|
Termékek         Szakmai linkek Szaknévsor |
ÉpítészetSERIES300 - AZ INTELLIGENS HAGYOMÁNYOS ÉRZÉKELÕCSALÁD
TERVEZÕI DILEMMA
A tûzjelzõ rendszer tervezõjének 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 elõnyei és hátrányai, de itt is, mint az élet oly számos területén csak az ár/hatékonyság arány számít. Azaz, mit kap a megrendelõ a pénzéért, milyen feladatokat tud megvalósítani, teljesíti-e saját (közvetve a hatóság) igényeit.
Manapság már szinte törvényszerû, hogy egy nagy rendszer csak analóg intelligens kialakítású lehet, hiszen olyan összetett vezérlésekre és nagyfokú rendszerstabilitásra van szükség, amit
csak intelligens központ és intelligens érzékelõk tudnak megvalósítani. Amennyiben pedig kis rendszer tervezésébe fog a tervezõ, akkor a hagyományos központ és a hozzá tartozó
érzékelõk felé tekint, hisz nincsen szükség bonyolult vezérlésekre, nagyfokú szelektivitásra, így megfelelnek a kedvezõbb árú, leegyszerûsített mûködésû érzékelõk is.
Természetesen - a technika fejlõdésének is köszönhetõen – 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 idõ elõrehaladásával 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 különbségekbõl adódó réseket betömni.
A CÉL
A fentebb említett törekvések sorába illik a System Sensor olyan irányú sikeres próbálkozása is, mely a hagyományos érzékelõket ruházza fel az eddig csak intelligens rendszerekbõl ismert
funkciókkal. Így, amikor a System Sensor új hagyományos eszközök fejlesztésébe kezdett, több célt tûzött ki maga elé:
Most lássuk, hogyan sikerült ezeket a célokat maradéktalanul megvalósítani.
ÚJ HAGYOMÁNYOS ESZKÖZCSALÁD
1994-ben a System Sensor megjelentette a piacon a 100-as sorozatú lapos, hagyományos érzékelõit. Ezek a hagyományos érzékelõk között kiválónak mondható megbízhatósági
paraméterekkel rendelkeztek, azonban az eltelt 8 évben nagyot fejlõdött a tûzjelzõ ipar. Éppen ezért a kor követelményeinek is megfelelve 2002-ben már mindenki számára hozzáférhetõvé vált az új 300-as sorozat, a "Series 300". Az elnevezés gyakorlatilag egy teljes eszközpalettával bíró érzékelõcsaládra utal, amelynek tagjai:
- 2351E - optikai füstérzékelõ
- 2351TEM - kombinált optikai-hõ multiszenzor (elõször a hagyományos érzékelõk között!)
- 4351E - maximál hõérzékelõ (78°)
- 5351E - hõsebesség + fix hõérzékelõ (58°)
- Programozó, ellenõrzõ és címkijelzõ egység
Ezek az érzékelõk számos új, jó tulajdonsággal rendelkeznek, de természetesen megtartották a régi érzékelõk elõnyös tulajdonságait is.
 1. KÉP: 2351TEM FELÜLRÕL
KOMPATIBILITÁS
Ahhoz, hogy egy érzékelõ megfelelõ kiváltója legyen egy régi típusnak, nagyon fontos szempont a felülrõl való kompatibilitás. Alapvetõ elvárásunk, hogy be tudjuk illeszteni az új érzékelõt
azokba a már meglévõ rendszerekbe is, melyeket esetleg csak bõvíteni szeretnénk, vagy egy-egy meghibásodott érzékelõt szeretnénk kicserélni.
Ezek az érzékelõk kompatibilisek: ugyanabba az aljzatba illeszthetõek, mint a régi típusú érzékelõk, ugyanaz a másodkijelzõ illeszthetõ hozzájuk, és akár vegyes jelzõhurkokat is ki tudunk alakítani. Meg kell jegyezni azonban, hogy néhány elektromos paraméterben ezek az érzékelõk különböznek elõdeiktõl, ezért vegyes (régi és új típusú érzékelõbõl álló) rendszereknél bizonyos meggondolásokat is kell tenni.
A 300-as sorozat azon funkciói, amik teljes újdonságnak számítanak természetesen nem is lehetnek kompatibilisek elõdeikkel. Ezeket a továbbiakban ismertetjük.
