Изучение технических, организационных и правовых аспектов создания и эксплуатации информационных систем пожарно-охранной сигнализации

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Волгоградский государственный  университет

Физико-технический институт

Кафедра телекоммуникационных систем

 

 

«Допустить к защите»

Заведующий кафедрой ТКС

к.т.н., доцент Семенов Е.С.

_______________________

                                                                                                                                                                        ^{(подпись)}

«__»______________20__г.

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Изучение технических, организационных  и правовых аспектов создания и эксплуатации информационных систем пожарно-охранной сигнализации и наблюдения.

 

  Студент гр. ИТСб-111

Дубовик Артём Валентинович

________________

                                                                                                                                                                             ^{(подпись)}

Научный руководитель

ст. преп. каф. ТКС 

Поленичкин П.И.

__________________

                                                                                                                                                  ^{(подпись)}

Волгоград 2013

Содержание

Введение 3

1 Основные функции и разновидности систем ОПС и наблюдения 5

1.1 Дымовые пожарные извещатели 6

1.1.2 Тепловые  пожарные извещатели 9

1.1.3 Пожарные извещателипламени 12

1.1.4 Разновидности приёмно - контрольных приборов фирмы «Орион» 13

1.1.5 Типы систем пожарной сигнализации 15

1.2 Основные функции и разновидности охранной сигнализации 17

1.2.1 Типы систем охранной сигнализации 17

1.2.2 Классификация датчиков ОС 23

1.3 Функции и разновидности охранного наблюдения 26

2 Организационные аспекты, правовая база и основы проектировки систем ОПС и В 32

2.1 Проектирование систем охранной сигнализации 34

2.2 Электропитание системы охранной сигнализации 38

2.3 Основные требования к установке и монтажу пожарной сигнализации 40

2.4 Типы монтажа пожарной сигнализации 42

2.5 Монтаж систем видео наблюдения 49

3 Пример эскизного проектирования системы пожарно-охранной сигнализации и наблюдения, для реального объекта 53

Заключение 60

Список литературы 62

 

 

 

 

Введение

Системы охранно-пожарной сигнализации (ОПС) в том или ином виде используются сегодня практически  на всех объектах. Это связано с  тем, что использование электроники, в конечном счете, всегда выгоднее, чем найм охранников.

Система охранно-пожарной сигнализации (ОПС) – это средство охраны, которое предназначено фиксировать  факты проникновения, возгорания и  других нарушений режима на объектах. С помощью ОПС появляется возможность  своевременного реагирования на происходящее событие в минимально короткие сроки. Конечно реагирует на событие человек, но в совокупности с действиями автоматических систем сигнализации, эта реакция становится наиболее оперативной, благодаря чему сохраняются ценности, имущество, и самое главное, жизни людей. А это как раз и есть основная цель как систем охранно-пожарной сигнализации, так и всех автоматических систем.

Целью данной курсовой работы является изучение сущности и внутренней структуры такой большой подгруппы телекоммуникационных систем как, информационные системы пожарно-охранной сигнализации и наблюдения.

Для выполнения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить, что в настоящее время принято относить к информационным системам пожарно-охранной сигнализации и наблюдения;
• рассмотреть, какие функции должны выполнять охранные системы, какие разновидности систем существуют и каков их типичный состав функциональных узлов;
• описать организационный аспект проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации систем пожарно-охранной сигнализации и наблюдения: какие организации это осуществляют, в каком порядке и на основе каких регламентов, правил и рекомендаций;
• исследовать правовую базу(законы, постановления правительства, технические регламенты, стандарты), на основании которой осуществляетсядеятельность организации по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации охранных систем;
• провести проектирование комплексной системы безопасности для реального объекта.

Предметом исследованияявляются организационные аспекты проектирования и эксплуатации систем ОПС и В.

Объектом исследованияявляются комплексные системы безопасности для различных помещений.

