Контроль целостности линий оповещения в проектах СОУЭ давно стал азбучной истиной, о которой знает каждый проектировщик. Современная система оповещения, которая напрямую связана с системой пожарной безопасности, должна соответствовать требованиям, изложенным в ряде нормативных документов. Однако из-за отсутствия достаточно четких требований в нормативных документах до недавнего времени существовали различные трактовки и подходы к ее организации.

В этой статье мы проанализируем действующую нормативную базу, регламентирующую построение и выполнение контрольных линий сигнализации (и устройств, расположенных на них), и расскажем о решениях, позволяющих спроектировать систему пожарной сигнализации в 100% соответствии с этими требованиями.

Нормативно-правовая база

До недавнего времени существовало два ключевых документа, регулирующих разработку LDS:

• SP 484.131155, в котором говорится об общих требованиях к логике SPA (системы пожарной автоматики), включая SOUE;
• СП 3.13130.2009, который определяет тип ЛДС в соответствии с функциональным назначением объекта, принципами управления оборудованием и линиями связи между оборудованием, а также требованиями к уровню и качеству звука, размещению акустических устройств и т.д.

СП 3.13130.2009 пункт 3.4 гласит: "...Должны быть предусмотрены соединительные линии радиоканала, а также соединительные линии в SOUE с речевым оповещением, кроме того, система автоматически контролирует их работоспособность".

Оказалось, что, с одной стороны, контролировать соединения (в том числе линии ЛДС с речевыми оповещателями) необходимо, с другой стороны, ни один из нормативных документов не ответил на вопрос, как именно следует проверять их работоспособность. Должна ли контролироваться каждая сирена? Как должен быть реализован мониторинг в современных 100-вольтовых системах?

Ситуация изменилась в сентябре 2021 года, когда вступил в силу новый ГОСТ Р 59639-2021" Системы оповещения и эвакуации при пожаре. Руководящие указания по проектированию, монтажу, техническому обслуживанию и ремонту. Методы эксплуатационных испытаний", в котором подробно описан алгоритм испытаний линий оповещения:

• Проверка целостности линии связи осуществляется двумя тестерами.
• Один тестер последовательно имитирует отказ линий связи между ППУ и пожарной сигнализацией: обрыв, короткое замыкание и удаление любого громкоговорителя на линии.

Для линий связи с безадресными оповещателями моделирование неисправности следует проводить перед самым удаленным от ППУ устройством: если соединение последовательное - перед последним оповещателем в линии, если соединение разветвленное - перед последним оповещателем в каждой ветви.

• Второй тестер управляет отображением на ППУ информации о возникшей неисправности: включением световой индикации и звуковой сигнализации с указанием номера линии связи.

Мониторинг до "последнего сигнала тревоги"

В рамках ввода в эксплуатацию, а также технического обслуживания систем противопожарной защиты необходимо уделять внимание проверке линий оповещения и эвакуации, особенно если они оснащены устройствами голосового оповещения. Устройство речевого оповещения может определить, что на линии громкоговорителя произошла неисправность. Какие системы способны контролировать линию до последней сирены? И какие системы могут контролировать каждую сирену?

За рекомендациями о том, как обеспечить контроль линий речевого оповещения, обратимся к ведущим производителям оборудования ГУП:

• Арстел Интер-М
• Эмсок
• Рокстон
• Тромбон
• Луис+
• Сонар Рубеж

Давайте подробнее рассмотрим, какие варианты предлагают сегодня производители оборудования LDS.

Марка оборудования	Технология управления	Наличие терминального модуля в линии	Подробнее
Тромбон	по импедансу	нет	Если линий менее 20 сирен - согласующий резистор не нужен. Более 20 - необходим (цена до 20 рублей).
Рокстон	по импедансу	нет
Интер-М	по импедансу	Да	EOL-15 для компактных систем оповещения (средняя розничная цена 7900 рублей) *. EOL-20 для монтируемых в стойку систем оповещения (средняя розничная цена 8 250 рублей) *.
Эмсок	по импедансу	нет необходимости
LPA (системы классов Eva)	DC	нет необходимости	вам нужен определенный тип динамика с конденсатором
Сонар Рубеж	по импедансу	Да	SFT-2300 / SFT-2300-IP (средняя розничная цена 4000 / 4500 рублей)*.

*Втаблице использованы данные, доступные на официальных сайтах этих производителей.

Из сравнительной таблицы видно, что одним из наиболее распространенных методов является измерение импеданса . Этот метод имеет как очевидное преимущество - низкую стоимость решения по сравнению с адресными системами, так и существенный недостаток - точность контроля. Возникает логичный вопрос: как в этом случае соответствовать требованиям нового ГОСТа?

