Früherkennung von Bränden. Analog adressierbare Systeme – Brandfrüherkennung Brandfrüherkennung ist wichtig

In der Russischen Föderation kommt es täglich zu etwa 700 Bränden, bei denen mehr als 50 Menschen sterben. Daher bleibt die Erhaltung von Menschenleben eine der wichtigsten Aufgaben aller Sicherheitssysteme. In letzter Zeit wird vermehrt das Thema Brandfrüherkennung diskutiert.

Entwickler moderner Brandbekämpfungsausrüstung konkurrieren darum, die Empfindlichkeit von Brandmeldern gegenüber den Hauptzeichen eines Brandes zu erhöhen: Hitze, optische Strahlung der Flamme und Rauchkonzentration. Es wird viel in diese Richtung gearbeitet, aber alle Brandmelder werden ausgelöst, wenn zumindest ein kleiner Brand bereits ausgebrochen ist. Und nur wenige Menschen diskutieren über das Thema, mögliche Anzeichen eines Brandes zu erkennen. Es wurden jedoch bereits Geräte entwickelt, die keinen Brand, sondern nur die Brandgefahr oder -wahrscheinlichkeit registrieren können. Dies sind Gasbrandmelder.

Vergleichende Analyse

Es ist bekannt, dass ein Brand sowohl durch einen plötzlichen Notfall (Explosion, Kurzschluss) als auch durch die allmähliche Ansammlung gefährlicher Faktoren entstehen kann: Ansammlung brennbarer Gase, Dämpfe, Überhitzung eines Stoffes über dem Flammpunkt, schwelende elektrische Isolierung Kabeldrähte vor Überlastung, Verrottung und Erwärmung von Getreide usw.

Auf Abb. Fig. 1 ist ein Diagramm einer typischen Reaktion eines Gasbrandmelders auf ein Feuer, das damit beginnt, dass eine brennende Zigarette auf eine Matratze fällt. Die Grafik zeigt, dass der Gasmelder nach 60 Minuten auf Kohlenmonoxid reagiert. nach dem Auftreffen einer brennenden Zigarette auf der Matratze reagiert im gleichen Fall der fotoelektrische Rauchmelder nach 190 Minuten, der Ionisationsrauchmelder nach 210 Minuten, was die Zeit für die Entscheidung über die Evakuierung von Personen und die Beseitigung des Feuers erheblich verlängert.

Wenn Sie eine Reihe von Parametern festlegen, die zum Ausbruch eines Feuers führen können, können Sie (ohne auf das Auftreten einer Flamme oder Rauch zu warten) die Situation ändern und ein Feuer (Unfall) vermeiden. Wenn ein Signal von einem Gasbrandmelder frühzeitig empfangen wird, hat das Wartungspersonal Zeit, Maßnahmen zu ergreifen, um den Bedrohungsfaktor zu mindern oder zu beseitigen. Dies kann beispielsweise die Belüftung des Raums mit brennbaren Dämpfen und Gasen sein, bei Überhitzung der Isolierung, Abschalten des Kabelstroms und Umschalten auf die Verwendung einer Backup-Leitung, bei Kurzschluss auf der Elektronikplatine von Computern und gesteuerte Maschinen, Löschen eines lokalen Feuers und Entfernen der fehlerhaften Einheit. Somit liegt die letzte Entscheidung bei ihm: Feuerwehr rufen oder Unfall selbst beseitigen.

Arten von Gasdetektoren

Alle Gasbrandmelder unterscheiden sich in der Art des Sensors:
- Metalloxid,
- thermochemisch,
- Halbleiter.

Metalloxidsensoren

Metalloxid-Sensoren werden auf Basis der Dickschicht-Mikroelektronik-Technologie hergestellt. Als Substrat wird polykristallines Aluminiumoxid verwendet, auf dem beidseitig eine Heizung und eine gassensitive Schicht aus Metalloxid abgeschieden werden (Abb. 2). Das Sensorelement befindet sich in einem Gehäuse, das durch eine gasdurchlässige Hülle geschützt ist, die alle Brand- und Explosionsschutzanforderungen erfüllt.



Metalloxidsensoren dienen zur Bestimmung der Konzentration von brennbaren Gasen (Methan, Propan, Butan, Wasserstoff usw.) in der Luft im Konzentrationsbereich von Tausendstel bis Prozenteinheiten und von toxischen Gasen (CO, Arsenwasserstoff, Phosphin, etc.) in Höhe der maximal zulässigen Konzentrationen, sowie zur gleichzeitigen und selektiven Bestimmung der Konzentrationen von Sauerstoff und Wasserstoff in Inertgasen, beispielsweise in der Raketentechnik. Darüber hinaus haben sie eine für ihre Klasse rekordniedrige elektrische Heizleistung (weniger als 150 mW) und können sowohl stationär als auch tragbar in Gaslecksuchern und Brandmeldesystemen eingesetzt werden.