Современные информационные системы  безопасности, на сегодняшний день, напрямую связанны с такой научной отраслью как телекоммуникационные системы. Любой датчик или извещатель должны, при возникновении ЧП, генерировать сигналы, которые по средствам различных видов обработки, поступают по каналам связи (шлейфам), на приёмные устройства, где пришедший сигнал подвергается детектированию и позволяет определить точное место нарушения охранного режима, а также определить место возгорания или задымления помещения.

Работа состоит из введения, трех разделов и заключения. В первом разделе описываются основные функции охранных систем и их разновидности. Во втором разделе рассматриваются основные аспекты проектирования, монтажа и эксплуатации систем пожарно-охранной сигнализации и наблюдения, их типичные функциональные узлы, а также правовая база, на основе которой осуществляются вышеперечисленные действия. В третьем разделе содержится пример офисного помещения, для которого мной осуществлялось  проектирование охранных систем. В заключении сделаны выводы и подводится итог всей проделанной работе.

 

1 Основные функции и разновидности систем ОПС и наблюдения

Функции, выполняемые охранно-пожарной сигнализацией, могут быть самыми различными. Самой главной функцией является своевременное обнаружение пожара, также при необходимости в охранно-пожарную сигнализацию может быть добавлена функция обработка и протоколирование информации. И обязательно в нормально работающей охранно-пожарной сигнализации должна работать функция формирование управляющих сигналов тревоги для оповещения людей находящихся на загоревшемся объекте или около него. Далее в охранно-пожарной сигнализации необходима функция формирования команды на включение автоматических средств пожаротушения и дымоудаления, систем удаленного оповещения пожарной части о возникновении пожара, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов.

Также одной их главных  задач любой ОПС является  решение комплекса задач по охране объекта от вторжения или возгорания. Вместе с тем система должна быть легко адаптируема к особенностям охраняемого объекта, позволять изменять конфигурацию по мере необходимости, иметь встроенные средства самодиагностики, в том числе и автоматический контроль состояния линий оповещения, встроенный блок резервного питания, а также электронную защиту от короткого замыкания, перенапряжения и т.д.

Системы охранной и пожарной сигнализации по идеологии построения очень близки друг другу и на небольших  объектах, как правило, бывают совмещены  на базе единого контрольного блока - прибора приемно-контрольного (ППК) или контрольной панели (КП). В  целом эти системы включают в  себя:

• технические средства обнаружения (извещатели);
• технические средства сбора и обработки информации (приборы приемно-контрольные, системы передачи извещений и т. п.);
• технические средства оповещения (звуковые и световые оповещатели, модемы и т. п.).

После перечисления основных функций охранно-пожарной сигнализации можно сделать вывод о компонентах, которые в нее входят. Это сенсорные датчики и извещатели необходимые для обнаружения пожара. Их можно разбить на 2 класса дымовые пожарные извещатели и тепловые пожарные извещатели. Начнём с рассмотрения видов дымовых пожарных извещателей.

1.1 Дымовые пожарные извещатели

Точечные дымовые оптические пожарные извещатели

Рис.1-Точечно - дымовой оптический пожарный извещатель

На мой взгляд, это самый распространенный и многообразный тип пожарных извещателей. Извещатели реагируют на возникновение дыма вокруг точки, в которой они установлены. Радиус зоны действия зависит от технических характеристик извещателя, высоты их установки, строительных особенностей помещения и регламентируется строительными нормами (СНБ).

К разновидностям точечных дымовых извещателей можно также отнести:

• автономные пожарные извещатели.Эти извещатели питаются от установленной в них батарейки и выдают сигнал тревоги на встроенный в них звуковой оповещатель. Эти извещатели способны работать без подключения к приемо-контрольному прибору, но в этом заключается как их плюс так и минус На мой взгляд такие извещатели можно применить дома  для повышения своей противопожарной безопасности если нет возможности установки стационарной системы ПС;
• радиоканальныепожарные извещатели. Эти извещатели питаются от встроенного элемента питания, а информация от них к приемо-контрольному прибору передается не по проводам, а при помощи радиоканала. Ресурса элемента питания в такихизвещателях, как правило, может хватать на год и более.Устанавливаются обычно там, где прокладка линий связи (шлейфов) не вписывается в интерьер помещения или их прокладка невозможна (нецелесообразна).          

