Név:  
Jelszó:  
   
Elérhetőség Tűzjelző rendszerek Gázjelző rendszerek Webshop Regisztráció nyomtatóbarát nézet

Nyitólap > Téka > Sajtó > Archívum >


Series300 - Az intelligens hagyományos érzékelőcsalád

Szerző: Decsi György

Tervezői dilemma
A cél
Új hagyományos eszközcsalád
Kompatibilitás
A megbízhatóság és a stabilitás növelése
Új optikai kamra
Beépített mikrokontroller
Driftkompenzáció
Multiszenzorok
Érzékenység állítás
Címzés - ZDU
Programozás, karbantartás
Összefoglalás




Tervezői dilemma

A tűzjelző rendszer tervezőjének már a megvalósítás kezdetén egy nagyon fontos döntéshelyzetben kell megállnia helyét. Nevezetesen arról van szó, hogy milyen típusú rendszert válasszon: hagyományos ('conventional') vagy analóg intelligens ('analogue addressable') rendszert. Mindkét rendszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai, de itt is, mint az élet oly számos területén csak az ár/hatékonyság arány számít. Azaz, mit kap a megrendelő a pénzéért, milyen feladatokat tud megvalósítani, teljesíti-e saját (közvetve a hatóság) igényeit.

Manapság már szinte törvényszerű, hogy egy nagy rendszer csak analóg intelligens kialakítású lehet, hiszen olyan összetett vezérlésekre és nagyfokú rendszerstabilitásra van szükség, amit csak intelligens központ és intelligens érzékelők tudnak megvalósítani. Amennyiben pedig kis rendszer tervezésébe fog a tervező, akkor a hagyományos központ és a hozzá tartozó érzékelők felé tekint, hisz nincsen szükség bonyolult vezérlésekre, nagyfokú szelektivitásra, így megfelelnek a kedvezőbb árú, leegyszerűsített működésű érzékelők is.

Természetesen - a technika fejlődésének is köszönhetően - a gyártók egyre inkább megpróbálnak a megbízhatóbb, több feladatra alkalmas intelligens rendszerek irányába elmozdulni. Ezért újabb és újabb fejlesztésekkel csökkentik a gyártási költségeket is, hogy ezek a rendszerek egyre szélesebb rétegekhez eljuthassanak. Ugyanakkor még mindig szükség van hagyományos eszközökre a fentebb említett okok miatt (ár, elég a szerényebb tudás stb.), de miért ne lehetnének ezek az eszközök egyre jobbak? Hiszen az idő előrehaladásával egyre nagyobbak a felhasználói igények, egyre többfajta rendszerre van szükség (kapacitás, „tudás”, költségek tekintetében).

Tulajdonképpen ezeknek a differenciált igényeknek a kielégítésére jelentek meg a csak címzett rendszerek, majd a „félig-meddig intelligens” rendszerek.

A gyártók feladata tehát, hogy megpróbálják kiszolgálni az egyre magasabb igényeket, és megpróbálják a hiányzó ár-, teljesítmény- és kapacitás különbségekből adódó réseket betömni.

vissza a lap tetejére


A cél

A fentebb említett törekvések sorába illik a System Sensor olyan irányú sikeres próbálkozása is, mely a hagyományos érzékelőket ruházza fel az eddig csak intelligens rendszerekből ismert funkciókkal. Így, amikor a System Sensor új hagyományos eszközök fejlesztésébe kezdett, több célt tűzött ki maga elé:

Egy új hagyományos, teljes érzékelőcsalád gyártását.
Régi hagyományos érzékelőkkel való kompatibilitás megvalósítását.
Az érzékelők megbízhatóságát, stabilitását tovább növelni.
Ionizációs érzékelők korrekt helyettesítésének megoldását.
Multiszenzoros technológia hagyományos rendszerekben való alkalmazását.
Címezhető hagyományos rendszer lehetőségét.
Az érzékelők egyszerű karbantartását és ellenőrzését.
Kedvezőbb gyártási költséget és eladási árat.

