Выбираем современный беспроводной датчик дыма, работающий на батарейках

Сегодняшний российский рынок представляет вниманию потребителей широчайший выбор изделий в сфере производства пожарной сигнализации, позволяющие распознать возгорание точно, эффективно и в первые секунды его возникновения. Существует несколько типов извещателей дыма, которые обладают своими достоинствами и недостатками, зависящими от принципа их работы.

Характеристика устройств

Дымовой пожарный извещатель – это сигнализационная система, необходимая для обнаружения огня и извещения о нем. Установка пожарных датчиков необходима во всех административных зданиях и социальных объектах, для своевременного предупреждения о начавшемся возгорании и его быстрого устранения. В статье ниже рассмотрены основные типы извещателей, в частности – дымовые.

В противопожарной системе выделяются несколько видов детекторов:

• дымовые (распознавание дыма) — подразделяются на оптические и ионизационные;
• тепловые (реагирующие на быстрое повышение температуры): максимальные, дифференциальные и максимально-дифференциальные.
• пламени (обнаружение открытого огня). Включают в себя 4 класса дальности обнаружения пламени. К 1-му классу относятся приборы, реагирующие на огонь от 25 и более метров. К 4-му классу – от 8 метров.
• газовые (срабатывающие при присутствии газа);
• комбинированные (включающие в себя все виды сразу);

Как отдельный вид, существуют ручные извещатели, представляющие собой кнопку или рычаг пожарной сигнализации, который включается с помощью ручного управления.

Извещатели пожарные дымовые срабатывают при попадании на оптико-электроную камеру датчика мельчайших частичек дыма. От их насыщенности зависит скорость реакции прибора. Принцип работы дымовых приборов основывается на том, что посылаемый луч при наличии в воздухе частиц дыма рассеивается. Прибор специальным датчиком фиксирует это изменение излучения. Малейшее «затуманивание» приводит к активации системы сигнализации.

Принцип работы дымового извещателя

Применяются данные приборы в домашнем обиходе, в местах массового скопления людей (школы, больницы, торговые центры), на производстве.

Извещатель пожарный дымовой пользуется большой популярностью за счет высокой чувствительности, а также быстрого реагирования на возникший очаг возгорания. Его механизм, практически, не дает сбоев, и число ложных тревог сводится к минимуму.

Виды дымовых сигнализационных приборов

От способа обнаружения возгорания, дымовые извещатели подразделяются на: оптические и ионизационные.

Оптические

Оптические детекторы функционируют посредством контроля физического состава воздушной массы и улавливания в ней продуктов горения. К данным датчикам относятся:

• Точечные

Определяют очаг возгорания в небольшой конкретной зоне. Датчики этого вида улавливают дым, исследуя отраженные инфракрасные лучи в специальной оптической камере. Дымовая камера состоит из устройства инфракрасного излучения и приемника для исследования отраженного воздуха. Точечные датчики дыма разнообразны по формам и моделям.

Выделяются автономные точечные дымовые пожарные извещатели и радиоканальные.

Автономные дымовые извещатели оснащены аккумуляторными батареями и звуковыми датчиками. Работают самостоятельно, без наблюдения оператора. Они просты в использовании и невысоки в цене. Принцип их работы заключается в попадании частичек дыма на оптическую камеру. Устройство спрятано в пластиковый корпус с различным дизайном, сочетающимся с интерьером комнаты. Работает как автономно, так и от сети.

Радиоканальные точечные извещатели функционируют на определенной радиоволне, по которой в случае обнаружения пожара, передается сигнал на пульт оператора. Работают от батареек. Расстояние между датчиками – 4-5 метров.

• Линейные

Контролируют помещение на предмет возгорания в линейной зоне. Используются на промышленных и крупных объектах (торговые центры, офисы, общественные учреждения). Характеризуются высокой чувствительностью при выявлении дыма. Линейные дымовые извещатели разделяются на двухкомпонентные и однокомпонентные.

Двухкомпонентные датчики состоят из приемника и передатчика, располагающихся в разных сторонах помещения. Как только дым попадает в контролируемую зону, срабатывает механизм пожарного оповещения.