A MEGBÍZHATÓSÁG ÉS A STABILITÁS NÖVELÉSE
Nagyon fontos kérdés az érzékelõk megbízhatósága. A System Sensor erre eddig is nagy hangsúlyt fektetett. Pl. elvárásaik szerint egy érzékelõ elektromos okokból csak 1.000.000 üzemóra alatt jelezhet tévesen riasztást, azaz egy év alatt csak minden 114.
érzékelõ.
Ezen felül nagyon fontos az érzékelõk nem elektromos okokból, hanem a környezet zavaraiból (szennyezõdések, füstszerû anyagok jelenléte stb.) adódó téves jelzéseinek kiszûrése, így a
megbízhatóság növelése. Az új megoldásoknak köszönhetõen ezen a téren sikerült tovább növelni az érzékelõk megbízhatóságát:
ÚJ OPTIKAI KAMRA
Az optikai füstérzékelõ megbízhatóságának egyik alapvetõ feltétele a megfelelõ konstrukciójú érzékelõkamra. Az igazán jó érzékelõkamrára az jellemzõ, hogy a nem füstbõl származó, hanem a kamra faláról az optikai vevõbe jutó fényvisszaverõdés káros hatását a minimálisra csökkentik. Ugyanis az optikai érzékelõket mûködési elvükbõl adódóan érzékenyen érinti fõleg a por, de más szennyezõ anyagok lerakódása is. A pontszerû érzékelõk esetében a probléma abból adódik, hogy az alapvetõen fekete érzékelõkamrában lerakódott por és más szennyezõanyagok a kamra falánál sokkal nagyobb mértékben verik vissza a fényt. A szennyezõdött kamra faláról reflektálódik a fény az optikai vevõ egységbe. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy olyan jelenség játszódik le az érzékelõben, mintha a füstkoncentráció folyamatosan, de nagyon lassan nõne. Így, valódi tûz esetén – az idõ múlásával -, egyre kisebb koncentrációjú füstre vagy füstszerû anyagra (aeroszolok, por stb.) lesz szükség ahhoz, hogy az érzékelõ riasztást jelezzen. Az érzékelõ 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 megfelelõ konstrukciójával, másrészt az érzékelõben egy megfelelõ algoritmussal.
A System Sensor 2 millió USD-t költött egy új, továbbfejlesztett konstrukciójú optikai kamra kifejlesztésére a 300-as sorozatú érzékelõkhöz.
 2. KÉP: A 300-AS SOROZATÚ ÉRZÉKELÕK KAMRÁJA
A kamra fejlesztésénél két dolgot is sikerült jól megvalósítani: A fejlesztõmérnökök az optikai részt (az adó és vevõ egység) „elsüllyesztették” a kamrában, azaz közelítették a mennyezet
felé és távolították a kamra föld felé esõ részétõl, a kamrafedéltõl. 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 vevõ egységet.
A kamra belsõ felépítésénél nagyon fontos a megfelelõ belsõ bordázottság is. Amikor szennyezõdés rakódik le a kamrafalra, a fal fényvisszaverõ képessége megnõ. A bordák azonban az optikai vevõ szempontjából kedvezõ, attól eltérõ irányba szórják a fényt. Ezáltal is csökken a falról a vevõbe jutó nem kívánt fény. Habár az optikai kamra viszonylag mély, az érzékelõ mégis lapos, mert egy új konstrukciós megoldással a kamrát belesüllyesztették az érzékelõ alkatrészei közé, az áramköri lemezbe.
BEÉPÍTETT MIKROKONTROLLER
Az érzékelõ „agya”, mely lehetõvé 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 érzékelõnek. Ugyanakkor mikrokontroller segítségével sok olyan tulajdonságot is integrálni lehetett az
érzékelõbe, ami eddig csak az intelligens rendszerek jellemzõje volt. Ezek nagy mértékben növelik az érzékelõ tûzjelzés szempontjából való megbízhatóságát is.
A mikrokontroller a 300-as sorozatú érzékelõket egyedülállóvá teszi, és kiemeli a hagyományos érzékelõk sorából.
DRIFTKOMPENZÁCIÓ
Amint már említettük, a pontszerû füstérzékelõ kamrájában lerakódott szennyezõdés lassan növeli a háttérreflexiót, ezáltal érzékenyebbé teszi az optikai érzékelõt, ami adott esetben akár
téves jelzésekhez is vezethet. Ennek a jelenségnek a kivédését driftkompenzációnak hívjuk.
