу (розетку) или непосредственно в извещатель. Кроме формирования сигнала ПОЖАР, также извещатель может контролировать свое состояние и транслировать сигнал НЕИСПРАВНОСТЬ. Недостатки такого построения очевидны: при выходе из строя адресного модуля ПКП не получит ни сигнал ПОЖАР ни НЕИСПРАВНОСТЬ. Это положение необходимо учитывать в первую очередь, т.к. такой вид отказа наиболее вероятен при воздействии на шлейф статического электричества, электромагнитного излучения, атмосферного электричества и т.д.
      Опросные адресные системы лишены этого недостатка: связь извещателя с ПКП является двусторонней, режим каждого извещателя определяется по запросу с ПКП каждые несколько секунд. Опросные системы позволяют формировать произвольную структуру шлейфа древовидную, кольцевую, звездой и т.д. В интеллектуальных адресных опросных системах, например в серии Леонардо (разработка System Sensor), используется адаптивный порог и формируются различные коды неисправности приприближении его значения к верхнему пределу (необходимость чистки дымовой камеры) и к нижнему пределу при падении чувствительности (требование замены извещателя).
      Надежность работы извещателей в опросной адресной системе с адаптивным порогом несравнимо выше не опросных систем: осуществляется автоматическое тестирование максимальной глубины и контролируется наличие связи с извещателем каждые 5 секунд. Извещатели подобного типа оптимально использовать в системах пожаротушения, для исправления статистики пожаров приведенной в начале статьи.

      Чем же лучше адресно-аналоговые системы
      И так, что это за адресно-аналоговые системы, которые в Европе доступны 60%, а в России только 5%? Чем адресно-аналоговые извещатели лучше адресных опросных интеллектуальных извещателей с адаптивным порогом, не говоря уже об адресных по шлейфу – то же новый термин: теперь в Росси любой извещатель стал адресным, только ставить в шлейф можно только один, … или два с одним адресом, ведь адресов-то все равно нет? В российских нормативных документах понятие адресно-аналоговых систем отсутствует, есть НПБ 58-97 «Системы пожарной сигнализации адресные. Общие технические требования. Методы испытаний».
      В адресно-аналоговой системе извещатель периодически, по запросу с ПКП, сообщает код значения контролируемого параметра: температуры или оптической плотности среды. Величина и изменение этих параметров анализируется адресно-аналоговым ПКП. Такое построение дает массу преимуществ по сравнению с любой пороговой системой. Пороги срабатывания устанавливаются в ПКП и адаптируются к каждому помещению и изменяются в зависимости от времени суток, дней недели и т.д. В рабочие часы для исключения ложных срабатываний от сигаретного дыма чувствительность некоторых дымовых извещателей понижается, в нерабочие часы чувствительность устанавливается максимальной. Кроме того, по каждому извещателю устанавливается дополнительный порог ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, соответствующий уровню задымления значительно меньшем 0,05 дБ/м, а порог сигнала ПОЖАР может быть установлен равным 0,05 дБ/м (наивысшая чувствительность для порогового извещателя по НПБ 65-97). Таким образом обеспечивается максимально раннее оповещение о возгорании.
      Эти сигналы не надо путать с сигналами ВНИМАНИЕ, ПОЖАР российских традиционных ПКП, которые формируются при значительно больших задымлениях по активизации одного и двух пороговых извещателей в шлейфе. Причем, так как в каждом помещении устанавливается по два пороговых датчика, то как и при работе систем пожаротушения в 52% случаях (см. начало статьи) сигнал ПОЖАР сформирован не будет из-за отказа одного или обоих извещателей. Формирование сигнала ПОЖАР по двум извещателям резко снижает надежность надежность системы, а сигнал ВНИМАНИЕ, формирующийся при уровнях задымления соответствующих ПОЖАРУ, не предполагает адекватной реакции оператора. Для формирования сигналов ВНИМАНИЕ, ПОЖАР в традиционной системе без снижения надежности работы в каждом помещении необходимо устанавливать вместо двух извещателей четыре. Иначе скорее всего Вы получите сигал ПОЖАР, когда сработает извещатель в соседнем помещении, если к тому времени первый извещатели не сгорит.
      Цель работы по двум извещателям в традиционной системе - снизить вероятность ложного срабатывания. В адресно-аналоговой системе эта проблема решается автоматически. Адресно-аналоговый ПКП производит микропроцессорную обработку информации, полученной от каждого извещателя. При этом разделяются медленные процессы, соответствующие накоплению пыли или дрейфу порогов, выбросы, вызванные электромагнитными воздействиями, и процессы, динамика которых соответствует развитию возгорания. Одновременно анализируется и работоспособность извещателей, при падении чувствительности формируется сигнал о неисправности, при запылении – о техническом обслуживании, ПКП может даже прогнозировать срок чистки каждого дымового и комбинированного извещателя. Кроме того, в адресно-аналоговой системе появляется возможность совместной обработки результатов измерений нескольких извещателей, установленных в одном большом помещении и т. д.

