Шлейф сигнализации, структурная схема, подключение. Шлейфы пожарной сигнализации Что такое шс в пожарной сигнализации

Шлейфом сигнализации (охранной, пожарной) принято называть электрическую цепь, соединяющие извещатели (охранные, пожарные), дополнительные элементы, подключаемую к приемно контрольному прибору (ПКП). Схема шлейфа представлена на рисунках 1,2.

Обращаю внимание, что здесь приводятся структурные схемы. Схемы подключения охранных извещателей и схемы подключения пожарных извещателей рассматриваются отдельно.

Хочу пояснить почему предлагаю два практически одинаковых варианта подключения. Контакты релейных выходов извещателей сигнализации характеризуются двумя состояниями - нормально замкнутый (И2), нормально разомкнутый (И1).

Это при отсутствии напряжения питания. Некоторые отождествляют нормальное состояние контактов извещателей охранно пожарной сигнализации с режимом "норма (охрана)", забывая, что в этом случае шлейф сигнализации находится под напряжением, соответственно реле извещателей - тоже. Поэтому на рис.1 показана схема при отсутствии напряжения питания, рис.2 - схема при включенном ПКП.

Охранный шлейф и пожарный шлейф принципиальных различий не имеют, разве что охранный шлейф чаще использует извещатели, имеющие "сухие" контакты (релейные). Пожарный шлейф такие контакты использует при наличии тепловых извещателей. Шлейф пожарной сигнализации с дымовыми извещателями схематично представлен рисунком 4 (Для двухпроводной линии).

ПКП использует токовый контроль шлейфа сигнализации, как правило, знакопостоянный, т.е. полярность напряжения, подаваемого на шлейф сигнализации неизменна. Токовый контроль шлейфа подразумевает нахождение величины тока, протекающего через шлейф в определенных пределах (определяется типом прибора, номиналом резистора Rок).

При изменении тока в любую сторону формируется тревожное извещение. Сразу замечу - для извещателей охранно пожарной сигнализации, имеющих "сухие" контакты, полярность подключения шлейфа значения не имеет.

Все сказанное, пока носит более теоретический характер, хотя бы потому что охранных извещателей, имеющих нормально замкнутые контакты (И2 для рис.1,2) весьма немного. Поэтому на практике для охранной сигнализации используется схема подключения шлейфа, представленная рисунком 3.

Она справедлива если применяется охранный датчик, имеющий релейный выход и отдельный шлейф питания. (Астра 5, Астра С, Шорох 2), ну, естественно, для герконов. Однако, охранный извещатель может использовать и способ питания от шлейфа сигнализации. Тогда его подключение в охранный шлейф производится согласно рис.4.

Сигнал тревоги таким датчиком формируется за счет резкого увеличения потребляемого им тока - следовательно величина тока всего шлейфа охранной (пожарной) сигнализации тоже увеличивается.

Максимальное количество таких извещателей для подключения в охранный шлейф сигнализации ограничено - определяется оно номинальным значением тока шлейфа конкретного прибора охранно пожарной сигнализации.

Завершая краткий обзор этой темы отмечу, что как охранный, так и пожарный извещатели могут быть адресного типа. В этом случае их подключение в охранный (пожарный) шлейф сигнализации производится по схеме рис.4.

© 2010-2019 г.г.. Все права защищены.
Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