Thermochemische Gasdetektoren

Unter den Methoden zur Bestimmung der Konzentration brennbarer Gase oder Dämpfe brennbarer Flüssigkeiten in der atmosphärischen Luft wird die thermochemische Methode verwendet. Sein Kern liegt darin, den thermischen Effekt (zusätzliche Temperaturerhöhung) aus der Oxidationsreaktion brennbarer Gase und Dämpfe auf das katalytisch aktive Sensorelement zu messen und das empfangene Signal weiter umzuwandeln. Der Alarmsensor erzeugt unter Ausnutzung dieses thermischen Effekts ein elektrisches Signal proportional zur Konzentration brennbarer Gase und Dämpfe mit unterschiedlichen Proportionalitätsfaktoren für verschiedene Substanzen.

Bei der Verbrennung verschiedener Gase und Dämpfe erzeugt der thermochemische Sensor Signale unterschiedlicher Größe. Gleiche Konzentrationen (in % UEG) verschiedener Gase und Dämpfe in Luftgemischen entsprechen ungleichen Sensorausgangssignalen.

Der thermochemische Sensor ist nicht selektiv. Sein Signal charakterisiert den Explosionsgrad, der durch den Gesamtgehalt an brennbaren Gasen und Dämpfen im Luftgemisch bestimmt wird.

Bei der Kontrolle eines Satzes von Komponenten, bei denen der Gehalt einzelner, vorbekannter brennbarer Komponenten von Null bis zu einer bestimmten Konzentration reicht, kann es zu einem Kontrollfehler kommen. Dieser Fehler tritt auch unter normalen Bedingungen auf. Dieser Faktor muss berücksichtigt werden, um die Grenzen des Bereichs der Signalkonzentrationen und die Toleranz für ihre Änderung festzulegen - die Grenze des zulässigen absoluten Grundfehlers des Betriebs. Die Messgrenzen des Signalgebers sind die kleinsten und höchsten Werte der Konzentration der ermittelten Komponente, innerhalb derer der Signalgeber mit einem Fehler misst, der den angegebenen nicht überschreitet.

Beschreibung des Messkreises

Der Messkreis des thermochemischen Wandlers ist eine Brückenschaltung (siehe Abb. 2). In der Brückenschaltung sind die im Sensor befindlichen empfindlichen B1- und kompensierenden B2-Elemente enthalten. Der zweite Zweig der Brücke - die Widerstände R3-R5 befinden sich in der Signaleinheit des entsprechenden Kanals. Die Brücke wird durch den Widerstand R5 abgeglichen.

Bei der katalytischen Verbrennung eines Luftgemisches aus brennbaren Gasen und Dämpfen auf dem sensitiven Element B1 wird Wärme freigesetzt, die Temperatur steigt und damit der Widerstand des sensitiven Elements. Am Ausgleichselement B2 findet keine Verbrennung statt. Der Widerstand des Ausgleichselements ändert sich mit seiner Alterung, Änderungen des Versorgungsstroms, der Temperatur, der Geschwindigkeit des geregelten Gemischs usw. Die gleichen Faktoren wirken auf das sensitive Element, was die durch sie verursachte Unsymmetrie der Brücke (Nulldrift) und den Regelfehler deutlich reduziert.

Bei stabiler Brückenleistung, stabiler Temperatur und kontrollierter Mischungsgeschwindigkeit ergibt sich eine Brückenunsymmetrie mit einem erheblichen Grad an Genauigkeit aus Änderungen des Widerstands des Sensorelements.

In jedem Kanal sorgt die Stromversorgung der Sensorbrücke durch Regelung des Stroms für eine konstante optimale Temperatur der Elemente. Als Temperatursensor wird in der Regel das gleiche sensitive Element B1 verwendet. Das Signal der Brückenunsymmetrie wird von der Brückendiagonalen ab abgenommen.

Halbleiter-Gassensoren

Das Funktionsprinzip von Halbleitergassensoren beruht auf einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit einer gassensitiven Halbleiterschicht während der chemischen Adsorption von Gasen an ihrer Oberfläche. Dieses Prinzip ermöglicht den effektiven Einsatz in Feueralarmgeräten als alternative Geräte zu herkömmlichen optischen, thermischen und Rauchsignalgeräten (Detektoren), einschließlich solcher, die radioaktives Plutonium enthalten. Und die hohe Empfindlichkeit (für Wasserstoff ab 0,00001 Vol.-%), Selektivität, Geschwindigkeit und niedrige Kosten von Halbleiter-Gassensoren sollten als ihre Hauptvorteile gegenüber anderen Arten von Brandmeldern angesehen werden. Die darin verwendeten physikalischen und chemischen Prinzipien der Signalerfassung werden mit modernen mikroelektronischen Technologien kombiniert, was zu niedrigen Produktkosten in der Massenproduktion und hohen technischen Eigenschaften führt.

Gasempfindliche Halbleitersensoren sind High-Tech-Elemente mit geringem Stromverbrauch (von 20 bis 200 mW), hoher Empfindlichkeit und erhöhter Geschwindigkeit bis zu Sekundenbruchteilen. Metalloxid- und thermochemische Sensoren sind für diese Anwendung zu teuer. Die Einführung in die Produktion von Gasbrandmeldern auf Basis von chemischen Halbleitersensoren, die in Gruppentechnologie hergestellt werden, ermöglicht es, die Kosten von Gasmeldern, die für den Masseneinsatz wichtig sind, erheblich zu senken.