Most lássuk, hogyan sikerült ezeket a célokat maradéktalanul megvalósítani.

vissza a lap tetejére


Új hagyományos eszközcsalád

1994-ben a System Sensor megjelentette a piacon a 100-as sorozatú lapos, hagyományos érzékelőit. Ezek a hagyományos érzékelők között kiválónak mondható megbízhatósági paraméterekkel rendelkeztek, azonban az eltelt 8 évben nagyot fejlődött a tűzjelző ipar. Éppen ezért a kor követelményeinek is megfelelve 2002-ben már mindenki számára hozzáférhetővé vált az új 300-as sorozat, a "Series 300".

2351E  - optikai füstérzékelő
2351TEM - kombinált optikai-hő multiszenzor (először a hagyományos érzékelők között!)
4351E - maximál hőérzékelő (78°)
5351E - hősebesség + fix hőérzékelő (58°)
Programozó, ellenőrző és címkijelző egység

Ezek az érzékelők számos új, jó tulajdonsággal rendelkeznek, de természetesen megtartották a régi érzékelők előnyös tulajdonságait is.

vissza a lap tetejére




1. ábra
Új hagyományos eszköcsalád


Kompatibilitás

Ahhoz, hogy egy érzékelő megfelelő kiváltója legyen egy régi típusnak, nagyon fontos szempont a felülről való kompatibilitás. Alapvető elvárásunk, hogy be tudjuk illeszteni az új érzékelőt azokba a már meglévő rendszerekbe is, melyeket esetleg csak bővíteni szeretnénk, vagy egy-egy meghibásodott érzékelőt szeretnénk kicserélni.

Ezek az érzékelők kompatibilisek: ugyanabba az aljzatba illeszthetőek, mint a régi típusú érzékelők, ugyanaz a másodkijelző illeszthető hozzájuk, és akár vegyes jelzőhurkokat is ki tudunk alakítani. Meg kell jegyezni azonban, hogy néhány elektromos paraméterben ezek az érzékelők különböznek elődeiktől, ezért vegyes (régi és új típusú érzékelőből álló) rendszereknél bizonyos meggondolásokat is kell tenni.

A 300-as sorozat azon funkciói, amik teljes újdonságnak számítanak természetesen nem is lehetnek kompatibilisek elődeikkel. Ezeket a továbbiakban ismertetjük.

vissza a lap tetejére


A megbízhatóság és a stabilitás növelése

Nagyon fontos kérdés az érzékelők megbízhatósága. A System Sensor erre eddig is nagy hangsúlyt fektetett. Pl. elvárásaik szerint egy érzékelő elektromos okokból csak 1.000.000 üzemóra alatt jelezhet tévesen riasztást, azaz  egy év alatt csak minden 114. érzékelő.

Új, szennyeződésre kevésbé érzékeny optikai kamrakialakítás.
Kevés felületszerelt alkatrész.
Az érzékelőben megvalósított a driftkompenzáció.
Érzékenység állítási lehetőség.
Kombinált multiszenzorok.

vissza a lap tetejére


Új optikai kamra

Az optikai füstérzékelő megbízhatóságának egyik alapvető feltétele a megfelelő konstrukciójú érzékelőkamra.

Az igazán jó érzékelőkamrára az jellemző, hogy  a nem füstből származó, hanem a kamra faláról az optikai vevőbe jutó fényvisszaverődés káros hatását a minimálisra csökkentik. Ugyanis az optikai érzékelőket működési elvükből adódóan érzékenyen érinti főleg a por, de más szennyező anyagok lerakódása is. A pontszerű érzékelők esetében a probléma abból adódik, hogy az alapvetően fekete érzékelőkamrában lerakódott por és más szennyezőanyagok a kamra falánál sokkal nagyobb mértékben verik vissza a fényt. A szennyeződött kamra faláról reflektálódik a fény az optikai vevő egységbe. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy olyan jelenség játszódik le az érzékelőben, mintha a füstkoncentráció folyamatosan, de nagyon lassan nőne. Így, valódi tűz esetén - az idő múlásával -, egyre kisebb koncentrációjú füstre vagy füstszerű anyagra (aeroszolok, por stb.) lesz szükség ahhoz, hogy az érzékelő riasztást jelezzen. Az érzékelő ennek hatására egyre érzékenyebb lesz, ami téves jelzések sorozatához vezethet.