По способу подключения точечные пожарные извещатели можно разделить на:

• двухпроводные -это пожарные извещатели, питание которых осуществляется по контролируемому шлейфу, тем самым для подключения таких извещателей к приемно-контрольным приборам достаточно одной пары проводов;
• четырехпроводные пожарные извещатели, питание которых осуществляется при помощи отдельной пары проводов. При повреждении линии питания такого шлейфа пожарные извещатели остаются отключенными без выдачи какого-либо сигнала на приборе, поэтому при использовании четырехпроводных пожарных извещателей, в конце шлейфа устанавливается реле контроля питания шлейфа.

Линейные дымовые пожарные извещатели

Рис.2- Линейный дымовой пожарный извещатель

Названием своего типа "линейные", эти извещатели обязаны тем, что реагируют на факторы возгорания (дым) на протяжении линейной зоны своего действия (линии от излучателя к приемнику или отражателю). Зона действия определяется техническими характеристиками извещателя, что, как правило, составляет до 100 м. Линейные пожарные извещатели состоят из источника и приемника инфракрасного излучения, сфокусированных друг на друга. Источник и приемник может выполнятся как в виде отдельных модулей, так и в виде одного модуля с применением отражателя (однокомпонентные). Фактор возникновения пожара определяется тем, что при возникновении задымленности в контролируемой зоне "луче", сигнал на приемнике значительно затухает.

Рис. 3 - Принцип работы линейного дымового пожарного извещателя с отражателем

Рис.4 - Принцип работы линейного дымового пожарного извещателя без отражателя

Ионизационные  дымовые пожарные извещатели

Эти извещатели реагируют на  частицы дыма, которые влияют на изменение ионизационного тока внутри рабочей камеры. Подразделяются на радиоизотопные и электроиндукционные.Ионизационные дымовые извещатели не рекомендуется применять в помещениях с постоянным пребыванием людей, а во многих случаях их использование запрещено. Данный вид извещателей встречается очень редко.

Рис.5 -Ионизационные дымовые ПИ

Внешне эти извещатели очень похожи на точечные дымовые пожарные извещатели оптического типа на их корпусе, как правило, имеется значок радиационной опасности. 

Аспирационные  дымовые пожарные извещатели

Рис.6-Аспирационные дымовые ПИ

Использование этих извещателей все больше находит применение на западе. Их используют в больших помещениях, где хранится большое количество материальных ценностей и других особо важных объектов. Еще производители заявляют об удобстве технического обслуживания этих систем. Такой извещатель состоит из очень надежного точечного лазерного извещателя, заключенного в герметичный корпус и системы трубок, через которые производится отбор воздуха из разных частей контролируемого помещения, и принудительная прогонка его через этот герметичный корпус.Теперь рассмотрим класс тепловых пожарных извещателей.

1.1.2 Тепловые  пожарные извещатели

В настоящее время используются многоразовые тепловые извещатели "максимального" типа. В них используется термочувствительный элемент на основе свойств биметаллических или магнитных материалов. Под воздействием температуры биметаллические материалы меняют свою форму и механически воздействуют на контакт. А при воздействии температуры на постоянный магнит, свойства постоянного магнита меняются и соответственно меняется воздействие магнита на магнитно управляемый контакт (геркон). 

Рис.7-Тепловой точечный пожарный извещатель

Тепловые  линейные пожарные извещатели

Рис.8-Тепловой линейный пожарный извещатель

Тепловые линейные пожарные извещатели часто называют "термокабель" внешне представляют из себя обычный кабель небольшого сечения. Область применения этих извещателей определяется большой протяженностью помещения, взрывоопасность и пожароопасность помещения, присутствием влаги пыли, повышенной загрязненностью, агрессивностью среды. К таким помещениям можно отнести предприятия нефтегазового комплекса, металлургическое и химическое производство, кабельные коллекторы и каналы, транспортные и технологические тоннели.