A driftkompenzáció lényege, hogy az érzékelõ észleli az idõben hosszú lefolyású szennyezõdést, és ennek megfelelõen tolja el a riasztási szintet, azaz állandó érzékenységi szinten tartja az
érzékelõt. 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, érzékelõknek is egyik nagyon fontos jellemzõje. Természetesen a szennyezõdés ellensúlyozása nem mehet a végtelenségig, éppen ezért a karbantartás (tisztítás) itt is fontos, de közben nem kell ebbõl a hibából kifolyólag téves riasztásra számítani. Ráadásul a driftkompenzáció mértékét, a kamra szennyezettségét ki is olvashatjuk az érzékelõkbõl az S300RPTU LCD-s programozó egységgel.
MULTISZENZOROK
Az érzékelõk megbízhatóságát lehet növelni az érzékelni kívánt tûzjellemzõk számának növelésével is. Elsõdleges szempont ugyanis, hogy az érzékelõ minél gyorsabban jelezze a tüzet, és csak a tüzet jelezze (azaz ne legyen téves jelzés). A 300-as érzékelõcsalád egyik tagja a 2351TEM típusú kombinált füst és hõérzékelõ multiszenzor. Miért jó egy ilyen érzékelõ?
Az olyan típusú kombinált érzékelõk, melyekben pl. a hõ- és a füstérzékelõk "VAGY"-kapcsolat (vagy egyik igaz vagy a másik) alapján döntenek a tûz létérõl, már régebbrõl ismertek voltak a
tûzjelzéstechnikában. Ezek az érzékelési módok azonban nem jelentettek többet két különféle érzékelõ egymás mellé helyezésénél.
Szerencsére ma már lehetõvé vált, hogy az érzékelõ a beépített mikrokontroller által egy kifinomult jelzésfeldolgozó algoritmus alapján jelezze a tüzet. Így a 2351TEM esetében – a legegyszerûbb megközelítésben - mindkét tûzjellemzõ (hõ és füst) megléte esetén gyorsabb jelzést kapunk, ha pedig csak az egyik tûzjellemzõ detektálható, akkor egy „megfontoltabb”, biztosabb jelzést. Így növekszik a jelzésbiztonság és adott esetben a gyorsaság is.
 3. KÉP: A 2351TEM
Más szemszögbõl vizsgálva a kérdést, a valódi multiszenzorok alkalmazásával új fejezet nyílt a tûzjelzéstechnika történetében. Nevezetesen arról van szó, hogy a tûzjellemzõ érzékelésrõl (füst, hõ stb.), áttértünk a sokkal biztosabb és hatékonyabb tûzérzékelésre.
Figyeljük meg az alábbi ábrát!
 4. KÉP: AZ EN-54 SZERINTI TESZTTÜZEKBEN FELSZABADULÓ LÁTHATÓ ÉS LÁTHATATLAN FÜST ILLETVE A HÕFELSZABADULÁS ARÁNYA.
A táblázatban, a tûzérzékelõk tesztelésénél használt, EN-54-es szabványnak megfelelõ teszttüzekben felszabaduló látható és láthatatlan füstrészek illetve hõ aránya látható. Ha a mindegyik felszabaduló alkotórészt érzékelni szeretnénk egy eszközzel, akkor a láthatatlan részt egy ionizációs füstérzékelõvel, a látható részt egy optikai füstérzékelõvel, a hõ részt pedig egy hõérzékelõvel észlelhetjük jól és megfelelõen gyorsan.
Megfigyelhetjük, hogy egy kombinált optikai füst és hõérzékelõ multiszenzor mindegyik teszttûznél jelzést fog adni, hisz mindig elegendõ mértékben szabadul fel hõ és/vagy látható füst. Így egyilyenfajta érzékelõ alkalmazása minden tûztípus esetében megfelelõ.
Továbbgondolva arra juthatunk, hogy a jövõben nincs is szükség a 300-as sorozatból hiányzó, ma már nem annyira preferált ionizációs füstérzékelõre. Azok a tûztípusok ugyanis, amik nagy
mértékû láthatatlan füstfejlõdéssel járnak (T1, T4, T5), azok gyorsan lánggal égõ tüzek, ezért jelentõs a hõfelszabadulás is. Így ott a hõérzékelõ rész kiegészíti az optikai füstérzékelõt. Ezért nem szükséges az ionizációs füstérzékelõk használatából adódó sok kellemetlenséggel foglalkoznunk (sokfajta engedélyt kell beszerezni a szállításhoz, szereléshez, raktározáshoz, fizetni kell a megsemmisítés költségeit, élettartama korlátozott, mert az érzékelõ
korrekt tisztítása kivitelezhetetlen).