A fent leírt jelenség ellen többféle módon lehet és kell védekezni. Egyrészt az optikai kamra megfelelő konstrukciójával, másrészt az érzékelőben egy megfelelő algoritmussal.

A System Sensor 2 millió USD-t költött egy új, továbbfejlesztett konstrukciójú optikai kamra kifejlesztésére a 300-as sorozatú érzékelőkhöz. A kamra fejlesztésénél két dolgot is sikerült jól megvalósítani:

A fejlesztőmérnökök az optikai részt (az adó és vevő egység) „elsüllyesztették” a kamrában, azaz közelítették a mennyezet felé és távolították a kamra föld felé eső részétől, a kamrafedéltől. Ez azért fontos, mert a fedél részen ülepszik le a legtöbb por, innen lehet a legnagyobb a háttérreflexió. A távolítással az adóból nagyon kevés fénysugár éri el a kamra fedelét, ráadásul, ha ezek reflektálódnak, nem érik el az optikai vevő egységet.
A kamra belső felépítésénél nagyon fontos a megfelelő belső bordázottság is. Amikor szennyeződés rakódik le a kamrafalra, a fal fényvisszaverő képessége megnő. A bordák azonban az optikai vevő szempontjából kedvező, attól eltérő irányba szórják a fényt. Ezáltal is csökken a falról a vevőbe jutó nem kívánt fény.

Habár az optikai kamra viszonylag mély, az érzékelő mégis lapos, mert egy új konstrukciós megoldással a kamrát belesüllyesztették az érzékelő alkatrészei közé, az áramköri lemezbe.

vissza a lap tetejére




2. ábra
A 300-as sorozatú érzékelők kamrája


Beépített mikrokontroller

Az érzékelő „agya”, mely lehetővé tette a cikkben említett technikai újításokat, egy beépített mikrokontroller. A kevés számú felületszerelt alkatrész és a berendezésorientált mikrokontroller elektromos szempontból nagyfokú stabilitást és megbízhatóságot biztosít ennek az érzékelőnek. Ugyanakkor mikrokontroller segítségével sok olyan tulajdonságot is integrálni lehetett az érzékelőbe, ami eddig csak az intelligens rendszerek jellemzője volt. Ezek nagy mértékben növelik az érzékelő  tűzjelzés szempontjából való megbízhatóságát is.

A mikrokontroller a 300-as sorozatú érzékelőket egyedülállóvá teszi, és kiemeli a hagyományos érzékelők sorából.

vissza a lap tetejére


Driftkompenzáció

Amint már említettük, a pontszerű füstérzékelő  kamrájában lerakódott szennyeződés lassan növeli a háttérreflexiót, ezáltal érzékenyebbé teszi az optikai érzékelőt, ami adott esetben akár téves jelzésekhez is vezethet. Ennek a jelenségnek a kivédését driftkompenzációnak hívjuk.

A driftkompenzáció lényege, hogy az érzékelő észleli az időben hosszú lefolyású szennyeződést, és ennek megfelelően tolja el a riasztási szintet, azaz állandó érzékenységi szinten tartja az érzékelőt. Így mindig ugyanakkora koncentrációjú füstre van szükség a jelzéshez.
Régebben a driftkompenzálás csak az intelligens rendszereket jellemezte, most már - a  mikroprocesszor révén - a hagyományos rendszereknek, érzékelőknek is egyik nagyon fontos jellemzője.

Természetesen a szennyeződés ellensúlyozása nem mehet a végtelenségig, éppen ezért a karbantartás (tisztítás) itt is fontos, de közben nem kell ebből a hibából kifolyólag téves riasztásra számítani. Ráadásul a driftkompenzáció mértékét, a kamra szennyezettségét ki is olvashatjuk az érzékelőkből az S300RPTU LCD-s programozó egységgel.

vissza a lap tetejére


Multiszenzorok

Az érzékelők megbízhatóságát lehet növelni az érzékelni kívánt tűzjellemzők számának növelésével is. Elsődleges szempont ugyanis, hogy az érzékelő minél gyorsabban jelezze a tüzet, és csak a tüzet jelezze (azaz ne legyen téves jelzés). A 300-as érzékelőcsalád egyik tagja a 2351TEM típusú kombinált füst és hőérzékelő multiszenzor. Miért jó egy ilyen érzékelő?