Современной промышленностью выпускается  несколько видов линейных тепловых извещателей:

• полупроводниковый   линейный тепловой пожарный извещатель, в качестве сенсора температуры используется покрытие проводов веществом, имеющим отрицательный температурный коэффициент.При воздействии температуры на любой участок термокабеля изменяется сопротивление в точке воздействия. С помощью управляющего блока можно задать разные пороги температурного срабатывания. Кабель после кратковременного воздействия температуры восстанавливает свою работоспособность;
• механический линейный тепловой пожарный извещатель.В качестве сенсора температуры данного извещателя используется герметичная металлическая трубка, заполненная газом, а также датчик давления, подключенный к электронному блоку управления. При воздействии температуры на любой участок сенсорной трубки изменяется внутреннее давление газа, значение которого регистрируется электронным блоком;
• электромеханический линейный тепловой пожарный извещатель. Это линейный тепловой пожарный извещатель, у которого в качестве датчика температуры используется термочувствительный материал, нанесенный на два механически напряженных провода (свитых друг вокруг друга). Под воздействием температуры термочувствительный слой размягчается, и два проводника накоротко замыкаются;
• оптоволоконный линейный тепловой пожарный извещатель.

Он в состоянии не только быстро и надёжно установить различные  виды пожара, но и точно определить расстояние до него с точностью нескольких метров. При этом воздушные потоки практически не влияют на работу системы, так как анализируется не только температура окружающей среды, но и  лучистая энергия. Кроме того, возможно на протяжении длительного времени  контролировать размер пожара и направление  его распространения, так как  кабель выдерживает температуру  до 750°C, не теряя работоспособности. Благодаря этому можно эффективно контролировать результативность предпринимаемых противопожарных мер.

Рис. 9 - Оптоволоконный ПИ

1.1.3 Пожарные извещателипламени

Рис. 10 - Пожарный извещатель пламени

Извещатели пламени могут реагировать на инфракрасную или ультрафиолетовую составляющую спектра излучения, создаваемого при горении различных материалов. Пожарные извещатели пламени реагируют наиболее быстро из выше рассмотренных извещателей на появление даже очень небольшого открытого пламени в зоне их действия. Такие извещатели целесообразно применять в случаях, когда горение пламени возникает на начальных стадиях возгорания (например при горении жидкостей или газов), но они малоэффективны, если пожар начинается с процесса тления. Основными характеристиками извещателей пламени являются дальность действия и угол обзора.

Ручные  пожарные извещатели

Ручные пожарные извещатели это попросту говоря обычная кнопка или рычаг, с соответствующей надписью типа "Нажать при пожаре". Кроме самой кнопки в его состав входит индикатор состояния и электронная схема. В функцию электронной начинки может входить преобразование сигнала в форму, понятную приемно-контрольному прибору .

Рис.11- Ручной ПИ

1.1.4 Разновидности приёмно - контрольных приборов фирмы «Орион»

Рис.12- Приёмно-контрольный прибор «С2000-4»

«С2000-4» в автономном режиме используется на небольших объектах. Например, прибор можно использовать в небольших магазинах, небольших  офисах, квартирах и т.п.

 

Рис. 13 - Приёмно - контрольный прибор «Сигнал 10»

«Сигнал-10» в автономном режиме используется на небольших и  средних объектах.

У прибора имеется удобная  функция управления состоянием зон  посредством бесконтактных идентификаторов  – ключей TouchMemory или Wiegand (до 85 паролей пользователей). Полномочия каждого ключа можно гибко настроить – разрешить полноценное управление одним или произвольной группой шлейфов, либо же разрешить только перевзятие шлейфов.

Рис. 14 – Приёмно - контрольный прибор «Сигнал – 20М»

«Сигнал-20М» может использоваться на малых и редких объектах (например, складские помещения, небольшие офисы, жилые дома и т.д.).

