Расстановка и число пожарных извещателей по СП 484.1311500.2020
Автор: Неплохов Игорь Геннадьевич, к.т.н., технический директор ООО «Пожтехника». Статья опубликована в журнале «Алгоритм Безопасности» № 2, 2020 год.
С 1 марта 2021 года на замену свода правил СП 5.13130.2009 вводятся в действие три свода правил:
- СП 484.1311500.2020 «Системы пожарной сигнализации и автоматизация систем противопожарной защиты. Нормы и правила проектирования»,
- СП 485.1311500.2020 «Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования»,
- СП 486.1311500.2020 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и системами пожарной сигнализации. Нормы и правила проектирования».
Необходимо отметить кардинальные изменения в направлении гармонизации требований СП 484.1311500.2020 с зарубежными. Например, на замену «располовиниванию» нормативных расстояний по одной из осей и по периметру помещения вводится требование контроля каждой точки площади помещения минимум двумя извещателями пожарными (ИП). Приходит конец «Вечной» теме с числом извещателей 1-2-3, открытой около 20 лет назад в НПБ 88-2001*. Исключены все приложения СП 5.13130.2009, в том числе приложения О, Р и П. Введено одно единственное Приложение А: «Перечень зданий, сооружений и помещений, подлежащих оснащению безадресными и адресными системами пожарной сигнализации». Наконец, после более 30 лет копирования таблиц из СНиП 2.04.09-84 с расстояниями между точечными извещателями и «средней» площадью, определена зона контроля извещателя, как в зарубежных нормах [BS 5839-1 и NFPA 72], в виде круга. Время активации точечного пожарного извещателя зависит от расстояния до очага и в общем случае задается его максимальная величина. Данное представление зоны контроля извещателя позволяет определить расстановку пожарных извещателей в помещении произвольной формы: круглой, овальной, трапецеидальной (рис. 1) [NFPA 72], причем как с одинарным, так и с двойным контролем каждой точки площади помещения.
Рис. 1. Расстановка пожарных извещателей в помещении произвольной формыЗона контроля пожарного извещателя
В п. 6.6.5 СП 484.1311500.2020 определено: «Для точечных ИП зона контроля представляет собой круг. Для аспирационных ИП зоной контроля является совокупность зон контроля воздухозаборных отверстий, которые аналогичны дымовым точечным ИП… Для линейных ИП зона контроля представляет собой протяженный участок шириной, равной двум радиусам согласно таблице 1 (в зависимости от высоты помещения) для тепловых линейных ИП и 9 м – для дымовых линейных ИП… Для линейных многоточечных тепловых ИП зона контроля представляет совокупность зон контроля чувствительных элементов, которые аналогичны тепловым точечным ИП». Соответственно, для точечных тепловых и дымовых извещателей в Таблицах 1, 2 теперь указаны только радиусы зон контроля для помещений различной высоты.
Точечные дымовые извещатели
Радиусы зоны контроля дымового точечного извещателя для разных высот контролируемого помещения приведены в таблице 1. Значения радиусов определены таким образом, что сохраняется возможность расстановки извещателей на расстояниях, определенных в СП5. 13130.2009 [4]. Расстояние между извещателями L при расстановке по квадратной решетке исходя из радиуса зоны контроля R вычисляется по формуле: L= √ 2*R
Результаты вычислений величины L приведены в таблице 1. Например, для дымовых точечных извещателей в помещениях высотой до 3,5 м исходя из радиуса R = 6,4 м максимальное расстояние между извещателями L = 9,05 м (рис. 2), а не 9 м.
Таблица 1. Радиус зоны контроля дымового извещателя
Высота помещения, м | R, м | L, м |
До 3,5 включ. | 6,40 | 9,05 |
Св. 3,5 до 6,0 включ. | 6,05 | 8,55 |
Св. 6,0 до 10,0 включ. | 5,70 | 8,08 |
Св. 10,0 до 12,0 включ. | 5,35 | 7,56 |
Очевидно, может использоваться произвольная расстановка извещателей, наиболее интересна расстановка по треугольной решетке. При радиусе зоны контроля 6,4 м расстояния между извещателями в ряду увеличиваются до 11,08 м, расстояния между рядами – до 9,6 м (рис. 3). Из теории укладок и покрытий следует, что для двумерного случая круги, центры которых образуют решетку в виде равносторонних треугольников, обеспечивают максимальную плотность покрытия [9]. Т.е. для защиты данной площади при расстановке извещателей по треугольной решетке требуется минимальное их количество. Действительно, если при расстановке по квадратной решетке на каждый извещатель приходится квадрат размером 9,05 м х 9,05 м, площадь которого равна 81,9 м2, то при расстановке извещателей по треугольной решетке на каждый извещатель приходится шестигранник с площадью 106,4 м2, что в 1,3 раза больше. В общем случае для треугольной решетки расстояния между извещателями в ряду равны √3R, между рядами – 1,5R со сдвигом рядов на полшага, расстояние от стены равно R/2.