Az olyan típusú kombinált érzékelők, melyekben pl. a hő- és a füstérzékelők "VAGY"-kapcsolat (vagy egyik igaz vagy a másik) alapján döntenek a tűz létéről, már régebbről ismertek voltak a tűzjelzéstechnikában. Ezek az érzékelési módok azonban nem jelentettek többet két különféle érzékelő egymás mellé helyezésénél. Szerencsére ma már lehetővé vált, hogy az érzékelő a beépített mikrokontroller által egy kifinomult jelzésfeldolgozó algoritmus alapján jelezze a tüzet.

Így a 2351TEM esetében - a legegyszerűbb megközelítésben - mindkét tűzjellemző (hő és füst) megléte esetén gyorsabb jelzést kapunk, ha pedig csak az egyik tűzjellemző detektálható, akkor egy „megfontoltabb”, biztosabb jelzést. Így növekszik a jelzésbiztonság és adott esetben a gyorsaság is.

Más szemszögből vizsgálva a kérdést, a valódi multiszenzorok alkalmazásával új fejezet nyílt a tűzjelzéstechnika történetében. Nevezetesen arról van szó, hogy a tűzjellemző érzékelésről (füst, hő stb.), áttértünk a sokkal biztosabb és hatékonyabb tűzérzékelésre. Figyeljük meg az alábbi ábrát!

vissza a lap tetejére




3. ábra
A 2351TEM

A táblázatban, a tűzérzékelők tesztelésénél használt, EN-54-es szabványnak megfelelő teszttüzekben felszabaduló látható és láthatatlan füstrészek illetve hő aránya látható. Ha a mindegyik felszabaduló alkotórészt érzékelni szeretnénk egy eszközzel, akkor a láthatatlan részt egy ionizációs füstérzékelővel, a látható részt egy optikai füstérzékelővel, a hő részt pedig egy hőérzékelővel észlelhetjük jól és megfelelően gyorsan.

Megfigyelhetjük, hogy egy kombinált optikai füst és hőérzékelő multiszenzor mindegyik teszttűznél jelzést fog adni, hisz mindig elegendő mértékben szabadul fel hő és/vagy látható füst. Így egy ilyenfajta érzékelő alkalmazása minden tűztípus esetében megfelelő.

Továbbgondolva arra juthatunk, hogy a jövőben nincs is szükség a 300-as sorozatból hiányzó, ma már nem annyira preferált ionizációs füstérzékelőre. Azok a tűztípusok ugyanis, amik nagy mértékű láthatatlan füstfejlődéssel járnak (T1, T4, T5), azok gyorsan lánggal égő tüzek, ezért jelentős a hőfelszabadulás is. Így ott a hőérzékelő rész kiegészíti az optikai füstérzékelőt. Ezért nem szükséges az ionizációs füstérzékelők használatából adódó sok kellemetlenséggel foglalkoznunk (sokfajta engedélyt kell beszerezni a szállításhoz, szereléshez, raktározáshoz, fizetni kell a megsemmisítés költségeit, élettartama korlátozott, mert az érzékelő korrekt tisztítása kivitelezhetetlen).

A kombinált optikai-hő multiszenzor érzékeny az összes tűztípusra (beleértve az ionizációs érzékelő által jól érzékelt tüzeket).
Két tűzjellemző megléte esetén gyorsabban, az egyik megléte esetén lassabban, de mindkét esetben biztosabb tűzjelzést ad.

vissza a lap tetejére




4. ábra
Az EN-54 szerinti teszttüzekben felszabaduló látható és láthatatlan füst illetve a hőfelszabadulás aránya.