Regulatorischen Anforderungen

Zulassungsdokumente für Gasbrandmelder sind noch nicht vollständig entwickelt. Die bestehenden Abteilungsanforderungen von RD BT 39-0147171-003-88 gelten für Anlagen der Öl- und Gasindustrie. NPB 88-01 über die Platzierung von Gasbrandmeldern besagt, dass sie in Innenräumen an Decken, Wänden und anderen Gebäudestrukturen von Gebäuden und Bauwerken gemäß den Betriebsanweisungen und Empfehlungen von Fachorganisationen installiert werden sollten.

Um die Anzahl der Gaswarngeräte genau zu berechnen und sie korrekt in der Anlage zu installieren, müssen Sie jedoch in jedem Fall zuerst Folgendes wissen:
- Parameter, durch den die Sicherheit gesteuert wird (Art des Gases, das freigesetzt wird und auf eine Gefahr hinweist, z. B. CO, CH4, H2 usw.);
- das Raumvolumen;
- Zweck der Räumlichkeiten;
- Verfügbarkeit von Lüftungssystemen, Luftüberdruck usw.

Zusammenfassung

Gasbrandmelder sind Geräte der nächsten Generation und erfordern daher noch neue Forschungsstudien von in- und ausländischen Unternehmen, die an Brandschutzsystemen beteiligt sind, um eine Theorie der Gasemission und -verteilung in Räumen mit unterschiedlichem Zweck und Betrieb zu entwickeln und durchzuführen praktische Versuche bis hin zur Entwicklung von Empfehlungen für die rationelle Platzierung solcher Detektoren.

Wie Sie wissen, kostet ein Tag Ausfallzeit eines Rechenzentrums Dutzende oder sogar Hunderte Millionen Dollar. Für den Dauerbetrieb muss das Rechenzentrum vor vielen Gefahren, einschließlich Bränden, geschützt werden. In großen amerikanischen und europäischen Rechenzentren werden hierfür Aspirationssysteme zur Brandfrüherkennung aktiv eingesetzt.

Besonderheiten der Branderkennung in Rechenzentren

Ein Rechenzentrum ist eine Hightech-Einrichtung, die mehr Strom verbraucht als ein typisches Büro. Eine wichtige Anforderung an Rechenzentren ist die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur im Raum. Diesem Zweck dient ein spezielles Klimatisierungssystem, das interne Luftströme zwischen den Racks und in ihnen erzeugt, um die Abfuhr überschüssiger Wärme und eine angenehme Temperatur für den Betrieb der Geräte zu gewährleisten.

Eine derart komplexe Klimaanlage erfordert einen besonderen Ansatz zur Branderkennung. Tatsache ist, dass bei starken Luftströmungen herkömmliche Brandmelder zur Erkennung von Rauch oder Wärmestrahlung wirkungslos sind. Durch Luftströmungen angetriebener Rauch darf nicht in die Rauchkammer des Melders gelangen. Und wenn es dennoch in die Kammer eindringt, ist in diesem Moment die maximale Rauchkonzentration im Raum erreicht, so dass beim Auslösen des Melders bereits eine Brandausbreitung unvermeidlich ist. Daher verwenden moderne Rechenzentren aktive Aspirations-Brandmeldesysteme.

Derzeit werden Aspirations-Brandmeldesysteme nur im Ausland produziert; Ihre Haupthersteller sind Bosch, Safe Fire Detection, Securiton, System Sensor und Xtralis (ihm gehören die Ausrüstungsmarken Vesda und Icam, letztere wurde kürzlich von ihm gekauft).

Systeme dieser Klasse, beispielsweise Vesda und Icam von Xtralis, Titanus von Bosch Security oder Aspirationsdetektoren der gleichnamigen Firma System Sensor, werden bereits in vielen Ländern der Welt in solchen Einrichtungen eingesetzt, darunter auch in Russland.

Geschichtlicher Bezug

1967 entwickeln die amerikanischen Forscher Ahlquist & Charlson erstmals ein Nephelometergerät zur Messung der Luftdurchlässigkeit und des Verschmutzungsgrades, das es ermöglicht, den Kohlendioxidgehalt auf den Straßen der Stadt zu kontrollieren. Dieses Gerät wurde verbessert und in den USA vermarktet. 1970 setzte das australische Commonwealth CSIRO das Nephelometer in der Waldbrandforschung ein. Etwas später wurde CSIRO von der APO General Postal Department angesprochen, um das Problem der Brandverhütung in Postdiensten zu untersuchen. Ziel der Studie war es, die am besten geeignete Technologie für den Brandschutz von Telefonzentralen, Computerräumen und Kabeltunneln zu finden. Gefahrenquellen in diesen Anlagen waren Kabel, die durch elektrischen Strom oder von Kochplatten erhitzt wurden. In dieser Studie verwendete CSIRO Nephelometer, um den Rauchgrad in Lüftungskanälen zu überwachen. Anschließend gab diese Studie den Anstoß zur Entwicklung eines hochempfindlichen Instruments, das in der Lage ist, Rauch in einem frühen Stadium eines Feuers zu erkennen. Die Markteinführung einer verbesserten Version dieses Geräts war ein großer Sprung in der Entwicklung von Rauchfrüherkennungssystemen.