Рис. 3. Расстановка дымовых извещателей по треугольной решеткеЛинейные дымовые извещатели
Для дымовых линейных извещателей ширина защищаемой зоны определена как в СП 5. 13130.2009 равная 9 м без изменений (п. 6.6.18). Максимальная высота защищаемого помещения так же остается равной 21 м, но исключено требование о размещении линейных извещателей в два яруса при высоте помещения более 12 м. Также исключена необходимость подтверждения расчетом возможность размещения линейных дымовых извещателей ниже 0,6 м от перекрытия. В этом случае расстояние между оптическими осями извещателей должно составлять не более 25 % от высоты установки извещателей и от стены – не более 12,5 % (рис. 4) [BS 5839-1]. Таким образом в помещении выстой 21 м можно располагать линейные извещатели ниже ферм на высоте, допустим 18 м, с расстояниями между извещателями 18 х 0,25 = 4,5 м. Т.е. при двойном количестве извещателей, как при двух ярусах, но без подтверждения каким-либо расчетом. Одновременно запрещается установка линейных дымовых извещателей на сэндвич-панели.
Рис. 4. Расстановка линейных дымовых извещателей на нижнем уровнеДанная расстановка линейных дымовых извещателей определена исходя из модели распространения дыма от очага изображенной на рис. 5. Дым от очага, за счет конвекции, поднимается вверх, угол конуса распространения дыма принимается равным 22°. Соответственно, на высоте Н радиус площади, заполненной дымом, будет равен 0,2Н, соответственно диаметр равен 0,4H. Таким образом, оси линейных дымовых извещателей располагаются на расстояниях меньше диаметра распространения дыма на высоте H, что гарантирует обнаружение восходящего потока дыма.
Рис. 5. Распространение дыма в помещенииАспирационные дымовые извещатели
Радиус зоны контроля воздухозаборного отверстия равен 6,37 м независимо от класса аспирационного извещателя и от высоты контролируемого помещения (п. 6.6.23). На незначительное расхождение с величиной радиуса точечного извещателя можно не обращать внимание поскольку в пункте 5.22 сказано: «Численные значения, регламентируемые в настоящем своде правил, могут быть увеличены, но не более чем на 5%». Таким образом, максимальный радиус зоны контроля может быть увеличен до 6,688 м максимум. Отверстия в трубах аспирационного извещателя можно располагать по квадратной или по треугольной решетке (рис. 2, 3). Кроме того, при увеличении числа отверстий в трубах можно значительно увеличить расстояния между трубами. Например, если отверстия расположить через 4,5 м, то при радиусе зоны контроля 6,4 м, расстояние между трубами можно увеличить до 12 м, расстояние от стены – до 6 м (рис. 6).
Рис. 6. Расстановка труб и отверстий аспирационного извещателяВ п. 6.6.23 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота защищаемого помещения определена равной 30 м, для класса В – 18 м, для класса С – 12 м, т.е. такая же максимальная высота помещения, как для точечных дымовых извещателей, что логично при равной чувствительности. Для сравнения в СП 5.13130.2009 для аспирационных извещателей класса А максимальная высота равна 21 м, для класса В – 15 м, для класса С – 8 м. Кроме того, в п. 6.6.23 определена возможность защиты аспирационными извещателями высокостеллажных складов высотой до 40 м, в два уровня: на высоте не более 30 м (под ярусами стеллажей) извещателями не ниже класса B и под перекрытием извещателями класса А. Так же расширен диапазон расстояний от перекрытия до воздухозаборных отверстий: минимальное расстояние не регламентируется, что позволяет использовать капиллярные комплекты с плоской насадкой, а максимальное расстояние равно 0,9 м, т.е. в 1,5 раза больше по сравнению с дымовыми линейными извещателями. Таким образом, значительно расширяется область применения аспирационных дымовых извещателей по сравнению с дымовыми линейными извещателями.
В п. 6.6.32 определены области размещения воздухозаборных отверстий аспирационных извещателей в ЦОД, правда с необходимостью выполнения на уровне «разрешается»: на решетках входа горячего воздуха в системы прецизионного кондиционирования (рис. 7), в местах выхода горячего воздуха из активного оборудования (рис. 8), под перекрытиями изолированных «горячих» коридоров, в местах входа горячего воздуха в установки межстоечного кондиционирования (рис. 9, 10), на воздухозаборных решетках систем вытяжной вентиляции из расчета одно отверстие на 0,4 м2, то есть так же, как это определено в NFPA 76. Расстояние от воздухозаборных отверстий до воздухозабора (вентиляционного отверстия) должно регламентироваться величиной допустимой скорости воздушного потока в соответствии с техническими характеристиками аспирационного дымового извещателя. Кроме того, если блок аспирационного дымового извещателя устанавливается вне защищаемого помещения, то рекомендуется предусмотреть возврат проб воздуха в защищаемое помещение (п. 6.6.24).