Végül levonhatjuk a következtetést a hagyományos érzékelõk között egyedülálló 2351TEM-rõl:
A kombinált optikai-hõ multiszenzor érzékeny az összes tûztípusra (beleértve az ionizációs érzékelõ által jól érzékelt tüzeket). Két tûzjellemzõ megléte esetén gyorsabban, az egyik megléte
esetén lassabban, de mindkét esetben biztosabb tûzjelzést ad.
ÉRZÉKENYSÉG ÁLLÍTÁS
A 300-as sorozatú érzékelõkben megvalósult az érzékenység állítás lehetõsége. Ez azért különösen hasznos, mert ha valahol a védett térben elõfordulnak a munkavégzés vagy más ok miatt helyi zavarok a levegõben (felverõdõ por stb.), akkor az érzéketlenebbé tétel megoldást jelenthet a téves jelzések kiszûrésére. Ahol viszont nem kell számolni emberi tevékenységbõl adódó, a füstérzékelés szempontjából zavaró hatásokkal, ott az a jó, ha minél érzékenyebb
az érzékelõ, hiszen hamarabb szerzünk tudomást a tûzrõl. Az érzékenységet a késõbbiekben ismertetett S300RPTU LCD-s programozó egységgel tudjuk állítani.
CÍMZÉS - ZDU
A jelzés beazonosításában és a valós tûz felderítésében nagyon fontos szempont, hogy a jelfeldolgozó egység megfelelõen szelektív legyen. Bár az EN-54-es szabvány elsõdlegesen zónaszelektív kijelzési struktúrával rendelkezõ jelzõrendszereket követel meg, mégis tudjuk, hogy az intelligens rendszerek egyik fontos elõnye a hagyományosokkal szemben, hogy a tûz
keletkezési helye 5-6 méteres pontossággal meghatározható.
Hogyan valósítható meg mindez egy hagyományos központnál? A 300-as sorozatú érzékelõkhöz kapható az S300ZDU, zónán belüli címkijelzõ egység, mely képes bizonyos fajta kommunikációra az érzékelõkkel. Ha egy érzékelõ riasztásba kerül, annak számát (1 és 32 között) kiírja a ZDU. Ezt a címet szintén az S300RPTU LCD-s programozó egységgel adhatjuk meg az érzékelõnek az üzembe helyezéskor. Ezen felül a ZDU képes az aktuális hurokállapotokat is jelezni, nevezetesen: nyugalom, riasztás, zárlat, szakadás.
Amennyiben több érzékelõ kerül riasztásba, a ZDU egymás után jeleníti meg az érzékelõk címét (1 és 32 között). Fontos, hogy ha cím nélküli régi érzékelõ vagy kézi jelzésadó jelzi a tüzet, akkor nem definiált riasztást mutat az egység.
 5. KÉP: S300ZDU ILLESZTÉSE HAGYOMÁNYOS KÖZPONTHOZ ZÓNÁNKÉNT CSAK EGY ZDU CSATLAKOZTATHATÓ.
Gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy kisközpont vásárlása esetén tetszõleges számú jelzõhurokhoz hozzáillesztve egy-egy ZDU-t megfelelõen szelektív rendszert kapunk. A hagyományos jelzõhurkonkénti 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 másodkijelzõt használni a jelzésfelderítés könnyítése miatt. Ha a másodkijelzõ
árát összevetjük a ZDU árával, arra a meglepõ eredményre jutunk, hogy 5 db másodkijelzõ költségeinek felel meg egy ZDU vásárlása. Így nyugodtan állíthatjuk, hogy megéri ezt a kijelzõ egységet megvásárolni.
PROGRAMOZÁS, KARBANTARTÁS
A 300-as sorozatú érzékelõk programozásához, ellenõrzéséhez és a rendszer karbantartásához két fajta eszközt fejlesztett ki a System Sensor.
S300RPTU – távprogramozó/ellenõrzõ egység
Mire szolgál ez az egység, milyen funkciókat tudunk megvalósítani vele?
A programozó egységgel az érzékelõ címe 1 és 32 között változtatható.
Be lehet állítani az érzékelõ érzékenységét három szinten: alacsony, közepes, magas ('LOW, MED, HIGH').
Beállítható, hogy az érzékelõ LED-je (zöld) villogjon-e normál üzemben (ahol ez nem zavaró, ott ez egy visszajelzést jelent a felhasználónak az érzékelõ mûködõképességérõl).
Kiolvasható a kompenzált aktuális kamraérték. Az egység kijelzi a szennyezõdés mértékét (hol áll a driftkompenzáció).