Es ist zu beachten, dass die Anforderungen einiger internationaler Versicherungsunternehmen bereits den Einsatz von Brandfrüherkennungssystemen vorschreiben, auch um Versicherungsleistungen zu reduzieren. Und in den Vorschriften der größten internationalen IT-Unternehmen ist das Brandfrüherkennungssystem Teil des Brandschutzsystems.

Arbeitsprinzip

Aspirationssysteme sind Brandfrüherkennungssysteme. Sie verfügen in der Regel über eine modulare Architektur, die eine Anpassung des Systems an spezifische Betriebsbedingungen und Gebäudelayouts ermöglicht. Die Hauptkomponenten eines solchen Systems sind eine Rohrleitung für die Luftzufuhr aus einem kontrollierten Bereich und der Detektor selbst, der überall innerhalb oder außerhalb des geschützten Bereichs platziert werden kann.

Als Rohrleitung werden üblicherweise PVC-Rohre verwendet. Mit Hilfe von Adaptern, Winkeln, T-Stücken und anderem Zubehör können Sie flexible Rohrleitungsnetze für die Luftansaugung erstellen und dabei die Eigenschaften jedes einzelnen Raums berücksichtigen. Gleichzeitig erzeugt der Aspirationsmelder selbst ein Vakuum im Leitungssystem, um eine kontinuierliche Luftzufuhr aus dem überwachten Bereich durch speziell hergestellte Löcher zu gewährleisten. Diese aktiv erfassten Luftproben passieren eine Detektionskammer, wo sie auf Rauchpartikel untersucht werden. Darüber hinaus wird beispielsweise im VESDA-System die Luftprobe zunächst mit einem eingebauten Filter von Staub und Verunreinigungen befreit und die Probe dann in die Aspirations-Detektorkammer geleitet. Dadurch wird eine Verschmutzung der optischen Flächen der Kamera verhindert.

Die Luftprobe tritt in die kalibrierte Kammer des Detektors ein, wo sie von einem Laserstrahl durchdrungen wird. Bei Vorhandensein von Rauchpartikeln in der Luft wird innerhalb der Kammer Lichtstreuung beobachtet, die sofort von einem hochempfindlichen Empfangssystem erfasst wird (Abb. 1). Das Signal wird dann verarbeitet und auf einer Balkendiagrammanzeige, Alarmschwellenindikatoren und/oder einer grafischen Anzeige angezeigt. Die Empfindlichkeit des Detektors kann eingestellt werden und der Luftstrom wird kontinuierlich überwacht Pipeline-Schadenserkennung.

Aspirationsdetektoren werden bedingt in zwei Kategorien unterteilt. Das erste sind Detektoren vom Typ PIB (Point in the Box), bei denen gewöhnliche hochempfindliche Rauchsensoren als Erkennungskamera verwendet werden, z. B. ASD-Pro oder LASD von System Sensor mit einer Empfindlichkeit von 0,03 bis 3,33% / m. Die zweite Gruppe - Ansaugmelder wie VESDA, Icam oder Titanus, die über eigene eingebaute Rauchmeldekammern mit einem Empfindlichkeitsbereich von 0,005 bis 20 % / m für VESDA, von 0,001 bis 20 % / m für Icam und von 0,05 verfügen bis 10% / m bei Titanus. Wir werden nur die Melder der zweiten Gruppe betrachten, da sie im Vergleich zu PIB den größten Empfindlichkeitsbereich haben, was es ermöglicht, einen Brand auch im Stadium des Drahtschmelzens zu erkennen und die höchste Schwelle zum Auslösen eines Gas-Feuerlöschsystems einzustellen Daten Center.

Funktionen und Vorteile

Klassische Brandmeldeanlagen funktionieren erst, wenn es schwelt oder ein Feuer ausbricht. Bereits in diesem Stadium der Zündung wird die Brandbekämpfung zu einer schwierigen Angelegenheit. Der wichtigste Vorteil von Aspirationssystemen ist, dass sie Entstehungsbrände erkennen und frühzeitig vor einem Brand warnen. Der intelligente Prozessor der Rauchmeldekammer analysiert die empfangenen Daten und entscheidet, ob sie irgendwelchen typischen Brandmustern entsprechen. Gleichzeitig werden externe Faktoren unterdrückt, die zu Fehlalarmen führen können.

Was sind also die Hauptvorteile von Aspirationssystemen?

1. Zuverlässige Branderkennung zur Frühwarnung. Hochsensible Sensoren erkennen einen Brand in seinem frühesten Stadium – in der Pyrolysephase, noch bevor sich sichtbare Rauchpartikel ausbreiten (z. B. wenn ein Kabel oder ein anderes elektronisches Element eines Geräts zu schmelzen beginnt). In den meisten Fällen verhindern solche Systeme erhebliche Sachschäden, da sie ein ausgefallenes Element schnell identifizieren, das stromlos gemacht werden kann, und verhindern, dass ein Entstehungsbrand in eine aktive Phase übergeht. Darüber hinaus ermöglichen Aspirationssysteme, ein aktives (normalerweise gasförmiges) Feuerlöschsystem nicht in Betrieb zu nehmen und Geld zu sparen, das für das Nachfüllen von Gasflaschen erforderlich ist.