Однокомпонентные приборы являют собой единый блок с пассивным рефлектором, анализирующим состояние воздуха.

Линейные извещатели обнаруживают любые виды дыма и эффективны в работе.

• Аспирационные

Самый сложный и дорогостоящий тип приборов изо всех типов дымовых датчиков возгорания. Представляют собой мощный корпус, внутри которого находится точечный лазерный извещатель, и воздухозаборные трубки. Они принудительно производят отбор и анализ воздуха из помещения в быстром режиме. Аспирационные противопожарные датчики применяются на важных объектах (архивы, музеи, корабли) и соответственно, очень высоки в цене.

Ионизационные

Ионизационный извещатель пожарный дымовой состоит из двух камер приемки воздуха и производит излучение, безопасное для жизни и здоровья человека. Чистый воздух проходит сквозь обе камеры. Если в помещении появится дым, то его частички задержатся в 1-ой камере, вызвав уменьшение силы тока во 2-ой. Так срабатывает пожарная сигнализация. Есть 2 типа подобных сигнализаций: радиозотопные и электроиндукционные.

Чаще всего ионизационные датчики используются на больших складских помещениях и в производственной сфере.

Радиоизотопные детекторы дыма оповещают о возгорании после появления и действия дыма на ток. Эти датчики ионизируют воздушное пространство специальным радиоактивным веществом. Когда дым попадает в одну из камер прибора, он растворяется в заряженных частицах тока, вследствие чего, сила действия напряжения внутри камеры снижается и срабатывает сигнал.

Извещатели пс автоматические дымовые фотоэлектрические радиоизотопные лучше всех других видов приборов выявляют «черный» дым.

Электроиндукционные приборы пропускают воздух из контролируемого помещения в зарядную камеру через газоход и анализируют его состав. На частички заборного воздуха воздействует униполярный заряд, и они приобретают объемный заряд.

Электроиндукционные датчики исследуют длительность и амплитуду движения микрочастиц воздуха. Если возникает отклонение от заданных параметров, мгновенно замыкается контактный механизм и сигнал о пожаре передается на контрольный пункт, где за работой системы следит оператор.

Электроиндукционные извещатели используются на особо важных объектах, в том числе, на МКС.

Устройство

Оповещение о пожаре может быть адресным или неадресным. Это зависит от способа подключения конкретного извещателя к пожарной системе.

Адресные датчики передают сигнал на пульт, где определяется место возникновения пожара, так как все приборы идентифицируются в системе под определенным номером. Используются в больших зданиях и производственных помещениях.

Неадресные детекторы дыма издают лишь звуковой сигнал, и определить место возгорания можно только ориентируясь на него.

Оптико-электронный дымовой извещатель пожарной сигнализации состоит из пластикового корпуса, где находятся оптическая камера, светоприемник и рефракционные шторки. Частицы воздуха, попадая на камеру, отражают излучение от источника света. Схема датчика анализирует состав и плотность свечения посредством светоприемника. При обнаружении дыма срабатывает сигнализация. Рефракционные шторки защищают устройство от лишнего света и от пыли, находящейся в воздухе.

Большое накопление пылевых частиц снижает чувствительность извещателя и может приводить к частым сбоям. Поэтому важно регулярно протирать устройство от пыли.

Оптические извещатели дымовые могут быть оснащены светодиодными и лазерными светоизлучателями.

Ионизационные извещатели представляют камеру с двумя пластинами, находящимися под током. Ток исходит от источника ионизации: катушка или радиоактивный изотоп. Если в камеру проникает дым, напряжение между пластинами снижается и срабатывает датчик оповещения о пожаре.

Где и какие виды целесообразно использовать?

В жилых домах, как правило, устанавливаются оптические точечные приборы.

В большом объемном пространстве применяются оптические линейные датчики с адресным типом оповещения.

На особо важных объектах чаще размещаются оптические аспирационные извещатели пожарной сигнализации, способные определить начавшееся возгорание в считанные секунды.

Установка

При покупке и установке дымовых пожарных извещателей необходимо обращать внимание на их основные характеристики:

• гарантийный срок службы;
• материал;
• разновидность прибора;
• инерционность и скорость срабатывания;
• чувствительность;
• потребляемая мощность;
• дальность работы;
• площадь охвата.