Шлейф пожарной сигнализации - это линия связи между пожарным приёмно-контрольным прибором, пожарными извещателями и другими устройствами, предназначенными для работы в этой линии. Физически шлейф может быть выполнен посредством проводных линий связи,оптико-волоконных линий связи, по радиоканалу и т. д. Наиболее часто шлейфы выполняют две основные функции: приём (передача) информации от пожарных извещателей и подача питания на извещатели. Проводные шлейфы в зависимости от количества проводов делятся на двух-, трёх-, четырёхпроводные и т.д. Как правило, связь безадресных приемно-контрольных приборов и безадресных пожарных извещателей реализуется при помощи двухпроводного шлейфа, т. е. приём (передача) информации от пожарных извещателей и подача питания на извещатели осуществляются по одной и той же двухпроводной линии. В этом случае приемно-контрольный прибор проводит непрерывный контроль тока, протекающего в шлейфе и, в зависимости от величины этого тока, может выдавать извещения: «Норма», «Внимание», «Пожар», «Обрыв», «Короткое замыкание». Адресные шлейфы пожарной сигнализации с включенными в них адресными пожарными извещателями позволяют регистрировать и отображать на адресном приемно-контрольном приборе не только режим работы извещателя, но и его адрес. Обмен данными между адресным приемно-контрольным прибором и извещателями (протокол обмена), а также электропитание извещателей могут быть выполнены различными способами. В целях разделения линий обмена информацией и линии питания извещателей нередко используют трёх- и четырёхпроводные шлейфы, однако для снижения затрат на проводные линии связи многие производители адресных систем передают напряжение питания и осуществляют обмен информацией между прибором и извещателями по двухпроводному шлейфу. Протокол обмена (последовательность. временные характеристики, амплитуда и информационное содержание импульсов) в адресных системах пожарной сигнализации не является стандартным. Чаще всего он разрабатывается фирмами-изготовителями адресных систем под конкретное оборудование или серию. Преимущества адресных шлейфов очевидны, однако существуют определённые сложности их разработки и применения, связанные с проблемами электромагнитной совместимости. Наличие цифрового обмена информацией с использованием импульсных последовательностей ведёт к тому, что наведение на проводные линии связи импульсной помехи от внешних источников электромагнитного излучения может привести к ошибкам в работе системы. В связи с этим в качестве проводных линий связи в адресных шлейфах целесообразно, а в ряде случаев обязательно, применение экранированного провода либо проводов, выполненных в виде «витая пара».

Давайте разберемся что такое шлейф сигнализации (ШС) и как правильно его организовать. Начнем с того, что охранный шлейф представляет собой соединительную линию (электрическую цепь), объединяющую различные датчики сигнализации (ДС) или извещатели - в контексте данной статьи это синонимы.

Кроме того, в шлейфе присутствует оконечное устройство (ОУ), которое согласует его с приемно-контрольным прибором (ПКП).

В качестве оконечного устройства могут выступать:

• резисторы;
• конденсаторы;
• диоды.

Что именно устанавливается в конце шлейфа зависит от конкретной модели ПКП. Стоит заметить, что в системах охранной сигнализации чаще всего используются резисторы, поэтому будем ориентироваться на этот вариант. Структурная схема шлейфа приведена на рисунке 1.

Я сразу нарисовал все возможные типы датчиков, их работу мы сейчас рассмотрим, но в реальной ситуации используется, как правило, один вариант подключения и извещатели с одинаковой тактикой формирования тревожного извещения.

Возможны и комбинации различных подключений, но они встречаются достаточно редко. Теперь давайте перейдем к рассмотрению основных типов шлейфов и принципа их действия.

Внимание! Нумерация типов шлейфов в этой статье условна. Более того, каждый производитель в понятие типа ШС может вкладывать свое толкование. Обязательно имейте это ввиду!

ТИПЫ ШЛЕЙФОВ СИГНАЛИЗАЦИИ

1. ШС с датчиками, работающими "на размыкание".

В охранной сигнализации очень часто встречающийся вариант. При срабатывании извещателя электрическая цепь разрывается, ток в шлейфе падает до нулевого значения. То же самое произойдет при отсутствии питания на извещателе. А вот в случае неисправности датчика возможны два варианта:

• контакты разомкнутся;
• останутся замкнутыми даже при обнаружении нарушителя.

С первым случаем все ясно и просто - прибор сработает и неисправность таким образом заявит о себе. Второй вариант опасен тем, что обнаружить его можно только при полной проверке работоспособности датчика, которую каждый день никто не делает. Утешает только что такие случаи редки, но, тем не менее, они бывают.

2. ШС с датчиком, работающим на "замыкание".

Отличие от первого варианта разве что в схеме подключения и в том, что при срабатывании шлейф замыкается. В охранной сигнализации используется редко, по крайней мере я с таким способом не сталкивался.

3. Использование извещателя с питанием по шлейфу.

Пусть не часто, но такие датчики используются. Если в первых двух случаях напряжение подается по отдельной линии, то здесь извещатель работает от напряжения, подаваемого на ШС приемно-контрольным прибором. В этом случае сигнал тревога формируется увеличением потребления ДС тока, что отслеживается ПКП.

При этом количество подключаемых датчиков может быть ограничено несколькими штуками. Конкретная величина для различных их типов должна указываться в паспорте охранного прибора (равно как и возможность использования такого варианта).

4. Адресный шлейф сигнализации.