2. Verringerung der Anzahl falsch positiver Ergebnisse. Dank intelligenter Signalverarbeitung der Sensoren in den Absauganlagen werden äußere Faktoren wie Staub, Zugluft oder elektrische Störungen unterdrückt, die häufig zu Fehlalarmen führen. Dies gewährleistet eine höhere Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit des Systems auch in Räumen mit hohen Decken oder extremen Temperaturen sowie in schmutzigen oder feuchten Umgebungen.

3. Schnelle Installation und einfache Wartung. Die Detektoren können überall im Innen- und Außenbereich installiert werden, um Servicetechnikern den Zugang zu erleichtern. Aspirationssysteme sind im Raum unsichtbar und ihre Wartung erfordert keine hohe Qualifikation. Auf dem Anzeigebildschirm werden Informationen zu allen Störungen, wie z. B. Rohrleitungsschäden, Filterverschmutzung usw., angezeigt. Somit muss das Personal nicht viel Zeit damit verbringen, eine Systemfehlfunktion zu identifizieren, es kann gewartet werden, sobald Informationen verfügbar werden.

Der wesentliche und grundlegende Unterschied zwischen Absaugsystemen und herkömmlichen Systemen mit passiven Rauchsensoren besteht in der aktiven Luftentnahme aus Kommunikations- und Serverschränken des Rechenzentrums durch einen eingebauten Lüfter, der wie ein Staubsauger funktioniert. Ein weiterer wichtiger Unterschied ist die höhere Empfindlichkeit der Detektoren, die es ermöglicht, Rauchpartikel zu erkennen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, ab 0,005 %/m für das VESDA-System, ab 0,001 % für das Icam oder ab 0,05 % für das Titanus.

Ein wichtiges Merkmal ist das Vorhandensein eines eingebauten (wie das VESDA-System) und / oder externen Filter, in dem die Ansaugluft gereinigt wird. Solche Filter ermöglichen den Betrieb von Aspirationssystemen in stark verschmutzten Räumen ohne ständiges Reinigen oder Austauschen von Laserkameras, was wiederum die Lebensdauer des Systems erhöht und die Wartungskosten senkt.

Einsatzbereiche

In einigen Fällen bringt der Einsatz von Aspirationssystemen greifbare Ergebnisse im Vergleich zu herkömmlichen passiven Detektoren. Zunächst einmal sind dies Unternehmen und Unternehmen, bei denen die Kontinuität von Produktions- oder Geschäftsprozessen von größter Bedeutung ist und Ausfallzeiten nicht akzeptabel sind. Dies sind beispielsweise Telekommunikationsanlagen und Serverräume von Finanzinstituten, Gemeinschaftseinrichtungen und medizinische Sterilräume (Operationssäle), Energie- und Transportsysteme. Aspirationssysteme sind auch dann sinnvoll, wenn Fehlbedienungen der aktiven Feuerlöschanlage ausgeschlossen werden müssen, was zu einem großen Zeit- und Kostenaufwand für die Sanierung der Anlage führt.

Absaugsysteme werden in Räumen bevorzugt, in denen die Rauchdetektion schwierig ist, wie z. B. hohe Luftströmungen oder hohe Lichthöfe (Einkaufszentren, Fitnessstudios, Theater, Museen usw.). Sie werden auch in Räumen verwendet, in denen der Zugang für Wartungszwecke unmöglich oder schwierig ist; Sie eignen sich optimal zum Schutz von Zwischendecken und unter Doppelböden, Aufzugsschächten, Industriegebieten, Luftkanälen sowie Gefängnissen und anderen Haftanstalten. Ein weiterer Einsatzbereich liegt in extremen Umgebungsbedingungen: bei starker Staub-, Gasbelastung, Feuchtigkeit, sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen (z. B. in Kraftwerken, Papier- oder Möbelfabriken, in Autowerkstätten, Bergwerken). Und schließlich kommen Absaugsysteme zum Einsatz, wenn die Raumgestaltung erhalten bleiben soll und die Raucherkennung versteckt werden soll.

Bau einer Aspirationsanlage im Rechenzentrum

Rechenzentrumsgeräte befinden sich in der Regel in geschlossenen Schränken, daher ist die Probenahme aus Schränken die effektivste Lösung, um diese Bereiche zu schützen. Bei Absaugsystemen in Rechenzentren werden Schläuche mit Absauglöchern über Racks mit eingebauten Geräten geführt. Das flexible Schlauchsystem ermöglicht die Probenahme sowohl über als auch innerhalb von Schränken mit Kapillaren und bietet die zuverlässigste Rauchdetektion in vollständig geschlossenen Schränken sowie von oben belüfteten Schränken (Abbildung 2).

Was kostet Brandschutz?