Рис. 7. Контроль на входах горячего воздуха в системы прецизионного кондиционированияРис. 8. Контроль на выходе горячего воздуха из активного оборудованияСравнительно недавно появились прецизионные кондиционеры, которые встраиваются в ряд стоек, они обеспечивают забор воздуха из горячего коридора по всей его высоте одновременно, например, на рис. 9 прецизионные кондиционеры отмечены красным фоном. При таких условиях, в отличии от традиционных горячих коридоров, образуются не вертикальные, а горизонтальные воздушные потоки и контроль воздушной среды в верхней части горячего коридора становится неэффективным. Чтобы обеспечить возможность обнаружения задымления на выходе любого блока в стойке, перед входами горячего воздуха в межстоечные кондиционеры располагаются трубы с большим числом отверстий, по 8 — 10 отверстий на каждую трубу (рис. 10). Для исключения влияния воздушных потоков в горячем коридоре, воздушный поток через каждое отверстие повышается в 2 раза по сравнению с обычным помещением, примерно до 4 л/мин. При этом суммарный воздушный поток ИПДА при 40 отверстиях возрастает до значительной величины, порядка 160 — 170 л/мин. Чтобы исключить перепад давления на входе и на выходе аспирационного извещателя, установленного вне горячего коридора, необходимо выходной воздушный поток вывести обратно в горячий коридор.
Рис. 9. Межстоечные кондиционеры выделены красным цветомРис. 10. ИПДА с трубами на входах межстоечных кондиционеровТепловые точечные извещатели
В таблице 2 приведены радиусы зоны контроля теплового точечного извещателя для разных высот контролируемого помещения (п. 6.6.15). Значения радиусов определены таким образом, что сохраняется возможность расстановки извещателей на расстояниях, определенных в СП5.13130.2009 [4]. Например, для тепловых точечных извещателей в помещениях высотой до 3,5 м включительно радиус R = 3,55 м. Исходя из этой величины, при расстановке извещателей по квадратной решетке по формуле (1) максимальное расстояние между извещателями равно L= √ 2R=5,02 м, расстояние от стены 2,51 м (рис. 11).
Таблица 2. Радиус зоны контроля теплового извещателя
Высота помещения, м | R, м | L, м |
До 3,5 включ. | 3,55 | 5,02 |
Св. 3,5 до 6,0 включ. | 3,20 | 4,52 |
Св. 6,0 до 9,0 включ. | 2,85 | 4,03 |
В помещениях с большими площадями также может использоваться расстановка по треугольной решетке с расстояниями между извещателями в ряду равными √3R , между рядами – 1,5R со сдвигом рядов на полшага, расстояние от стены R/2. При радиусе 3,55 м расстояния между извещателями в ряду равны 6,15 м, между рядами – 5,32 м, расстояния от стены равны 1,77 м (рис. 12).
Рис. 12. Расстановка тепловых извещателей по треугольной решеткеЛинейные тепловые извещатели
Для линейных тепловых извещателей зона контроля определена равной двум радиусам точечных извещателей (п. 6.6.5). Если по СП 5.13130.2009 в помещениях высотой до 3,5 м максимальное расстояние между точечными и между линейными тепловыми извещателями равнялось 5,0 м, то теперь при радиусе защищаемой зоны 3,55 м, максимальное расстояние между линейными тепловыми извещателями равно 3,55 м х 2 = 7,1 м (рис. 13), т.е. увеличивается в 1,42 раза. Естественно это положение не распространяется на многоточечные линейные тепловые извещатели, защищаемая зона которых представляет совокупность зон контроля точечных извещателей.
Рис. 13. Площадь контроля линейного теплового извещателяРасстояние до строительных конструкций и светильников
Аналогично BS 5839-1 в п. 6.6.36 сформулировано требование: «Минимальное расстояние от ИП до выступающих на 0,25 м и менее от перекрытия строительных конструкций или инженерного оборудования должно составлять не менее двух высот этих строительных конструкций или оборудования. Расстояние от ИП до стен (перегородок), а также других строительных конструкций и до инженерного оборудования, выступающего от перекрытия на расстояние более 0,25 м, должно быть не менее 0,50 м» (рис. 14). Таким образом расстояние до не выступающих светильников не регламентируется.
Рис. 14. Расстояние извещателя до балкиВ п. 6.6.37 указано, что расстояние между извещателем и объектом, препятствующим распространению дымовых и тепловых потоков в помещении (балки, выступы, оборудование инженерных систем, выступающие светильники, вентиляционные отверстия и т.п.) следует измерять по кратчайшему пути от центра извещателя до ближайшей точки объекта.