Рис. 3. Упрощенная сруктура адресно-аналоговой СПС


      Теперь наверное понятно, почему невозможно изобрести аналоговый извещатель, который подключается к пороговому ПКП. Все преимущества адресно-аналоговой системы появляются только благодаря приему ПКП информации от извещателей в аналоговом виде в реальном масштабе времени. Пороговый ПКП такую информацию не запрашивает и не воспринимает. В пороговой системе решение о ПОЖАРЕ принимает извещатель. В адресно-аналоговой системе решение принимает адресно-аналоговый ПКП, который дает команду на включение индикации режима ПОЖАР соответствующим извещателям, включает адресную систему оповещения и эвакуации, включает системы пожаротушения и контролирует их включение и т.д. (рис. 3). Эти функции реализуются при использовании адресных оповещателей и модулей различного назначения. И это только основные преимущества адресно-аналоговых систем, доля которых на рынке в Западной Европе превышает 60% а, в России 5%. Так, что дело не в пожарном извещателе, его можно назвать и цифровым, все дело в системе... в системе страхования. В западных страховых компаниях стоимость страховки объекта существенно зависит от типа системы пожарной сигнализации, от степени защиты объекта. Выгоднее поставить дорогую адресно-аналоговую систему чем оплачивать высокую стоимость страховки, да и не со всякой сигнализацией Вас застрахуют.

      Количество извещателей в помещении
      Из изложенного выше следует, что в общем случае количество пороговых в помещении зависит от надежности выбранных извещателей, периодичности и качества их тестирования и на какую вероятность обнаружения возгорания Вы согласны. Как оценить надежность извещателей? По сроку гарантии: пол года явно низкая надежность, год – обычная для российского рынка (см. начало статьи), три года и более – надежный извещатель. По отказам в процессе эксплуатации. Например, при первом тестировании оказалось неработоспособными 20% и более – Вам не повезло это не пожарные извещатели, порядка 5% - 10% - почти тоже самое, таких извещателей надо было бы ставить не менее 4 извещателей в помещении, или тестировать раз в месяц - раз в квартал и постоянно заменять неисправные, менее 1% - по два извещателя и тестировать раз в год, нет неработоспособных – можно бы поставить и по одному в помещение с тестированием раз в год, надежность будет выше чем при двух ненадежных, но нормативы не позволяют.

      Нормативная база и практика ее толкования
      В п. 12.17 НПБ 88-2001 определены условия, при которых допускается установка одного пожарного извещателя в помещении:
      а)площадь помещения не больше площади, защищаемой пожарным извещателем, указанной в технической документации на него, и не больше средней площади, указанной в таблицах 5, 8». В 12 разделе НПБ 88-2001 приведены максимальные площади, защищаемые одним пожарным извещателем, эти величины не претерпели изменений по сравнению с действующими ранее СНиП 2.04.09-84.
      б)обеспечивается автоматический контроль работоспособности пожарного извещателя, подтверждающий выполнение им своих функций с выдачей извещения о неисправности на приемно-контрольный прибор (ПКП).
      в)обеспечивается идентификация неисправного извещателя ПКП». Казалось бы четкая формулировка «легко» трансформируется – обрыв шлейфа извещателем в случае неисправности, воспринимаемый ПКП как неисправность шлейфа, а не извещателя, уже пытаются распространить на соответствие данным 2 пунктам. А наличие выносного индикатора неисправности извещателя «позволяет» вообще отказаться от адресации устройства. ПКП показал обрыв шлейфа, а по индикатору неисправности Вы нашли неисправный датчик! Чего же еще надо? Правда что делать при реальном обрыве шлейфа?
      г)по сигналу с пожарного извещателя не формируется сигнал на запуск аппаратуры управления, производящей включение автоматических установок пожаротушения или дымоудаления или систем оповещения о пожаре 5-го типа по НПБ 104-95.
      Рассмотрим физический смысл этих ограничений:
      по п. а)– это требование повторяет условия установки датчиков, приведенные в п.п. 12.28 и 12.34. Необходимо отметить, что при использовании традиционных извещателей контроль площадей, указанных в таблицах 5, 8, обеспечивается двумя извещателями;
      по п.п. б), в)– эти пункты, определяют дополнительные функции пожарного извещателя, отсутствующие в традиционных извещателях. Максимально этим требованиям отвечают опросные адресные системы и адресно-аналоговые. Только в этих системах реализуется автоматический контроль работоспособности извещателя. Как отличить опросные адресные системы от не опросных систем? Опросные адресные системы имеют шлейф произвольной структуры, без всяких оконечных элементов. В каком бы ответвлении или кольце не стоял извещатель с данным адресом по запросу с ПКП он сообщит свое состояние, соответственно не требуется обеспечивать разрыв шлейфа при снятии извещателя: нет ответа по данному адресу - нет извещателя с данным адресом, и т.д.