Если до сих пор мы рассматривали случаи, когда осуществлялся токовый контроль ШС, то при использовании адресных извещателей информации об их состоянии передается в цифровом виде. Соответственно информативность системы сигнализации при этом возрастает. ДС может диагностировать свое состояние и передавать его на контрольную панель.

ПАРАМЕТРЫ И НЕИСПРАВНОСТИ

Поскольку шлейф охранной сигнализации является электрической цепью, то и характеризуется он такими электрическими параметрами как ток, напряжение и сопротивление. Причем первые два являются вторичными, а работоспособность ШС зависит от сопротивления, которое определяет три основных его состояния:

• "норма";
• "обрыв";
• "замыкание".

Нормальное сопротивление шлейфа должно, как правило, не превышать 1 кОм, причем без учета величины оконечного резистора.

Стоит немного пояснить принцип работы связки ПКП-ШС-ОУ.

Прибор подает на шлейф напряжение, поскольку в нормальном состоянии цепь замкнута в ней возникает электрический ток. Его значение характеризует состояние ШС. Нормальные пределы величины тока задаются оконечным устройством. Отклонение в ту или иную сторону вызывает срабатывание сигнализации.

Сопротивление самого шлейфа, а туда входят также сопротивления переходных контактов в датчиках, определяет максимально допустимые отклонения. При коротком замыкании всего или части ШС (одна из неисправностей) происходит увеличение тока потребления, а обрыв - к его исчезновению. В этом и заключается суть токового контроля.

Таким образом есть еще один критичный параметр - сопротивление утечки между проводами шлейфа, поскольку он является двухпроводной линией, или "землей" и одним из проводников. Эта характеристика указана в паспорте ПКП, но лучше будет если ее значение составит порядка 1 мОм. Хотя многие приборы работают при утечках в несколько десятков кОм.

В завершение один иногда встречающийся вопрос: какова максимальная длина шлейфа охранной сигнализации? Ответ - любая при которой обеспечиваются рассмотренные выше электрические параметры.

* * *

© 2014 - 2019 г.г. Все права защищены.

Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов

Новые технологии, энергосберегающие компоненты, способность программного обеспечения выполнять определенные действия и другие новшества в последние годы изменили не только технологии изготовления пожарных извещателей, но и методы их установки и монтажа. Это, в свою очередь, вызвало изменения в существующих стандартах и нормативах по проектированию систем пожарной сигнализации. Например, давно применяющаяся и считавшаяся до недавнего времени традиционной топология радиального шлейфа в настоящее время все больше и больше заменяется кольцевой топологией. Возможность установки большого количества пожарных извещателей в одном шлейфе без снижения их надежности и работоспособности делает применение кольцевых шлейфов довольно привлекательным по сравнению с радиальными. Современные кольцевые шлейфы являются многофункциональными и позволяют кроме подключения автоматических и ручных пожарных извещателей управлять дополнительным оборудованием с помощью различных модулей входов/выходов.

Преимущества использования аналогово-кольцевых шлейфов:

Рис.1. Радиальные шлейфы Рис.2. Кольцевой шлейф

• Предельная информативность шлейфа, достигаемая применением интеллектуальных пожарных извещателей и их полной адресацией;
• Высокая надёжность кольцевого шлейфа, по сравнению с радиальным - при обрыве или коротком замыкании, радиальный шлейф частично, или полностью выходит из строя, в кольцевом шлейфе устройства, называемые изоляторами, автоматически отсекают повреждённый участок, и шлейф продолжает функционировать как две радиальные ветви. При обрыве шлейфа, изоляторы не активизируются;
• Возможность создания радиальных ответвлений, если это необходимо для оптимизации кабельной схемы;
• Меньшие трудозатраты и расход кабельных материалов при одинаковом количестве извещателей.

Esserbus - максимум надежности, минимум затрат
Пожарные приемно-контрольные приборы ESSER поддерживают кольцевые шлейфы esserbus и esserbus-PLus. Кольцевой шлейф esserbus это двухпроводный шлейф, обладающий следующими особенностями:

• Максимальная длина шлейфа 3500 м;
• До 127 устройств на шлейф;
• До 127 групп извещателей на шлейф;
• До 63 радиальных ответвлений (до 32 устройств в ответвлении) на шлейф;
• До 32 транспондеров на шлейф (до 100 транспондеров на ПКП);
• Напряжение в шлейфе 27,5 в.