Для управления состоянием зон могут быть использованы PIN-коды (поддерживается 64 PIN-кода пользователя). Полномочия пользователей (каждого PIN-кода) можно гибко настроить – разрешить  полноценное управление, или же разрешить  только перевзятие на охрану. Любой пользователь может управлять произвольным количеством шлейфов, для каждого шлейфа полномочия взятия и снятия также можно индивидуально настроить.

1.1.5 Типы систем пожарной сигнализации

Рис. 15 – Типы систем пожарной безопасности

Неадресная (традиционная) система пожарной сигнализации

В таких системах приёмно-контрольные  приборы определяют состояние шлейфа сигнализации, измеряя электрический  ток в шлейфе сигнализации с установленными в него извещателями, которые могут находиться лишь в двух статических состояниях: «норма» и «пожар». При фиксации фактора пожара извещатель формирует извещение «Пожар», скачкообразно изменяя своё внутреннее сопротивление, и, как следствие, изменяется ток в шлейфе сигнализации. Важно отделить тревожные извещения от служебных, связанных с неисправностями в шлейфе сигнализации или ложными срабатываниями. Поэтому весь диапазон значений сопротивления шлейфа для приёмно-контрольного прибора разделён на несколько областей, за каждой из которых закреплён один из режимов (Норма, Внимание, Пожар, Неисправность). Извещатели определённым образом подключаются к линии шлейфа сигнализации, с учётом их индивидуального внутреннего сопротивления в состоянии «Норма» и «Пожар».

Адресно-пороговая  система пожарной сигнализации

Отличие адресно-пороговой  системы сигнализации от традиционной заключается в топологии построения схемы и алгоритме опроса датчиков. Приёмно-контрольный прибор циклически опрашивает подключенные пожарные извещатели с целью выяснить их состояние. При этом каждый извещатель в шлейфе имеет свой уникальный адрес и может находиться уже в нескольких статических состояниях: «норма», «пожар», «неисправность», «внимание», «запылён» и др. При этом извещатель самостоятельно принимает решение о переходе в другое состояние. В отличие от традиционных систем подобный алгоритм опроса позволяет с точностью до извещателя определить место возникновения пожара.

Адресно-аналоговая система пожарной сигнализации

Адресно-аналоговые системы  на текущий момент являются самыми прогрессивными, они обладают всеми  преимуществами адресно-пороговых  систем, а также дополнительным функционалом. В таких системах решение о  состоянии объекта принимает  контрольный прибор, а не извещатель. Т.е. в конфигурации контрольного прибора для каждого подключенного адресного устройства заданы пороги срабатывания (Норма, Внимание и Пожар). Контрольный прибор постоянно производит опрос подключенных устройств и анализирует полученные значения, сравнивая их с пороговыми значениями, заданными в его конфигурации. При этом топология адресной линии, к которой подключены извещатели, может быть кольцевой. В этом случае обрыв адресной линии приведёт к тому, что она просто распадётся на два радиальных независимых шлейфа, которые полностью сохранят свою работоспособность.

1.2 Основные  функции и разновидности охранной  сигнализации

Теперь хотелось бы обратить внимание на такую отрасль систем безопасности, как охранная сигнализация.

Сначала определим какие  же функции должна выполнять охранная сигнализация:

• обнаружение нарушителя;
• формирование извещения об обнаружении нарушителя в нужном информационном формате;
• передача извещения в нужном формате в определённое место;
• обеспечение процедуры постановки на охрану и снятия с охраны (взятия/снятия).

В зависимости от требуемой  точности обнаружения места проникновения  нарушителя применяются неадресные системы и адресные системы охранной сигнализации. В неадресных системах точность обнаружения определяется совокупностью охранных зон (то есть защищаемых областей), контролируемых одним шлейфом сигнализации. В  адресных системах место проникновения  нарушителя определяется с точностью  до места установки извещателя и его зоны чувствительности.

1.2.1 Типы систем охранной сигнализации

Неадресная система охранной сигнализации

Неадресная система охранной сигнализации с использованием автономных приборов ИСО «Орион».