      Заключение
      В общем, если Вы действительно хотите защитить себя от пожара, возьмите реально работающие, надежные извещатели с высокой чувствительностью и без ложных срабатываний. Их к счастью не так мало и у нас на российском рынке. Например, производства Систем Сенсор. Это опыт компании, десятилетия специализирующейся только на одном – пожарных извещателях. Это комплектующие и материалы от Motorola, Hitachi, Bayer и других фирм, недоступные по ценам для других российских производителей. Это внутрикорпоративная система качества, которая по большинству аспектов строже, чем российские НПБ и ГОСТ. Это трех и пятилетняя гарантия – в 3 - 5 раза большая, чем на основную массу произведенных в России датчиков. Это имя, которое носит каждый четвертый дымовой датчик выпускаемый сегодня в мире, которое выбрано, как постоянный партнер большинством европейских и американских производителей противопожарных систем, хорошо известных в России. Все, что компания предлагает в России разработано под локальные особенности: нормативную базу, климатические особенности, потребности и ценовые ожидания рынка. Причем столь низкие цены предлагаются только России - те же изделия System Sensor на западных рынках стоят на 30-80% дороже.
      В последнее время проблемы качества средств обеспечения пожарной безопасности России все чаще поднимаются на трибунах всех уровней: низкий уровень производства средств пожарной автоматики, отставание существующей нормативной базы от реалий рынка; вопросы контроля и защиты потребителей от некачественной продукции и пр. Как было справедливо было отмечено на Городской Конференции, "Современные и перспективные системы, средства и методы обеспечения пожарной безопасности объектов города", организованной Управлением ГПС МЧС РФ и проведенной в Мэрии Москвы в феврале 2003 г.: "Демпинг в конкуренции заставляет порой устанавливать пожарное оборудование, заведомо не способное справиться со своей задачей". Необходимо отойти от практики "специальных" писем, решений и согласований, дающих отдельным участникам "право" отступать от НПБ и СНиПов. Много серьезных поправок в сегодняшнюю реальность должен внести новый федеральный закон N 184 ФЗ от 27.12.2002 «О техническом регулировании». Хочется верить, что найдутся внутренние резервы в ГПС для налаживания действующего контроля за соблюдением дисциплины производства участниками бизнеса в области пожарной безопасности.



---

ВАМ С НАМИ ПО ПУТИ! или 3 простых шага к успеху
Если Вы дорожите своей репутацией Если Вы выбираете профессиональное оборудование Если Ваш стиль: Качество + Ответственность = Результат, то Вам с нами по пути! Сделайте 3 простых шага навстречу:
Шаг 1: познакомиться – зайти на systemsensor.ru и заказать бесплатный каталог и CD	Игорь Неплохов, эксперт, к.т.н.	Елена Емельянова, директор по маркетингу	Сергей Щипицын, начальник отдела продаж	Денис Себенцов, генеральный директор
	Шаг 2: посетить бесплатный семинар, (запись (095) 937-7982) или просто приехать в гости!		Шаг 3: начать индивидуальную Программу Партнера Систем Сенсор!
Эти простые шаги к успеху уже сделали более 1000 сознательных и ответственных компаний России и СНГ. Пора перейти на новый уровень и Вам! Работайте с лидером! Работайте с честным товаром! "Систем Сенсор Фаир Детекторс" специализированный росссийский производитель компонентов систем пожарной сигнализации 111033 Россия, Москва, Волочаевская 40, стр. 2; тел. (095)937-7982, факс 937-7983; е-mail: [email protected], systemsensor.ru

---


вверх