Монтаж извещателей на подвесной потолок
В п. 6.6.11. определена возможность установки извещателей непосредственно на подвесной потолок, а не только на перекрестия: «При наличии подвесного потолка ИП могут устанавливаться непосредственно на подвесной потолок или в специальные монтажные комплекты, устанавливаемые на подвесном потолке (плитах или панелях потолка). Возможность использования данных комплектов должна быть предусмотрена ТД на ИП. Монтажные комплекты для натяжных потолков должны крепиться к основному перекрытию при помощи кронштейнов, тросов и т.п. в соответствии с ТД на монтажные комплекты».
Балки продольные и поперечные
Возвращаются европейские требования по размещению точечных извещателей при наличии линейных балок, а также продольных и поперечных балок (п. 6.6.38) в отредактированном виде (Таблицы 3, 4) по сравнению с версией СП 5.13130 2009 года. Больше не нужно будет устанавливать извещатели в каждый отсек потолка шириной 0,75 м и более.
Рис. 15. Продольные и поперечные балкиВ соответствии с распространением дыма при наличии препятствий на перекрытии, если ширина ячейки, образованной балками, равна или меньше четырех высот балки, то извещатели должны быть установлены на нижних плоскостях балок, если больше четырех высот балки, то на потолке (рис. 15).
Таблица 3. Расстояния между извещателями поперек балок
Н — высота потолка; W — ширина ячейки; D — высота балкиПерекрытия с продольными и поперечными балками
Таблица 4. Расстояния при наличии продольных и поперечных балок
Н — высота потолка; W — ширина ячейки; D — высота балкиЗащита технологических площадок
Снова вводятся в прежнем виде требования на установку извещателей на технологических площадках: «При наличии в контролируемом помещении коробов, технологических площадок шириной или диаметром L м и более, имеющих сплошную конструкцию, отстоящую по нижней отметке от потолка на расстояние более 0,4 м и не менее 1,3 м от плоскости пола, под ними необходимо дополнительно устанавливать ИП. При применении тепловых извещателей L = 1,0 м. При применении дымовых извещателей L = 2,0 м.» (п. 6.6.39).
Алгоритмы принятия решения о пожаре
В СП 484.1311500.2020 определено три алгоритма принятия решения о возникновении пожара в зоне контроля пожарной сигнализации: А, В или С (п.п. 6.4.1 – 6.4.5). Для разных частей (помещений) объекта допускается использовать разные алгоритмы.
Алгоритм А – формирование сигнала «Пожар» при срабатывании одного пожарного извещателя автоматического или ручного без перезапроса.
Алгоритм В – при срабатывании одного автоматического пожарного извещателя после перезапроса не более, чем через 60 с или после срабатывания другого извещателя в той же зоне в течении 60 с от первой сработки первого извещателя.
Алгоритм С — формирование сигнала «Пожар» при срабатывании одного автоматического извещателя и другого автоматического извещателя в той же или в другой зоне, расположенной в этом помещении без ограничения по времени. При наличии от одного или нескольких неисправных адресных извещателей в помещении допускается формировать сигнал «Пожар» при срабатывании одного адресного извещателя. В случае безадресных извещателей, включенных в разные, но взаимозависимые линии связи одной зоны, при наличии неисправности одной линии связи или нескольких из них допускается формировать сигнал «Пожар» при срабатывании одного безадресного автоматического извещателя. Выбор конкретного алгоритма возлагается на проектную организацию при условии формирования сигналов управления СОУЭ 4-5 типов и АУПТ только по алгоритму С.
Число извещателей в помещении
При реализации алгоритмов принятия решения о возникновении пожара А и В каждая точка площади помещения должна контролироваться не менее чем одним адресным извещателем или не менее, чем двумя безадресными извещателями (п. 6.6.1). Соответственно, минимальное число извещателей в помещении при реализации алгоритмов А и В – это один адресный извещатель или два безадресных извещателя с одинарным и двойным контролем площади соответственно. При реализации алгоритма С минимальное число извещателей адресных и безадресным — два, с двойным контролем площади. Таким образом, приведенные выше примеры расстановки с контролем каждой точки площади помещения минимум одним извещателем допускаются только при реализации алгоритмов принятия решения о возникновении пожара А или В только с использованием адресных извещателей.
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые материалы
Вся необходимая база знаний с практикой на типовом проекте: от сбора данных до формирования технических решений.
Особенности СПС, СОУЭ, СОТ и СКУД: от нюансов проектирования и оформления документации до примеров типовых решений с разбором частых ошибок.
Схема подключения пожарных извещателей к контроллерам “Мираж”
Подключение дымовых датчиков (пожарных извещателей) допускается к объектовым контроллерам Мираж-GSM-M4-03, Мираж-GSM-M8-03, Мираж-GE-X8-01 серии «Мираж-Профессионал», к контроллерам серии «Мираж-Приват», а также к сетевым контрольным панелям. Как правило, схемы подключения дымовых датчиков приводится в инструкции по эксплуатации на датчик, тем не менее, вопросы по их подключению к объектовым контроллерам возникают очень часто.