Érzékenység állítás

A 300-as sorozatúérzékelőkben megvalósult az érzékenység állítás lehetősége. Ez azért különösen hasznos, mert ha valahol a védett térben előfordulnak a munkavégzés vagy más ok miatt helyi zavarok a levegőben (felverődő por stb.), akkor az érzéketlenebbé tétel megoldást jelenthet a téves jelzések kiszűrésére. Ahol viszont nem kell számolni emberi tevékenységből adódó, a füstérzékelés szempontjából zavaró hatásokkal, ott az a jó, ha minél érzékenyebb az érzékelő, hiszen hamarabb szerzünk tudomást a tűzről. Az érzékenységet a későbbiekben ismertetett S300RPTU LCD-s programozó egységgel tudjuk állítani.

vissza a lap tetejére


Címzés - ZDU

A jelzés beazonosításában és a valós tűz felderítésében nagyon fontos szempont, hogy a jelfeldolgozó egység megfelelően szelektív legyen. Bár az EN-54-es szabvány elsődlegesen zóna-szelektív kijelzési struktúrával rendelkező jelzőrendszereket követel meg, mégis tudjuk, hogy az intelligens rendszerek egyik fontos előnye a hagyományosokkal szemben, hogy a tűz keletkezési helye 5-6 méteres pontossággal meghatározható.

Hogyan valósítható meg mindez egy hagyományos központnál? A 300-as sorozatú érzékelőkhöz kapható az S300ZDU, zónán belüli címkijelző egység, mely képes bizonyos fajta kommunikációra az érzékelőkkel.

Ha egy érzékelő riasztásba kerül, annak számát (1 és 32 között) kiírja a ZDU. Ezt a címet szintén az S300RPTU LCD-s programozó egységgel adhatjuk meg az érzékelőnek az üzembe helyezéskor. Ezen felül a ZDU képes az aktuális hurokállapotokat is jelezni, nevezetesen: nyugalom, riasztás, zárlat, szakadás. Amennyiben több érzékelő kerül riasztásba, a ZDU egymás után jeleníti meg az érzékelők címét (1 és 32 között). Fontos, hogy ha cím nélküli régi érzékelő vagy kézi jelzésadó jelzi a tüzet, akkor nem definiált riasztást mutat az egység.

Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy kisközpont vásárlása esetén tetszőleges számú jelzőhurokhoz hozzáillesztve egy-egy ZDU-t megfelelően szelektív rendszert kapunk. A hagyományos jelzőhurkonkénti egy ZDU-t az állandó felügyeleti helyhez közel érdemes elhelyezni, mégpedig egy lista melléfüggesztésével, hogy melyik számhoz milyen helyiség tartozik.

Érdemes egy összehasonlítást végezni! Tudjuk, hogy a  hagyományos rendszerekben igen gyakran kell másodkijelzőt használni a jelzésfelderítés könnyítése miatt. Ha a másodkijelző árát összevetjük a ZDU árával, arra a meglepő eredményre jutunk, hogy 5 db másodkijelző költségeinek felel meg egy ZDU vásárlása. Ígynyugodtan állíthatjuk, hogy megéri ezt a kijelző egységet megvásárolni.

Programozás, karbantartás
A 300-as sorozatú érzékelők programozásához, ellenőrzéséhez és a rendszer karbantartásához két fajta eszközt fejlesztett ki a System Sensor.

vissza a lap tetejére




5. ábra
S300ZDU illesztése hagyományos központhoz
zónánként csak egy ZDU csatlakoztatható.


Programozás, karbantartás

S300RPTU - távprogramozó/ellenőrző egység

Mire szolgál ez az egység, milyen funkciókat tudunk megvalósítani vele?

A programozó egységgel az érzékelő címe 1 és 32 között változtatható.
Be lehet állítani az érzékelő érzékenységét három szinten: alacsony, közepes, magas ('LOW, MED, HIGH').
Beállítható, hogy az érzékelő LED-je (zöld) villogjon-e normál üzemben (ahol ez nem zavaró, ott ez egy visszajelzést jelent a felhasználónak az érzékelő működőképességéről).
Kiolvasható a kompenzált aktuális kamraérték.
Az egység kijelzi a szennyeződés mértékét (hol áll a driftkompenzáció).
Az utolsó karbantartás dátumát is eltárolja az egység. Teljesen tiszta (kitisztított) érzékelő kamránál  ezt át is írhatjuk.
Az érzékelő típusa meghatározható (optikai, multiszenzor, hő vagy hősebesség érzékelő).
Az egység megjegyzi az utolsó programozás paramétereit (kikapcsolás után is).