Установка и количество пожарных извещателей зависит от площади помещения, высоты потолков, площади контролируемой зоны датчика, наличия опасных зон.

В одном помещении монтируются, как минимум, 2 датчика возгорания. Один прибор используется тогда, когда: а) площадь комнаты невелика и соответствует охватываемой площади датчика; б) если установлена адресная система оповещения о пожаре.

В среднем, любой датчик охватывает площадь от 55 кв.м. (при высоте потолков 10-12 м) до 85 кв.м. (высота потолка 3-3,5 м). Если потолки более 12 метров, датчики возгорания монтируются в два уровня – на стенах/на потолке. Если вверху устанавливаются точечные приборы, то на стенах преимущественно – линейные.

Пожарные извещатели располагаются под потолочными перекрытиями и на максимальном расстоянии от стен 450 см. Расстояние между двумя дымовыми извещателями не должно превышать 900 см.

Если потолки навесные, то датчики дыма монтируются между двумя потолками и не менее 1 метра от вентиляционного отверстия. Если помещение неправильной формы или имеет нестандартные инженерные конструкции, количество пожарных датчиков должно быть увеличено.

Установка и монтаж приборов пожарной безопасности должны производиться специалистами. Самостоятельная установка может быть проведена с нарушением технических требований и работа приборов будет некорректна.

Техническое обслуживание приборов должно проводиться на регулярной основе и не реже одного раза в три месяца.

Другие полезные статьи:

Основной задачей автономных датчиков является своевременное обнаружение очага возгорания и подача громкого звукового сигнала для привлечения внимания. Обычно применяется автономный датчик дыма в квартире, на даче, в офисе или общественных местах, где невозможно или нецелесообразно подключение полноценной системы сигнализации. Его использование как в частных жилищах, так и в общественных местах полностью оправдано, так как раннее обнаружение огня поможет предотвратить полноценный пожар, сберечь материальные ценности и человеческие жизни. Особенно полезно его функционирование в жилище старого фонда, где наблюдаются большие проблемы с электропроводкой, системой отопления и вентиляции.

[contents]

Автономный пожарный извещатель (АПИ) – это устройство, которое сочетает в одном корпусе все функции пожарной сигнализации:

• сканирование внешней среды;
• определение параметров сопутствующих горению:
  • задымление;
  • высокая температура или ее резкий скачок;
• анализ собранных данных и сравнивание их с заложенным в программе пороговым значением;
• принятие решения об обнаружении очага возгорания;
• подача тревожного сигнала. 

Кроме того большинство производимых моделей имеют автономный источник питания. Так что прибор функционирует не зависимо от бытовых электросетей.

Содержание

Основные элементы автономного датчика

Принципиальная схема, которую имеет стандартный датчик дыма с сиреной следующая:

• Монтажная плата;
• Процессор;
• Измерительный сенсор;
• Звуковой оповещатель;
• Аккумуляторная батарея.

Основным элементом, влияющим на чувствительность прибора, а значит и на эффективность работы датчика, является оптико-электронный сенсор обнаружения задымления. Этот элемент состоит из камеры, которая исключает попадание солнечного света в зону обнаружения и одновременно беспрепятственно пропускает воздух. Внутри камеры расположены сканирующая пара. Излучатель, в качестве которого используют инфракрасный, реже ультрафиолетовый источник излучения и приемник – светочувствительный фотоэлемент.

Автономный датчик дыма, принцип работы которого заключается в оптико-электронном обнаружении дыма наиболее распространенный тип детектора. Его функционирование происходит по следующей схеме:

• В измерительную камеру попадает воздух с частичками дыма;
• Луч, генерируемый инфракрасным или ультрафиолетовым источником, отражается от твердых элементов дыма и частично рассеивается;
• Фотоэлемент, воспринимая излучение, сравнивает его значение с пороговой величиной и при его превышении подает сигнал тревоги.

Достоинства и недостатки

Основными преимуществами АПИ являются:

• Высокая эффективность;
• Простота установки и настройки;
• Энергетическая независимость. 