Die Kosten einer Brandschutzlösung für ein bestimmtes Rechenzentrum hängen vom Volumen und der Fläche des Raums sowie von der Anzahl der separat geschützten Systemkomponenten ab. In jedem Fall übersteigen diese Kosten nicht 1 % der Kosten der im Rechenzentrum installierten Geräte. Beispielsweise beträgt der Preis für einen 15-Kanal-Icam-Detektor, der 15 Geräteracks schützen kann, 10-11.000 Euro, das GerätVESDA VLP, das bis zu 2000 qm schützen kann, kostet 4-5 Tausend Euro, während Titanus bis zu 400 qm schützt. und kostet 2000-4000 Euro.
Das aktive Ansaugen von Luft und deren anschließende Analyse auf den Gehalt an Rauchpartikeln in der Ansaugkammer ermöglicht es, das System so zu gestalten, dass Luftströmungen im Raum die Rauchdetektion nicht beeinträchtigen. Mit dem Icam-Sensor können Sie beispielsweise bis zu 15 Racks schützen, indem Sie in jedes ein separates Kapillarrohr legen, und auch eine Zielbestimmung vornehmen, indem Sie den Brandort mit der Genauigkeit eines einzelnen Schranks bestimmen. Das Funktionsprinzip des Icam-Sensors besteht darin, abwechselnd Luft aus jedem Rohr zu ziehen und sie weiter auf den Gehalt an Rauchpartikeln in der Detektionskammer zu analysieren.

Titanus verfügt über eine ROOM-IDENT-Funktion, die eine frühzeitige Erkennung und Ortung von Bränden ermöglicht. Ein Detektor kann bis zu fünf Räume oder fünf Racks mit nur einer installierten Röhre steuern. Der Prozess der Bestimmung der Zündquelle durch das ROOM-IDENT-System umfasst vier Schritte, und das Ergebnis wird auf dem Detektor angezeigt.

Stufe 1(Normalmodus): Die Verrohrung dient zum Sammeln und Auswerten von Luftproben in mehreren Räumen.

Stufe 2(Brandfrüherkennung): Luftabsaugung und Analyse. Bei Rauch wird sofort ein Alarm ausgelöst, um frühzeitig reagieren zu können.

Stufe 3(Umkehrumlauf): Wenn ein Alarm ausgelöst wird, wird das Sauggebläse ausgeschaltet und das zweite Gebläse eingeschaltet, wodurch alle Rauchpartikel in die entgegengesetzte Richtung aus der Rohrleitung geblasen werden.

Stufe 4(Orten): Nach dem Spülen der Rohrleitung ändert sich die Richtung der Luftbewegung erneut. Anhand der gemessenen Zeit, die die Rauchpartikel benötigen, um das Detektionsmodul zu erreichen, bestimmt das System den Brandort.

Mithilfe eines flexiblen Leitungssystems mit einem einzigen VESDA-Sensor können Sie beispielsweise den Raum nicht nur über den Racks, sondern auch hinter der Zwischendecke und dem Doppelboden sowie den Kabelkanälen kontrollieren, die sich in jedem Rechenzentrum befinden und sind oft ein Brandherd. Darüber hinaus sind Detektoren des VESDA-Systems in ein Rack eingebaut, was Platz spart und die strukturelle Einheitlichkeit aller Geräte im Rechenzentrum gewährleistet.

Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Organisation eines zuverlässigen Brandmeldesystems ist der Lufteinlass direkt vom Gitter der Zu- und Abluft des Raums. Der entstehende Rauch gelangt zwangsläufig in den Luftstrom, sodass durch die Installation eines Rohrsystems mit Ansaugöffnungen am Rückluftgitter des Umluftsystems ein entstehender Brand in einem sehr frühen Stadium sofort erkannt wird.

Die Luftprobenahme direkt neben dem Abluftgitter ermöglicht es Ihnen, Rauchpartikel in der Luft zu erfassen, selbst wenn die erzeugten Luftströme alle anderen Rohrprobenahmeöffnungen im Raum umgangen haben. Dies liegt daran, dass die gesamte im Raum enthaltene Luft durch die Abluft zirkuliert, wodurch kein einziges in der Luft enthaltenes Rauchpartikel die Ansaugöffnung passiert (Abb. 3).

Durch die Möglichkeit, unterschiedliche Brandgefahrenstufen einzustellen, können Sie das System für geeignete Reaktionen in verschiedenen Stadien der Brandentwicklung programmieren, z. B. um Klimaanlagen auszuschalten oder aktive Feuerlöschsysteme zu starten. Sie können beispielsweise mehrere Voralarmschwellen oder die höchste Empfindlichkeit einstellen - um den Zeitpunkt des Schmelzens von Ausrüstungselementen zu bestimmen. Wenn diese Empfindlichkeitsschwelle überschritten wird, wird ein Voralarmsignal an die Feuerwache gesendet, damit das Personal den Schmelzpunkt erkennt und die Stromversorgung der Ausrüstung abschaltet, um die Ausbreitung des Feuers zu verhindern.

Sie können die Empfindlichkeit auch auf mittel einstellen, und das System erkennt den Moment starker Rauchentwicklung im Raum, wenn es schwierig ist, einen Ort oder ein Gerät zu finden, das Rauch verursacht. Wenn diese Empfindlichkeitsschwelle überschritten wird, kann das System so programmiert werden, dass es die Klimaanlagen abschaltet. Die niedrigste Empfindlichkeit wird für die Rauchentwicklung im Raum eingestellt, wenn eine weitere Brandausbreitung ohne aktive Feuerlöschsysteme nicht verhindert werden kann. Bei Erreichen dieser Empfindlichkeitsschwelle wird die Auslösung der Gas-Feuerlöschanlage programmiert (Abb. 4).