Современные устройства оповещения имеют чувствительность к импедансу линии от 5%до 20%. Чтобы компенсировать эту погрешность и обеспечить обнаружение неисправностей даже в самых длинных линиях передачи, необходимо использовать дополнительное устройство - оконечный модуль.

Многие скажут, что проблема чувствительности оповещателя легко решается установкой простого резистора, но на практике такое решение не всегда экономит энергию и деньги.

Во-первых, существует вероятность перегрева блока управления, если при установке неправильно выбран номинал резистора. Во-вторых, резисторы забирают часть мощности усилителя, и для обеспечения целостности соединения вам придется либо ограничить количество колонок на одной линии, либо использовать более мощный (и, следовательно, более дорогой) усилитель. В ситуации, когда потеря колонок критична, для недостающего количества придется прокладывать отдельную линию и нести дополнительные расходы на прокладку кабеля.

Например, для системы оповещения с усилителем мощностью 500 Вт и динамиками мощностью 3 Вт:

• При использовании оконечного модуля мы можем установить 166 громкоговорителей без ущерба для контроля непрерывности линии.
• используя резистор, средние потери мощности усилителя составят 75 Вт, и мы сможем установить 142 динамика без нарушения контроля целостности линии. Общие потери в линиях составят 24 динамика.

Из примера легко сделать вывод, что этот вариант оправдан только на трансляционных линиях с небольшим количеством громкоговорителей - чем больше объект, тем сложнее и дороже прокладывать оповещение с помощью резисторов.

Еще один хитрый способ обеспечить контроль до последнего динамика - установить в конце линии громкоговоритель с мощностью, кратной его мощности, отключение которого будет эквивалентно средней ошибке в чувствительности прибора. Этот метод также накладывает ограничение на количество динамиков на линию, что критично для сложных и распределенных систем, но его главным недостатком является очень высокий уровень звукового давления в помещении с мощным динамиком.

Вторая по популярности технология - контроль непрерывности постоянного тока. Как правило, она используется в системах оповещения "высшего класса", в которых функция контроля целостности линии реализована на борту основного оборудования, без установки дополнительных устройств. Использование таких систем целесообразно при оснащении крупных и сложных распределенных объектов: они собираются под заказ не менее 1 месяца, требуют определенного типа акустических устройств и серьезных финансовых вложений - минимальная стоимость решения в сборе составляет около 1 млн рублей.

ЛПА:

С инженерной точки зрения нынешний метод управления является более надежным. Систему LPA EVA можно приобрести здесь и сейчас (не ожидая месяц посылки). С точки зрения стоимости эти решения не дороже систем с аналогичным контролем мощности и импеданса + оконечный фильтр.

Сонар Рубеж:

В линии оборудования Сонар Рубеж контроль линии до последнего динамика осуществляет оконечный фильтр Сонар SFT-2300 или Сонар SFT-2300-IP (с повышенной степенью IP защиты оболочки для линий уличного вещания).

Принцип работы устройства прост: оно подключается параллельно последнему громкоговорителю с помощью пары проводов и создает мнимую нагрузку в конце линии. Благодаря работе на высокой частоте (15 кГц) фильтр не потребляет энергию от усилителя и не требует внешнего источника питания.

Топология линий вещания и количество оконечных фильтров зависит от выбранного типа центрального блока:

• Система на моноблоках Sonar не поддерживает разветвление, поэтому оконечный модуль устанавливается в конце каждой линии;
• Стоечная система на базе Sonar SRG 3220 допускает до 2-3 ответвлений на каждой линии, что означает, что оконечный модуль должен быть установлен на конце каждого ответвления.

Как правило, стоимость установки оконечных модулей в общей смете проекта составляет не более 8-10%. Проиллюстрируем это на примере расчета стандартной системы оповещения типа 3.

Исходные данные по проекту:

• Полная мощность объекта 480 Вт
• 6 линий (зон) оповещения мощностью 70-100 Вт каждая
• пост диспетчера с микрофонным устройством для служебного вещания
• музыкальная трансляция не ведется.

Оборудование	Количество	Розничная цена, руб.	Сумма, руб.
Ядро системы:
Sonar SPMB-10050-DWmonoblock	1	115 000	115 000
Аккумулятор 40 А*ч	2	5 300	10 600
Крышка Sonar SPM	1	3 300	3 300
Микрофонный пульт Sonar SRM-7010	1	25 000	25 000
Оповещатели:
Сонар SW-03	160	840	134 400
Дополнительное оборудование:
Оконечный фильтр Sonar SFT-2300	6	4 000	24 000
			312 300

Inter M:

Терминалы EOL-15 и EOL-20 используются в системах на базе оборудования Inter-M. Модули EOL-15 используются в компактных системах оповещения, а модули EOL-20 - в стоечных системах оповещения.