К недостаткам можно отнести:

• Наличие прибора достаточно больших размеров, прикрепленного к потолку, способно существенно испортить внешний вид интерьера помещения;
  

  Современные производители наладили выпуск датчиков в оригинальном декоративном корпусе, который можно воспринять просто как еще один элемент декора интерьера помещения.

• Оптико-электронные датчики дыма довольно чувствительны к внешним загрязнениям, особенно к запылению помещения и его загазованности;
• Высокая стоимость надежных и многофункциональных устройств. 
  

  Установив АПИ в гараже, следует значительно снизить его чувствительность во избежание ложных срабатываний по причине выхлопных автомобильных газов.

Требования к приборам обнаружения

Независимо от модели и компании производителя, основные требования, которые предъявляют к эксплуатационным и техническим показателям датчика дыма на батарейках можно разделить на две части:

• Требования к блоку обнаружения и подачи сигнала;
• Требования и обслуживание источника питания.
• Световой индикатор на корпусе, сигнализирующий о нормальном функционировании прибора цветом или периодическими миганиями. Стандартом является 1 проблеск в 30 сек.
• Громкость тревожного сигнала находится в диапазоне 85-110 дБ, продолжительность не менее 4 мин с частотой 3 продолжительных сигнала подряд каждые 30 секунд;
• Подача звукового сигнала при падении заряда батарей до 5%;
• Наличие тестовой кнопки, позволяющей проверить прибор;
• Работоспособность датчиков дыма должна обеспечиваться при диапазоне температур -10°С °С — +50°С;
• Зона обнаружения возгорания составляет от 35 до 85 м² при высоте потолков до 3,5 м.
• Практикуется применение источника постоянного тока с напряжением 3V, 4,5V, 6V или 9V;
• Возможно наличие дополнительной внешней линии питания, подключенной через сетевой адаптер с напряжением не более 36V;
• При наличии комбинированного питания должно производиться автоматическое переключение между ними при необходимости;
• Батарея должна гарантировать продолжительность работы прибора в автономном режиме не менее 1 года. Несменные – интегрированные источники питания должны обеспечивать работоспособность при периодической подзарядке, сроком не менее 10 лет.

Читайте так же:  Проточные пожарные извещатели: область применения, краткий обзор

Пожарные извещатели должны обеспечивать следующие показатели:

• Световой индикатор на корпусе, сигнализирующий о нормальном функционировании прибора цветом или периодическими миганиями. Стандартом является 1 проблеск в 30 сек.
• Громкость тревожного сигнала находится в диапазоне 85-110 дБ, продолжительность не менее 4 мин с частотой 3 продолжительных сигнала подряд каждые 30 секунд;
• Подача звукового сигнала при падении заряда батарей до 5%;
• Наличие тестовой кнопки позволяющей проверить прибор;
• Работоспособность должна обеспечиваться при диапазоне температур -10°С °С — +50°С;
• Зона обнаружения возгорания составляет от 35 до 85 м² при высоте потолков до 3,5 м.

Блоки питания должны соответствовать следующим параметрам:

• Практикуется применение источника постоянного тока с напряжением 3V, 4,5V, 6V или 9V;
• Возможно наличие дополнительной внешней линии питания подключенной через сетевой адаптер с напряжением не более 36V;
• При наличии комбинированного питания должно производиться автоматическое переключение между ними при необходимости;
• Батарея должна гарантировать продолжительность работы извещателя в автономном режиме не менее 1 года. Несменные – интегрированные источники питания должны обеспечивать работоспособность устройства, при периодической подзарядке, сроком не менее 10 лет.

Читайте так же:  Пороговая пожарная сигнализация

Популярные устройства и надежные производители

На данный момент на рынке широко представлена продукция зарубежный производителей (Германия) таких как:

• DetectomatGmbH;
• PX TECHNOLOGIES GmbH. 

Среди отечественных производителей можно выделить:

• РУБЕЖ;
• Магистраль;
• ООО Систем Инжиниринг. 