Das Einschalten von Feuerlöschanlagen ist die zweite Stufe zur Verhinderung der Brandausbreitung im Rechenzentrum, wenn die Brandentwicklung nicht mehr durch einfache Maßnahmen gestoppt werden kann: Ausschalten des rauchenden Servers, Klimaanlagen etc. Für die aktive Brandbekämpfung werden in der Regel Gas-Feuerlöschsysteme verwendet, wobei zwei Prinzipien zur Organisation der Brandbekämpfung in einem Rechenzentrum angewendet werden. Die erste ist die allgemeine Gasfeuerlöschung, wenn die gesamte Fläche des Rechenzentrums gelöscht wird. Die zweite ist das Feuerlöschen mit Gestellgas, wenn ein einzelnes Gestell gelöscht wird. Letzteres gilt für Racks mit Sonderausstattung, bei denen der Datenverlust mehr kostet als die Installation und Wartung einer Feuerlöschanlage. Dies ist jedoch ein Thema für einen separaten Artikel.

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Die rechtzeitige Erkennung eines Brandes in einem Rechenzentrum kann den Verlust von Geräten und kritischen Daten sowie erzwungene Ausfallzeiten verhindern, die mit finanziellen und materiellen Kosten für das Unternehmen verbunden sind. Die Investition in ein zuverlässiges Brandmeldesystem für Rechenzentren schützt Ihr Unternehmen vor den zukünftigen Kosten für die Überholung elektronischer Geräte und den Informationsverlust bei einem Brand. Manchmal sind diese finanziellen Verluste unvergleichlich größer als die Kosten für ein Brandfrüherkennungssystem.

Die Kosten eines Brandschadens, selbst in einem einzigen Raum, können beeindruckende Summen erreichen. Zum Beispiel, wenn sich in den Räumlichkeiten Geräte befinden, deren Preis die Kosten eines Brandschutzgeräts erheblich übersteigt. Herkömmliche Feuerlöschmethoden sind in diesem Fall ungeeignet, da bei ihrem Einsatz nicht weniger Schaden droht als das Feuer selbst.

Aus diesem Grund besteht ein wachsender Bedarf an Brandfrüherkennungssystemen, die Anzeichen eines Brandes bereits in den Kinderschuhen erkennen und umgehend Maßnahmen zur Verhinderung ergreifen können. Brandfrüherkennungsgeräte erfüllen ihre Funktionen dank hochsensibler Sensoren. Dies sind Temperatursensoren, Rauchsensoren sowie chemische, spektrale (flammenempfindliche) und optische Sensoren. Sie alle sind Teil eines einzigen Systems zur Früherkennung und supereffizienten Brandlokalisierung.

Die wichtigste Rolle spielt dabei die Eigenschaft von Brandfrüherkennungsgeräten zur kontinuierlichen Überwachung der chemischen Zusammensetzung der Luft. Beim Verbrennen von Kunststoff, Plexiglas, Polymermaterialien ändert sich die Zusammensetzung der Luft dramatisch, was von der Elektronik erfasst werden soll. Für solche Zwecke werden weit verbreitet gasempfindliche Halbleitersensoren verwendet, deren Material in der Lage ist, den elektrischen Widerstand durch chemische Einwirkung zu ändern.

Systeme, die Halbleiter verwenden, verbessern sich ständig, der Markt für Halbleiter wächst ständig, wie die Entwicklung der Finanzmärkte zeigt. Moderne Halbleitersensoren sind in der Lage, die bei der Verbrennung freigesetzten Mindestkonzentrationen von Stoffen zu erfassen. Das sind vor allem Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, aromatische Kohlenwasserstoffe.

Wenn die ersten Anzeichen eines Brandes erkannt werden, fängt die Arbeit der Feuerlöschanlagen erst an. Die Detektionsausrüstung arbeitet genau und schnell, ersetzt mehrere Personen und schließt den menschlichen Faktor beim Löschen eines Feuers aus. Diese Geräte sind idealerweise mit allen Gebäudesystemen verbunden, die die Ausbreitung eines Feuers beschleunigen oder verlangsamen können. Das Früherkennungssystem schaltet bei Bedarf die Belüftung des Raums in der erforderlichen Menge vollständig aus - Stromversorgungselemente, schaltet den Alarm ein und sorgt für eine rechtzeitige Evakuierung von Personen. Und vor allem - starten Sie einen Feuerlöschkomplex.

In den frühen Stadien ist das Löschen eines Feuers viel einfacher als in späteren Stadien und kann nur wenige Minuten dauern. Das Feuerlöschen in der Anfangsphase kann mit Methoden durchgeführt werden, die die physische Zerstörung von im Raum befindlichen Gegenständen ausschließen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise das Löschen durch Ersetzen von Sauerstoff durch ein nicht brennbares Gas. In diesem Fall senkt das verflüssigte Gas, wenn es flüchtig wird, die Temperatur im Raum oder in einem bestimmten Bereich und unterdrückt auch die Verbrennungsreaktion.