Дымовой датчик представляет собой устройство, которое анализирует оптическую плотность среды с помощью оптического, ионного или другого метода. При сработке такого датчика, его сопротивление скачкообразно падает до определенной величины. Контроллер производит постоянное измерение сопротивления шлейфа сигнализации (ШС). Любое изменение величины сопротивления, вызванное механическим повреждением ШС или срабатыванием установленных в ШС извещателей, превышающим заданные пределы, приводит к формированию тревожного события, которое сохраняется в памяти и передаётся на ПЦН посредством одного из подключенных каналов передачи данных. При этом на панели индикации загорается индикатор, соответствующий номеру сработавшего шлейфа сигнализации, а также включается сирена.
Контроллеры «Мираж» позволяют вести контроль исправности пожарных шлейфов с автоматическим выявлением обрыва и короткого замыкания, а также формировать сигналы «Внимание» и «Пожар». Непосредственно в извещателе имеется перемычка между контактами 3 и 4 для контроля наличия извещателя. При изъятии любого извещателя из базы (розетки) происходит обрыв цепи шлейфа и контроллер формирует сообщение «Авария, обрыв». Для правильного функционирования шлейфа необходимо, чтобы номинальное сопротивление оконечного резистора R ок было равно 5,6 кОм.
Сопротивление дополнительных резисторов R доп должно быть равно 1,8 — 2,2 кОм, в зависимости от типа извещателей и их количества в шлейфе. Номинальное напряжение в ШС составляет 28 В, максимальный ток для питания активных извещателей — 2 мА (согласно инструкции по эксплуатации).Подключение извещателей производится согласно выбранной тактике реагирования для данного шлейфа:
Дымовой, без перезапроса — тактика означает, что сработка одного дымового извещателя не будет приводить к снятию питания с шлейфа с целью перезапроса. В данной стратегии при сработке одного дымового извещателя будет сформировано сообщение «Внимание». Сработка ещё одного из дымовых извещателей в этом шлейфе формирует сигнал «Пожар». Если при тестировании сработка второго извещателя не приводит к формированию события «Пожар», сопротивление R доп можно уменьшить до 1,1 кОм.
Дымовой, с перезапросом — означает, что при сработке одного дымового извещателя снимается питание со шлейфа на 3 секунды, затем вновь подается питание и через 5 секунд повторно анализируется состояние шлейфа. Вторая сработка одного из дымовых извещателей в этом шлейфе приводит к формированию события «Пожар».
Тепловой — стратегия предусмотрена для работы с тепловыми датчиками. Сработка одного теплового датчика формирует событие «Внимание» пожарного датчика, сработка второго — «Пожар».
Ручной извещатель — используется для ручного включения сигнала о пожаре. Сработка данного датчика приводит к формированию события «Пожар».
Независимо от выбранной тактики все пожарные шлейфы сигнализации по умолчанию круглосуточные. Если вы испытываете затруднения при подключении дымовых датчиков, обратитесь в нашу службу поддержки, вам окажут квалифицированную помощь и предложат правильное решение.
Используемые сокращения:
ШС – шлейф сигнализации
ДИП – дымовой извещатель пожарный
ИП – извещатель пожарный
ИПР – извещатель пожарный ручной
=”схема>
Простая схема пожарной сигнализации с использованием термистора, германиевого диода и LM341
Схема пожарной сигнализации представляет собой простую схему, которая обнаруживает возгорание и активирует звук сирены или зуммер. Цепи пожарной сигнализации являются очень важными устройствами для своевременного обнаружения пожара и предотвращения любого ущерба людям или имуществу.
Цепи пожарной сигнализации и датчики дыма являются частью систем безопасности, которые помогают обнаруживать или предотвращать повреждения. Установка систем пожарной сигнализации и датчиков дыма в коммерческих зданиях, таких как офисы, кинотеатры, торговые центры и другие общественные места, является обязательной.
Существует много дорогих и сложных схем пожарной сигнализации в виде автономных устройств, но мы разработали пять очень простых схем пожарной сигнализации, используя общие компоненты, такие как термистор, LM358, германиевый диод, LM341 и NE555.
Мы увидим все эти схемы, их принципиальные схемы, компоненты, необходимые для каждой цепи, и работу отдельной цепи в следующих разделах.
Схема
Контур 1 Простой контур пожарной сигнализации
Это очень простая схема аварийной сигнализации, использующая термистор, LM358 Operational – усилитель и зуммер.
Принципиальная схема
Принципиальная схема этого простого проекта пожарной сигнализации показана на следующем рисунке.