Среди разнообразия моделей продукции, которые они выпускают, особого внимания заслуживают:

1. ИПДЗ – 4;
2. ИП212-43;
3. ИП212-50М;
4. SL-502 R ATON;
5. PX-1;
6. HDx 3000 OSF. 

Правила монтажа

Автономный датчик дыма с сиреной рекомендуется устанавливать на потолках помещений в местах, где имеется интенсивное движение воздушных потоков, особенно восходящих. Возле вентиляционных отдушин.

Не допускается превышение граничных значение объема, площади и высоты установки при монтаже дымовых извещателей в помещении. Если прибора, который мог бы контролировать все помещение нет, рекомендуется применение нескольких устройств связанных между собой в локальную сеть, если существует такая техническая возможность. Все изделия, соединенные в сеть, должны быть однотипными.

Сам процесс установки и настройки чувствительности сенсора может быть произведен самостоятельно согласно прилагающейся инструкции. Способ монтажа должен предусматривать сравнительно легкий демонтаж аппарата для осуществления замены батареи, чистки или другого обслуживания.

Автономный детектор своими руками

Если приобрести качественный и надежный прибор не представляется возможным, можно собрать упрощенный датчик дыма своими руками. Для этого понадобиться микропроцессор E520.32.

Данная микросхема представляет собой готовый программируемый контроллер, на основе которого можно собрать адресный, оптико-электронный детектор задымления с выходом на тревожную сирену ревун.

Схема монтажа следующая:

Кроме схемы потребуется излучающий инфракрасный светодиод, светочувствительный принимающий фотодиод и минимальное количество радиодеталей согласно представленной схеме. Такое исполнение позволяет создавать довольно компактные приборы ограниченные только габаритами детекторной камеры.

Сама оптическая камера может быть выполнена из непрозрачного полимера или дерева по следующей схеме:

Однако наиболее целесообразно разыскать на радиорынке вышедший из строя дымовой детектор подходящего размера и использовать его корпус.

Несомненно, использование АПИ в квартире позволит существенно повысить пожарную безопасность жилья. А при таком выборе моделей, самостоятельный подбор и монтаж детектора не представляется сложным процессом.

Дымовой извещатель одно из самых распространенных устройств в системах пожарной сигнализации и пожаротушения. Прибор реагирует на продукты горения, их способность изменять оптическую среду, инфракрасное излучение объекта и другие признаки, по которым можно зафиксировать возгорание. Благодаря тому, что дым даже в малых количествах сильно меняет оптическую прозрачность атмосферы и сразу поднимается кверху, его достаточно просто фиксировать. Это позволяет определять очаг возгорания на ранней стадии, что объясняет распространение данных извещателей. Но для эффективного их использования необходимо знать, как работает датчик дыма, как он устроен, и учитывать это при выборе места монтажа.

Внешний вид датчика дыма

Конструкция датчика дыма

Точечный дымовой извещатель состоит из двух частей. Первая выглядит, как плоский цилиндр с четырехконтактной площадкой (называется розетка), он крепится на потолок или стену. Вторая рабочая часть выглядит, как двухступенчатый усеченный конус. В его основании находится электронный блок, а в вершине дымовая камера. Части легко размыкаются потому, что приходится периодически датчик снимать. Это сделано для того, чтобы очищать его от пыли и проведения регламентных работ или быстрой замены. Подключение датчика дыма осуществляется простым поворотом на розетке. Для контроля наличия извещателя в розетке имеются два контакта, замыкающиеся после установки прибора. Иногда требуется отключить датчик дыма, как в случае производства пыльных работ в комнате. Для этого он просто выкручивается из розетки.

Оптический извещатель возгорания использует эффект рассеяния излучателя. Он устанавливается так, чтобы его свет не попадал на фотоприемник. При наличии дыма в датчике прозрачность воздуха меняется, и свет отражается на фотодиод, что вызывает срабатывание сенсора. Дымовая камера имеет сложную форму. Она обеспечивает свободное движение воздуха, минимизирует попадание пыли и защищает от электромагнитных помех. Кроме этого, за счет черных изогнутых пластин, расположенных по периметру камеры, препятствует попаданию внешних источников света и излучения от светодиода за счет многократного отражения на фотодиод. Практически все излучение, попадающее на пластины, поглощается ими.