Az S300RPTU egy LCD-s programozó egység, a fent említett funkciókat menük segítségével érjük el. Működését tekintve kétféle üzemmódja van. Egyrészt maximum 2 cm távolságról az érzékelővel annak LED-jén keresztül kommunikál. Másrészt lehetőség van távolabbról, rádiós üzemmódban működtetni a programozót. Ilyenkor 5-6 m távolságból végezhetjük el a programozást, illetve az állapot kiolvasását. Ehhez szükségünk van az S300SAT típusú rádiós feltétre is, ami az érzékelő és a programozó egység közötti kommunikációs hidat jelenti.

S300RTU - az érzékelő ellenőrzése

Az S300RTU lézeres ellenőrző egységgel normál üzemben egyszerűen riasztási állapotba vihető az érzékelő a földről állva, 5-6 m távolságból is. Az ellenőrzéshez az RTU lézersugarát az érzékelő LED-jére kell irányítani. Ez a fajta ellenőrzés nem csak az érzékelő elektronikáját, hanem az egész érzékelőt ellenőrzi.

Természetesen itt is alkalmazhatóak az egyéb tesztelési módszerek (valós füst, füstspray). Ezt azért is tartjuk fontosnak megjegyezni, mert tőlünk nyugatabbra karbantartáskor már csak az olyan ellenőrzési eljárásokat fogadják el, melyek tesztelik a füst érzékelőbe való bejutását is.

Egyszerű szétszerelhetőség, tisztítás
A tűzjelző rendszerek karbantartásakor az elszennyeződött érzékelőket meg kell tisztítani. A 300-as sorozatú érzékelők könnyen szétszerelhetőek. Egy csavarhúzó segítségével vagy akár szabad kézzel is másodpercek alatt eltávolíthatjuk a külső műanyag borítást és a rovarvédő hálót. Ezután célszerű  sűrített levegővel kifújni a kamrát, és szükség esetén alkoholos ecsettel is tisztítani.

vissza a lap tetejére


Összefoglalás


6. kép:
robbantott érzékelő: egyszerű szétszerelhetőség


Összefoglalva az eddigieket elmondhatjuk, hogy a 300-as érzékelők jó, sőt jobb kiváltói a régi 100-as sorozatú hagyományos érzékelőknek. Sikerült jól kibővíteni az érzékelő felhasználhatóságát, növelni megbízhatóságát amellett, hogy a gyártási költség, ezzel együtt az eladási ár is jelentősen csökkent.

Az érzékelő előnyei összefoglalva:

A tervezőjének nagyobb rugalmasságot biztosít, hiszen pl. az érzékenységállítás és a multiszenzorok lehetőséget biztosítanak arra, hogy ugyanazt az érzékelőt több helyre is betervezze. Régi rendszer kiegészítésére is jól használhatóak az érzékelők, mert felülről kompatibilisek.
A karbantartó cégek munkáját nagyban megkönnyítik az új megoldások, hiszen a stabilabb, jobb érzékelőkkel karbantartásig nincsen gond, karbantartásuk egyszerű. Az érzékelő programozása, ellenőrzése, tisztítása „karbantartó-barát”.
A felhasználó igényeit messzemenőkig kielégíthetik kedvező árú, esztétikus, stabilan működő érzékelők. Az érzékelők stabilitásával párhuzamosan az emberi tevékenységből adódó téves jelzések száma is csökken.

Ezek a hagyományos érzékelők lényegében annyiban különböznek csak intelligens társaiktól, hogy a jelzés kiértékelése teljes mértékben az érzékelőben zajlik le, és a a központ nem felügyeli az érzékelők meglétét, működőképességét. Így a sorozat tagjai jól felhasználhatóak bármely tűzjelző rendszerben, ahol nem követelmény az érzékelők felügyelete, és megfelelően költség-hatékony eszközökre van szükség.


< Vissza a lap tetejére
<< Cikkeink, sajtóinformációk
<<< Sajtó

 
 
 
 
 
 
powered by VICTORINET Internet Kft.