Необходимые компоненты
- Термистор 1 x 10 K
- 1 x операционный усилитель LM358 (операционный усилитель)
- 1 резистор 4,7 кОм (1/4 Вт)
- 1 x 10 кОм Потенциометр
- 1 маленький зуммер (зуммер 5 В)
- Соединительные провода
- Мини-макет
- Источник питания 5 В
Компонент Описание
Термистор 10K
Термисторы являются резисторами, зависящими от температуры, т. е. сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Существует два типа термисторов: термистор PTC и термистор NTC. PTC обозначает положительный температурный коэффициент, а NTC обозначает отрицательный температурный коэффициент. В термисторе PTC сопротивление прямо пропорционально температуре, а в термисторе NTC сопротивление обратно пропорционально температуре.
В этом проекте мы использовали термистор 10 кОм с NTC. При 25 0 C сопротивление термистора 10 кОм равно 10 кОм. На следующем изображении показан термистор 10K, используемый в этом проекте.
LM358 Операционный усилитель
LM358 представляет собой двойной операционный усилитель (операционный усилитель) IC. Все функциональные режимы типичного операционного усилителя могут быть реализованы с помощью микросхемы LM358. Однако в этом проекте мы будем использовать операционный усилитель LM358 в режиме компаратора, где входные сигналы на инвертирующих и неинвертирующих клеммах сравниваются и вырабатывается соответствующий выходной сигнал.
Схема
Схема схемы пожарной сигнализации со звуком сирены очень проста. Сначала подключите потенциометр 10 кОм к инвертирующему выводу операционного усилителя LM358. Один конец POT подключен к + 5 В, другой конец подключен к GND, а клемма стеклоочистителя подключена к контакту 2 операционного усилителя.
Теперь мы сделаем делитель потенциала, используя термистор 10 кОм и резистор 10 кОм. Выход этого делителя потенциала, то есть точка соединения, подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя LM358.
В этом проекте мы выбрали небольшой зуммер на 5 В, чтобы включить сигнализацию или сирену. Итак, подключите выход операционного усилителя LM358 к зуммеру 5 В напрямую.
Контакты 8 и 4 микросхемы LM358, т. е. V+ и GND, подключены к +5V и GND соответственно.
Работа простой схемы пожарной сигнализации
Теперь мы увидим работу простой схемы пожарной сигнализации. Первое, что нужно знать, это то, что основным компонентом в обнаружении пожара является термистор 10 K. Как мы упоминали в описании компонента, термистор 10 K, используемый здесь, является термистором типа NTC. При повышении температуры сопротивление термистора уменьшается.
В случае пожара температура увеличивается. Это увеличение температуры уменьшит сопротивление термистора 10 K. По мере уменьшения сопротивления выход делителя напряжения будет увеличиваться. Так как выход делителя напряжения подан на неинвертирующий вход ОУ LM358, то его значение станет больше, чем у инвертирующего входа. В результате выход операционного усилителя становится высоким, и он активирует зуммер.
Контур 2 Простая схема пожарной сигнализации с использованием термистора
Схема цепи
Компоненты цепи пожарной сигнализации
- Термистор
- Переменный резистор (POT)
- Диод
- Конденсатор
- Резистор
- BC547 Транзистор
- Динамик
Рабочая цепь
- Цепь состоит из термистора на 10 кОм. Это термистор NTC, сопротивление которого уменьшается с повышением температуры.
- При комнатной температуре его сопротивление составляло 10 кОм.
- Другое сопротивление подключено к термистору для формирования цепи делителя напряжения и подключено к транзистору через диод.
- Зуммер включается только при заземлении транзистора. При повышении температуры звук зуммера также увеличивается
Также прочитайте этот интересный пост: Цепь тревоги паники
Цепь 3 Пожарная сигнализация со звуком сирены
Эта цепь предупреждает нас о пожаре в доме с помощью звука сирены. Возможно, вы видели пожарную сигнализацию раньше, но это совсем другое, поскольку она генерирует звук сирены вместо зуммера, а также использует основные компоненты для создания этого звука сирены.
Нам известно, что существует множество интегральных схем, которые можно использовать для создания эффекта сирены, но мы предпочли использовать для его создания базовые электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и транзисторы, чтобы вы четко понимали его внутреннюю работу и его работу. будет очень полезен для вас, так как вы получите больше знаний, проанализировав их, а не просто выбирая предварительно разработанные интегральные схемы.
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
- 1 термистор 10K
- 2 x BC547 NPN-транзистор
- 1 x BC107 NPN-транзистор
- 1 x 2N2222 NPN-транзистор
- 1 x 2N2907 PNP-транзистор
- Резистор 3 x 4,7 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 470 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 56 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 47 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 39 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 22 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 1 кОм (1/4 Вт)
- 1 резистор 470 Ом (1/4 Вт)
- 1 резистор 120 Ом (1/4 Вт)
- 1 х 10 кОм потенциометр
- 1 конденсатор 22 мкФ (поляризованный)
- 1 x 470 нФ (0,47 мкФ) керамический конденсатор
- 1 х Зуммер
Рабочий
В этой схеме для измерения температуры используется термистор. Когда он чувствует, что температура окружающей среды поднимается выше заданного порога, он подает сигнал. Температуру, при которой цепь обнаруживает возгорание, можно отрегулировать с помощью потенциометра на VR1.