Схема подключения дымовых датчиков пожарной сигнализации – традиционная, по четырехпроводному кабелю. Два провода идут на питание, по третьему подается сигнал тревоги в случае обнаружения дыма и по четвертому контролируется наличие извещателя в розетке.

Принцип работы датчика дыма

По принципу работы пожарные дымовые датчики делятся на два типа: оптические и ионизационные. Первые бывают:

• точечные;
• линейные;
• аспирационные.

Вторые устройства разделяются на две группы: радиоизотопные и электроиндукционные, применяются в особо ответственных помещениях.

Точечные дымовые датчики используют свойство серого дыма рассеивать инфракрасное излучение. Излучатель и приемник находятся в одном корпусе. Дым, попадая в прибор, вызывает изменение оптической среды, что приводит к отражению излучения светодиода на фотодиод. Если мощность излучения, попавшего на фотоприемник будет больше какого-то порогового значения, то прибор сработает.

Точечный датчик дыма

Линейные дымовые датчики состоят из двух частей: излучателя и приемника. Они устанавливаются под потолком на стенах напротив друг друга в прямой видимости. Принцип работы датчика задымления заключается в следующем. Излучатель (светодиод) постоянно включен. Приемник (фотодиод) все время контролирует мощность принимаемого сигнала. При изменении излучения больше определенного предела сенсор срабатывает. Схема подключения пожарных дымовых датчиков данного типа отличается от обычных однокорпусных тем, что присутствует дополнительный кабель питания на излучатель.

Линейный датчик дыма

Принцип действия аспирационного датчика дыма заключается в принудительном отборе воздуха из атмосферы охраняемого помещения и последующем контроле его состояния с помощью сверхчувствительных лазерных дымовых сенсоров. Используется в «чистых» производственных зонах, серверных, операционных и других местах, где особенно требуется раннее обнаружение возгорания. Имеет высокую стоимость.

Радиоизотопный датчик облучает атмосферу камеры, ионизируя ее. На электроды, введенные в область ионизации, подается напряжение, и возникает ионизационный ток. При попадании смога ионы воздуха начинают прилипать к крупным и менее подвижным частицам дыма. Это приводит к уменьшению ионизационного тока, что сигнализирует о наличии возгорания. Датчик эффективен при обнаружении черных дымов, поглощающих ИК излучение. Из-за радиоактивного излучения не применяется в жилых зданиях.

Электро-индукционный датчик имеет электрический насос, который засасывает воздух в газовую трубку, где под воздействием коронного разряда заряжается. Двигаясь дальше, и попадая в камеру с измерительным электродом, наводит на нем потенциал пропорциональный объему заряженных частиц. Электронный блок обрабатывает амплитуду, скорость его нарастания и выдает сигнал тревоги, в случае превышения пороговых значений. Используется на международной космической станции «Мир».

Можно ли датчик дыма сделать своими руками?

Проще всего сделать оптический линейный извещатель дыма. Схема состоит из двух светодиодов, фототранзистора, операционного усилителя, переменного сопротивления и пьезокерамического излучателя. Вся конструкция выполняется на одной плате. Свет от первого светодиода, открывает фототранзистор, и напряжение с эмиттера поступает на инвертирующий вход операционного усилителя. На другой вход усилителя через переменный резистор поступает потенциал, который регулирует чувствительность прибора. При нарушении баланса между входами усилителя из-за присутствия дыма на выходе появляется сигнал, включающий второй индикационный светодиод и пьезо-сирену. Устройство можно даже подключить как датчик дыма в пожарную сигнализацию.

Используемые источники:

• https://protivpozhara.com/signal/struktura/dymovye-izveshhateli
• http://ohranivdome.net/pozharnaya-signalizatsiya/obnaruzhenie-i-opoveshenie/avtonomnyjj-datchik-dyma-v-kvartire-ehkspluatacionnye-kharakteristiki-i-obzor-sovremennykh-modelejj.html
• https://bezopasnostin.ru/pozharnaya-signalizatsiya/printsip-raboty-datchika-dyma.html