Az utolsó karbantartás dátumát is eltárolja az egység. Teljesen tiszta (kitisztított) érzékelõ kamránál ezt át is írhatjuk. Az érzékelõ típusa meghatározható (optikai, multiszenzor, hõ
vagy hõsebesség érzékelõ). 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. Mûködését tekintve kétféle üzemmódja van. Egyrészt maximum 2 cm távolságról az
érzékelõvel annak LED-jén keresztül kommunikál. Másrészt lehetõség van távolabbról, rádiós üzemmódban mûködtetni 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 érzékelõ és a programozó egység közötti kommunikációs hidat jelenti.
S300RTU – az érzékelõ ellenõrzése
Az S300RTU lézeres ellenõrzõ egységgel normál üzemben egyszerûen riasztási állapotba vihetõ az érzékelõ a földrõl állva, 5-6 m távolságból is. Az ellenõrzéshez az RTU lézersugarát az
érzékelõ LED-jére kell irányítani. Ez a fajta ellenõrzés nem csak az érzékelõ elektronikáját, hanem az egész érzékelõt ellenõrzi.
Természetesen itt is alkalmazhatóak az egyéb tesztelési módszerek (valós füst, füstspray). Ezt azért is tartjuk fontosnak megjegyezni, mert tõlünk nyugatabbra karbantartáskor már csak az olyan ellenõrzési eljárásokat fogadják el, melyek tesztelik a füst érzékelõbe való bejutását is.
Egyszerû szétszerelhetõség, tisztítás
A tûzjelzõ rendszerek karbantartásakor az elszennyezõdött érzékelõket meg kell tisztítani. A 300-as sorozatú érzékelõk könnyen szétszerelhetõek. Egy csavarhúzó segítségével vagy akár
szabad kézzel is másodpercek alatt eltávolíthatjuk a külsõ mûanyag borítást és a rovarvédõ hálót. Ezután célszerû sûrített levegõvel kifújni a kamrát, és szükség esetén alkoholos ecsettel is tisztítani.
ÖSSZEFOGLALÁS
Összefoglalva az eddigieket elmondhatjuk, hogy a 300-as érzékelõk jó, sõt jobb kiváltói a régi 100-as sorozatú hagyományos érzékelõknek. Sikerült jól kibõvíteni az érzékelõ felhasználhatóságát, növelni megbízhatóságát amellett, hogy a gyártási költség, ezzel együtt az eladási ár is jelentõsen csökkent.
Az érzékelõ elõnyei összefoglalva:
A tervezõjének nagyobb rugalmasságot biztosít, hiszen pl. az érzékenységállítás és a multiszenzorok lehetõséget biztosítanak arra, hogy ugyanazt az érzékelõt több helyre is
betervezze. Régi rendszer kiegészítésére is jól használhatóak az érzékelõk, mert felülrõl kompatibilisek.
A karbantartó cégek munkáját nagyban megkönnyítik az új megoldások, hiszen a stabilabb, jobb érzékelõkkel karbantartásig nincsen gond, karbantartásuk egyszerû. Az érzékelõ programozása, ellenõrzése, tisztítása „karbantartóbarát”.
A felhasználó igényeit messzemenõkig kielégíthetik kedvezõ árú, esztétikus, stabilan mûködõ érzékelõk. Az érzékelõk stabilitásával párhuzamosan az emberi tevékenységbõl adódó téves jelzések száma is csökken.
Ezek a hagyományos érzékelõk lényegében annyiban különböznek csak intelligens társaiktól, hogy a jelzés kiértékelése teljes mértékben az érzékelõben zajlik le, és a a központ nem felügyeli az érzékelõk meglétét, mûködõképességét. Így a sorozat tagjai jól felhasználhatóak bármely tûzjelzõ rendszerben, ahol nem követelmény az érzékelõk felügyelete, és megfelelõen költséghatékony eszközökre van szükség.
 6. KÉP: ROBBANTOTT ÉRZÉKELÕ EGYSZERÛ SZÉTSZERELHETÕSÉG
Decsi György
Promatt Elektronika, Budapest
Ezt a hírt eddig 2999 látogató olvasta. |
A tûzjelzõ rendszer tervezõjének már a megvalósítás kezdetén egy nagyon fontos döntéshelyzetben kell megállnia helyét. El kell döntenie, hogy milyen típusú rendszert válasszon: hagyományos vagy analóg intelligens rendszert. A választásban segít az intelligens hagyományos érzékelõ család bemutatása, amely ezen túl számos szakmai kérdésre is rávilágít.