Особенности модулей EOL:

• Основным преимуществом модулей EOL-15/20 перед модулями других производителей является переключатель нагрузки на два диапазона (линии менее 150 Вт. / линии 150-500 Вт.) Дополнительные резисторы нагрузки с переключателями сопротивления обеспечивают точное и более гибкое согласование с импедансом реальной линии, т.е. позволяют индивидуальную настройку
• тонкая настройка способствует стабильной работе схемы контроля линии, отсутствию ложных срабатываний, повышает надежность системы.
• промышленное качество изготовления. Прочные металлические корпуса с долговечным порошковым покрытием обеспечивают 100% защиту электроники во время монтажных работ.
• стоечные системы оповещения и компактные системы позволяют сделать 2-3 ответвления от трансляционной линии, модули устанавливаются в конце каждого ответвления;
• отсутствие повреждений внутренней схемы при установке и подключении, поскольку эти операции не требуют вскрытия корпуса, что гарантирует стабильность характеристик модуля. Модуль подключается в конце линии или параллельно последнему громкоговорителю.

Тромбон:

В контрольных приборах серии Тромбон ПУ система контроля линии с сиренами измеряет комплексный модуль сопротивления линии с подключенными сиренами на частоте измерения 20 кГц. Измеренное значение сохраняется в памяти устройства. Прибор контролирует отклонение текущего импеданса линии от значения, сохраненного в памяти прибора. Минимальное отклонение импеданса, фиксируемое блоками управления Тромбон ПУ-4, Тромбон ПУ-8 и Тромбон ПУ-М, задается при программировании прибора. Минимальное значение составляет от 5%. Это примерно соответствует поломке одного из 20 однотипных оповещателей, подключенных к линии. Рекомендуемый диапазон комплексных сопротивлений линий с оповещателями, контролируемых прибором, находится в пределах 100 Ом...20 КОм.

Выделим три основных варианта подключения голосовых оповещателей в линию:

1. От 1 до 5 сирен подключены к линии связи. Линия с небольшим количеством сирен. Обрыв одной сирены в такой линии изменит ее сопротивление более чем на 5%. Однако при построении такой линии необходимо учитывать комплексное сопротивление одной сирены. В зависимости от производителя и типа сирены, при частоте 20 кГц сопротивление может достигать 50 кОм. Сопротивление линии с одной или несколькими такими сиренами может быть зафиксировано прибором как "обрыв". Поэтому на конце такой линии рекомендуется установить оконечный резистор 10 - 20 кОм, мощностью 2 Вт. Потери мощности на таком резисторе не превысят 1 Вт.
2. К линии связи подключается от 5 до 20 сирен одного типа. Как правило, линия с таким количеством сирен имеет "нормальный" импеданс, воспринимаемый устройством как нормальный. Отключение любой из сирен приводит к изменению импеданса линии на 5 и более процентов. Соответственно, для такой линии не требуется дополнительных оконечных резисторов. Кроме того, такая линия может быть построена по разветвленной "древовидной" структуре. В этом случае обрыв или короткое замыкание любой сирены приведет к изменению импеданса линии не менее чем на 5 процентов и будет обнаружено блоком управления как неисправность.
3. Линия с более чем 20 сиренами одного типа или с использованием различных типов речевых сирен. Минимальное изменение сопротивления линий связи, которое может быть обнаружено контрольной панелью, составляет 5%. Если к линии подключено более 20 сирен одного типа, то обрыв одной из них вызовет отклонение общего сопротивления линии менее чем на 5%. Для того чтобы устранить неисправность линии и в этом случае, даже если вышел из строя один, последний оповещатель в линии, линии связи должны быть построены в соответствии с ГОСТ Р 53325-2012, а на клеммах последнего оповещателя должен быть установлен добавочный резистор. Для расчета номинала добавочного резистора, устанавливаемого в конце каждой линии речевых оповещателей, необходимо: - в случае проектно-изыскательских расчетов выполнить математический расчет комплексного сопротивления каждой линии связи с речевыми оповещателями Rгр. Для этого использовать данные по комплексному сопротивлению из таблицы сопротивления речевых оповещателей Глагол для фактически запроектированных типов громкоговорителей в линии; - в случае смонтированных линий с уже установленными речевыми оповещателями на объекте, проще использовать прибор измерения комплексного сопротивления нагруженной линии и выполнить прямое измерение Rгр (частота измерения 20 кГц.

Выводы:

1. Система речевого оповещения на базе оборудования с технологией обеспечения целостности импедансной линии остается самым простым, экономически эффективным и универсальным решением, подходящим для большинства типов объектов.
2. Во избежание ошибок в системе и 100% гарантии ее работоспособности и соответствия новому ГОСТу, целесообразнее всего использовать специализированные устройства - согласующие модули.

Другие новости по теме

Еще