Для построения неадресной охранной сигнализации в ИСО «Орион»  можно применить следующие приёмно-контрольные  приборы с контролем радиальных неадресных шлейфов сигнализации:

• «С2000–4»;
• «Сигнал-10»;
• «Сигнал-20П»;
• «Сигнал-20М».

Особенностью приборов является возможность программирования (конфигурирования) параметров шлейфов  сигнализации, режимов работы релейных выходов, алгоритмов постановки на охрану снятия с охраны.

В зависимости от типа подключаемых извещателей и для удобства управления процедурой постановки/снятия любому шлейфу этих приборов может быть присвоен один из типов:

• охранный.Используется для подключения любых типов охранных извещателей (объёмных, поверхностных, потолочных,вибрационных, магнитоконтактных и т. д.) с различными способами питания (от отдельного источника или питающиеся по шлейфу сигнализации).
• охранный, с распознаванием нарушения блокировочного контакта извещателя.Полностью аналогичен охранному, но имеет дополнительную функцию — контроль вскрытия корпуса извещателя. Это позволяет организовать защиту извещателей от саботажа (например, в дневное время, когда шлейф снят с охраны, злоумышленник не сможет незаметно вскрыть корпус и повредить чувствительный элемент) за счет перехода шлейфа в состояние «Тревога взлома». При срабатывании датчика вскрытия корпуса, если шлейф находится на охране, зона перейдёт в состояние «Тревога проникновения».
• охранный входной.Используется в случае, если точка управления снятием с охраны находится внутри защищаемого помещения. В этом случае проход в защищаемое помещение (нарушение шлейфа сигнализации) будет произведён раньше, чем пользователь осуществит снятие с охраны.В шлейф данного типа включаются все виды извещателей, устанавливаемые для контроля входной двери в помещение.
• тревожный.Данный тип шлейфа сигнализации используется для подключения тревожных кнопок, которые устанавливаются в скрытых местах (например, под крышкой стола).Шлейф переходит из режима «На охране» в режим «Тихая тревога» при выходе сопротивления шлейфа за пределы нормы (размыкание или замыкание тревожного контакта извещателя), а также при резком изменении сопротивления более чем на 10% (защита шлейфа от саботажа).

При организации охранной сигнализации можно применять следующие  тактики работы для выходов:

• Включить/выключить, если хотя бы один из связанных с реле шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»;
• Включить/выключить на время, если хотя бы один из связанных с реле шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»;
• Мигать из состояния включено/выключено, если хотя бы один из связанных с реле шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»;
• Мигать из состояния включено/выключено на время, если хотя бы один из связанных с реле шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»;
• «Лампа» — мигать, если хотя бы один из связанных с реле шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»
• «ПЦН» — включить при взятии хотя бы одного из связанных с реле шлейфов, во всех других случаях — выключить;
• «Сирена» — включить на заданное время, если хотя бы один из связанных шлейфов перешёл в состояние «Тревога проникновения»;
• «Старая тактика ПЦН» — включить, если все связанные с реле шлейфы взяты или сняты (нет состояния «Тревога проникновения», «Тихая тревоги», «Тревога входа», «Невзятие»), иначе — выключить;
• Включить/выключить на заданное время перед взятием связанного с реле шлейфа (шлейфов);
• Включить/выключить на заданное время при взятии связанного с реле шлейфа (шлейфов);
• Включить/выключить на заданное время при невзятии связанного с реле шлейфа (шлейфов);
• Включить/выключить при снятии связанного с реле шлейфа (шлейфов);
• Включить/выключить при взятии связанного с реле шлейфа (шлейфов).

«С2000–4» в автономном режиме используется преимущественно  на небольших объектах, состоящих  из двух-трёх смежных помещений (например, офисы, магазины, отдельные гаражные боксы). Также «С2000–4» удобно применять  в случаях, когда на объектах функции  постановки/снятия выполняются не одним  пользователем, а группой лиц («С2000–4»  поддерживает до 4096 ключей пользователей). При этом они могут управлять  шлейфами сигнализации независимо друг от друга. Также существует возможность  постановки и снятия сразу нескольких шлейфов.