В дополнении к вышеописанным особенностями технологий esserbus существует кольцевой шлейф esserbus-PLus с улучшенными характеристиками. Новый шлейф поддерживает автоматические извещатели серии IQ8Quad со встроенными устройствами оповещения, адресные устройства оповещения серии IQ8Alarm и беспроводные устройства IQ8Wireless. Для подключения всех этих устройств не требуется прокладки дополнительных проводов, т.е. передача данных, сигналы и питание всех устройств шлейфа осуществляется всего по двум проводам. Кольцевой шлейф esserbus-PLus поддерживается только ПКП серии IQ8Control.

Шлейф сигнализации (ШС) – одна из составных частей объектовой системы охранно-пожарной сигнализации. Это проводная линия, электрически связывающая выносной элемент (элементы), выходные цепи охранных, пожарных и охранно-пожарных извещателей с выходом приемно-контрольных приборов. Шлейф охранно-пожарной сигнализации – это электрическая цепь, предназначенная для передачи на приемно-контрольный прибор тревожных и служебных сообщений от извещателей, а также (при необходимости) для подачи на извещатель электропитания. ШС состоит обычно из двух проводов и включает в себя выносные (вспомогательные) элементы, устанавливаемые в конце электрической цепи. Эти элементы называются нагрузкой или оконченным резистором ШС.

Рассмотрим двухпроводный ШС. В качестве примера на рисунке 2.4 изображен комбинированный пожарный ШС с нагрузочным R н на конце.

Рис. 2.4 Комбинированный пожарный ШС с нагрузочным R н на конце

Кроме нагрузочного сопротивления имеются ряд факторов, создающий добавочную нагрузку в цепи ШС – это эквивалентное сопротивление самих проводов ШС, сопротивление «утечки» между проводами ШС и между каждым проводником шлейфа и «землей». Допустимые предельные значения этих параметров при эксплуатации указываются в технической документации на конкретный прибор. Вход ШС подсоединяется к элементам приемно-контрольного прибора.

ШС является одним из наиболее «уязвимых» элементов объектовой системы охранно-пожарной сигнализации. Он подвержен воздействию различных внешних факторов. Основной причиной неустойчивой работы системы является нарушение ШС. В процессе работы может произойти отказ в виде обрыва или короткого замыкания ШС, а также самопроизвольное ухудшение его параметров. Возможно умышленное вмешательство в электрическую цепь шлейфа с целью нарушения его правильного функционирования (саботаж). В местах соединения ШС, его крепления и прокладки могут образовываться «утечки» тока между проводами и проводниками на «землю». На сопротивление «утечки» большое влияние оказывает наличии влаги. Например, в помещениях с повышенной влажностью сопротивление между проводами достигает нескольких кОм.

Рассмотрим наиболее распространенные методы ШС:

С описанием ШС постоянным током, используемым в качестве выносного элемента резистором;

С электропитанием ШС знакопеременным импульсным напряжением и используемым в качестве нагрузки последовательными соединенными резисторами и полупроводниковым диодом;

С электропитанием ШС пульсирующим напряжением и используемым в качестве выносного элемента – конденсатора.

Метод контроля с электропитанием его постоянным током подразумевает непрерывных контроль входного сопротивления шлейфа сигнализации. На рисунке 2.5 дана схема типового узла контроля приемно-контрольного прибора. В узле контроля ШС входное сопротивление определяется по значению амплитуды аналогового сигнала U к, снимаемого с плеча делителя, который образуется ШС с входным сопротивлением R вх и измерительным элементом – резистором – R и:

U = U п R вх / (R вх + R и)

Рис. 2.5. Схема типового узла контроля приемно-контрольного прибора.

На выходе аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) устанавливается

Два порога напряжения, соответствующие верхней и нижней границам зоны разрешенных значений входного напряжения ШС. В процессе эксплуатации и изменений сопротивления ШС и сопротивления «утечки» входное сопротивление ШС не должно выходить за пределы допустимых значений. Так как точное значение порога может быть установлено только с некоторой погрешностью, определяемой технологическим разбросом R и и погрешностью АЦП, то в данном случае под допустимым значением подразумевается верхняя и нижняя пороговые зоны. При достижении R и верхнего (что соответствует обрыву ШС) или нижнего порога (что соответствует короткому замыканию проводников ШС) прибор должен переходить с тревожный режим работы. Оптимально выбранным считается значение выносного резистора (нагрузочного сопротивления), при котором обеспечивается контроль ШС с заданными параметрами и формирование извещения «Тревога» при срабатывании извещателя, установленного в этот ШС.