Получить представление о Датчик температуры термистора если вам интересно.
Когда температура превышает заданное значение, потенциометр создает высокое напряжение. Затем это напряжение подается на транзистор BC547 в режиме с общим эмиттером. Это NPN-транзистор общего назначения. Когда на базу подается высокий вход, она включается. Когда транзистор включен, его коллекторное напряжение уменьшается до низкого, поскольку уменьшается напряжение между коллектором и эмиттером. Выходное напряжение коллектора первого транзистора подается на базу как входное для второго транзистора BC 547 NPN. Этот транзистор также находится в режиме с общим эмиттером, и поскольку при достижении температурного порога на входе низкий уровень, выход на коллекторе становится высоким. В этом состоянии он включит следующий транзистор, то есть BC107. Этот транзистор теперь будет действовать как переключатель для цепи сирены. Этот транзистор может выдерживать гораздо большую мощность, чем BC547, и для этой цели он также оснащен радиатором.
Когда транзистор BC107 включается, он позволяет току проходить от источника питания к земле через коллектор, тем самым действуя как переключатель с электронным управлением. При прохождении тока включается цепь сирены, которая является нагрузкой на цепь. Затем вы можете услышать звук сирены через зуммер. Конденсаторы, используемые в схеме, являются основными компонентами для создания эффекта сирены. Принцип создания эффекта сирены состоит в том, чтобы создать осциллятор с огибающей, которая периодически увеличивается и уменьшается, чтобы создать этот эффект.
Связанный пост: Вытяжной штифт Цепь охранной сигнализации
Цепь 4 Цепь пожарной сигнализации с использованием LM741
Вот еще один небольшой проект по пожарной сигнализации. Когда в доме или офисе происходит пожар, он обнаружит пожар и подаст сигнал тревоги.
Блок-схема цепи пожарной сигнализации с использованием LM741
Термистор является основным компонентом, обнаруживающим возгорание по внезапному изменению температуры в помещении из-за тепла, выделяемого огнем. Термистор обнаружит тепло и передаст информацию ОУ LM741. Операционный усилитель заставит NE555 генерировать импульс, который подается на зуммер для жужжания.
LM741 : LM741 — это операционный усилитель, который будет работать в зависимости от разницы входных напряжений. LM741 имеет следующие функции, такие как сильноточный ток, усиление по напряжению, усиление шума, а также низкое выходное сопротивление. LM741 также можно использовать в качестве защиты от короткого замыкания.
Схема пожарной сигнализации с использованием LM741
Работа схемы
- Принцип работы схемы аналогичен первой схеме, т.е. термистор используется для определения повышения температуры. Но она повышается только после фиксированной температуры.
- Здесь операционный усилитель действует как неинвертирующий компаратор, т. е. Vout положителен, только если Vin (напряжение на выводе 2) < VRef (напряжение на выводе 3).
- При отсутствии возгорания напряжение на выводе 2 компаратора больше, чем напряжение на выводе 3.
- При отсутствии огнестойкости термистора 10k. Таким образом, 10 кОм и 4,7 кОм образуют цепь делителя напряжения.
- Напряжение на контакте 2 рассчитывается по формуле. V= (100*12)/(100+4,7)=11,4
- Напряжение на контакте 3 = 50 * 12/100 = 6 В (переменный контакт потенциометра имеет 50% полного сопротивления.)
- При наличии любого пожарного термистора температура повышается, а его сопротивление уменьшается. Таким образом, напряжение на выводе 2 начинает уменьшаться. Таким образом, Vout становится положительным, т.е. равен Vcc.
- Здесь выбрано опорное напряжение 6 В. Пожарная тревога срабатывает, только если входное напряжение меньше 6 В. Чтобы увеличить опорное напряжение, уменьшите сопротивление потенциометра.
Цепь 5 Цепь пожарной сигнализации с использованием германиевого диода
Это простая схема пожарной сигнализации с использованием германиевого диода и таймера 555. В этой схеме германиевый диод играет очень важную роль в обнаружении огня. Эта схема очень проста в построении, экономична и реализуема.
Блок-схема схемы пожарной сигнализации с использованием германиевого диода
Вот простая схема пожарной сигнализации, которая стоит менее 100 рупий. Ключевым компонентом в цепи является DR25 (германиевый диод), сопротивление которого уменьшается с повышением температуры. Проводимость германиевого диода начнется при 70 градусах. Таким образом, мы можем использовать германиевый диод в качестве датчика тепла. Когда температура превышает 70 градусов, германиевый диод будет проводить и запускать таймер NE555 через транзистор. NE555 настроен на нестабильный мультивибратор и заставляет зуммер подавать сигнал тревоги, когда германиевый диод проводит.
Принципиальная схема пожарной сигнализации с использованием германиевого диода
Рабочая цепь
- Германиевый диод DR25 представляет собой датчик температуры, который срабатывает при повышении температуры в определенный момент. DR25 выполнен в схеме с обратным смещением. Он будет проводить только тогда, когда это больше, чем 70 градусов комнатной температуры.
- DR25 подключен к транзистору в обратном смещении, который имеет большое обратное сопротивление (более 10кОм) и не заставляет выключаться транзистор, подключенный к выводу сброса таймера 555. Контакт сброса таймера 555 будет на уровне земли, когда транзистор выключен. Здесь таймер 555 настроен как нестабильный мультивибратор.
- Когда температура в помещении превышает 70 градусов, сопротивление диода DR25 падает до 1 кОм, что приводит к выключению транзистора и переводу вывода сброса в состояние высокого уровня. Это сгенерирует выход на контакте 3 и сделает звук через сигнал тревоги.
- Мы можем использовать 3 или более диода в обратном смещении, соединенных параллельно и размещенных в разных комнатах. Если произойдет пожар, он почувствует и подаст сигнал тревоги.
Примечание
- При наличии германиевого диода DR25 можно использовать германиевые транзисторы AC128, AC188 или 2N360. Используйте базовый и эмиттерный переходы вместо катода и анода.
- Диод должен быть подключен к цепи в обратном смещении.
Применение
- Цепи пожарной сигнализации очень полезны в домах, офисах, школах, лабораториях и т. д. для обнаружения и предотвращения любых бедствий, вызванных пожаром. Системы пожарной сигнализации
- могут работать как автономные устройства или быть частью сложной домашней системы безопасности с другими функциями безопасности, такими как обнаружение дыма, оповещение о вторжении, обнаружение движения и т. д.
Как сделать схему сигнализации дымового извещателя
Дымовой извещатель – это устройство обнаружения дыма, указывающее на возгорание. Детекторы дыма очень распространены в домах, офисах, школах и на предприятиях. Детекторы дыма являются очень полезными устройствами, так как ущерб от пожаров катастрофичен.
В наши дни детекторы дыма и датчики дыма очень дешевы, поскольку их использование увеличивается, а стоимость производства снижается. В этом проекте мы реализуем простую схему детектора дыма, используя простое оборудование.
Мы использовали датчик газа/дыма для обнаружения дыма. Статья разделена на информацию о датчике дыма, принципиальной схеме и работе.
Краткое описание
Краткое введение в датчик дыма
Существует два типа детекторов дыма. Оптические или фотоэлектрические датчики дыма и ионизационные датчики дыма.
Оптические датчики дыма состоят из источника света, такого как светодиод, и датчика света, такого как фотоэлемент.
Фотоэлемент работает, пока на него падает свет. При наличии дыма свет от источника прерывается и фотоэлемент не проводит.
Ионизационные дымовые извещатели состоят из двух электродов и ионизационной камеры, заполненной ионами. Когда дыма нет, ионы свободно перемещаются, и электроды проводят нормально.
При наличии дыма камера наполняется дымом и прерывает движение ионов. Электроды больше не проводят ток. В зависимости от типа датчика и производителя условия проводимости могут меняться, но идея остается неизменной.
На основе выходного сигнала детектора дыма может быть реализована система сигнализации.
В этом проекте используется датчик газа/дыма MQ-2. Он чувствителен к сжиженному газу, водороду, дыму, метану, пропану, спирту, бутану и другим промышленным горючим газам.
Имеет два электрода из оксида алюминия (Al2O3) и нагревательный элемент из диоксида олова (SnO-2), который действует как основной чувствительный слой.
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
- Датчик MQ-2
- ЛМ358
- 10 кОм
- 330 Ом
- Светодиод
- 0,1 мкФ
- потенциометр 10 кОм
Рабочий
Детекторы дыма — удивительные устройства, поскольку они маленькие, дешевые, но очень полезные. В этом проекте мы реализовали простую схему дымового извещателя с регулируемой чувствительностью.
В качестве основного сенсорного устройства мы использовали датчик дыма MQ-2. Работа схемы проста и объясняется ниже.
LM358 действует как компаратор в этой схеме. Инвертирующий терминал LM358 подключен к POT, чтобы можно было регулировать чувствительность схемы.
Выход LM358 предназначен для светодиода в качестве индикатора, хотя зуммер может использоваться в качестве аварийного сигнала. Неинвертирующий вывод LM358 подключен к выходу датчика дыма.
Первоначально, когда воздух чистый, проводимость между электродами меньше, так как сопротивление составляет порядка 50 кОм. Вход инвертирующей клеммы компаратора выше, чем вход неинвертирующей клеммы. Светодиодный индикатор выключен.
В случае пожара, когда датчик наполняется дымом, сопротивление датчика падает до 5кОм и увеличивается проводимость между электродами.
Это обеспечивает более высокий входной сигнал на неинвертирующем выводе компаратора, чем на инвертирующем выводе, и выходной сигнал компаратора высокий.