Brandschutztüren sind ein wesentlicher Bestandteil jedes Brandschutzsystems. Dabei handelt es sich um ein konstruktives Element, das für eine gewisse Zeit die Brandausbreitung auf benachbarte Räume verhindert.

Brandfrüherkennungseinrichtungen sind in erster Linie unverzichtbar, um die Sicherheit von Menschen zu gewährleisten. Ihre Notwendigkeit wurde durch zahlreiche und bittere Erfahrungen bewiesen. Feuer ist eine der unvorhersehbarsten Naturkatastrophen, wie die gesamte Geschichte der menschlichen Zivilisation beweist. In unserer Zeit hat dieser Faktor nicht an Relevanz verloren. Im Gegenteil, heute kann selbst ein lokaler Brand katastrophale Schäden verursachen, die mit dem Ausfall teurer Geräte und Maschinen einhergehen. Deshalb lohnt es sich, in ein solches Früherkennungssystem zu investieren.

Dieses System soll das Anfangsstadium eines Brandes erkennen, eine Benachrichtigung über Ort und Zeitpunkt seines Auftretens übermitteln und bei Bedarf automatische Feuerlösch- und Rauchentfernungssysteme einschalten.

Ein wirksames Brandwarnsystem ist der Einsatz von Alarmanlagen.

Die Brandmeldeanlage muss:

* - den Brandort schnell identifizieren;

* - zuverlässig ein Feuersignal an das Empfangs- und Steuergerät übertragen;

* - das Feuersignal in eine für das Personal der geschützten Einrichtung geeignete Form umwandeln;

* - bleiben immun gegen den Einfluss externer Faktoren außer Brandfaktoren;

* - Schnelles Erkennen und Übermitteln von Benachrichtigungen über Fehlfunktionen, die das normale Funktionieren des Systems verhindern.

Industriegebäude der Kategorien A, B und C sowie Objekte von nationaler Bedeutung sind mit Brandbekämpfungsautomatisierung ausgestattet.

Das Brandmeldesystem besteht aus Brandmeldern und Konvertern, die die Brandauslösefaktoren (Wärme, Licht, Rauch) in ein elektrisches Signal umwandeln; eine Kontrollstation, die ein Signal sendet und Licht- und Tonalarme einschaltet; sowie automatische Feuerlösch- und Entrauchungsanlagen.

Das frühzeitige Erkennen von Bränden erleichtert deren Löschung, was maßgeblich von der Empfindlichkeit der Sensoren abhängt.

Automatische Feuerlöschsysteme

Automatische Feuerlöschanlagen sind dazu bestimmt, einen Brand zu löschen oder zu lokalisieren. Gleichzeitig müssen sie auch die Funktionen eines automatischen Brandmelders erfüllen.

Automatische Feuerlöschanlagen müssen folgende Anforderungen erfüllen:

* - Die Reaktionszeit muss kleiner sein als die maximal zulässige Zeit für die freie Entwicklung eines Feuers;

* - im Löschmodus die zur Beseitigung des Brandes erforderliche Einwirkungsdauer aufweisen;

* - über die erforderliche Versorgungsintensität (Konzentration) von Feuerlöschmitteln verfügen;

* - Funktionssicherheit.

In den Räumlichkeiten der Kategorien A, B, C werden stationäre Feuerlöschanlagen eingesetzt, die in Aerosol (Halocarbon), Flüssigkeit, Wasser (Sprinkler und Sintflut), Dampf, Pulver unterteilt sind.

Am weitesten verbreitet sind derzeit Sprinkleranlagen zum Löschen von Bränden mit Sprühwasser. Dazu wird unter der Decke ein Netz verzweigter Rohrleitungen montiert, an denen Sprinkler mit einer Bewässerungsrate mit einem Sprinkler von 9 bis 12 m 2 der Bodenfläche angebracht sind. In einem Abschnitt des Wassersystems müssen mindestens 800 Sprinkler vorhanden sein. Die durch einen Sprinkler vom Typ CH-2 geschützte Bodenfläche sollte in Räumen mit erhöhter Brandgefahr nicht mehr als 9 m 2 betragen (wenn die Menge an brennbaren Materialien mehr als 200 kg pro 1 m 2 beträgt; in anderen Fällen - nicht mehr als 12 m 2. Der Auslass im Sprinklerkopf ist mit einem Schmelzverschluss (72 ° C, 93 ° C, 141 ° C, 182 ° C) verschlossen, wenn es geschmolzen ist, spritzt Wasser auf den Deflektor. Die Bewässerungsintensität des Bereichs beträgt 0,1 l / s m 2

Sprinklernetze müssen unter Druck gesetzt werden, um 10 l/s zu liefern. Wenn während eines Feuers mindestens ein Sprinkler öffnet, wird ein Alarm gegeben. Steuer- und Signalventile befinden sich an sichtbaren und zugänglichen Stellen, und nicht mehr als 800 Sprinkler sind an ein Steuer- und Signalventil angeschlossen.

In feuergefährdeten Räumlichkeiten wird empfohlen, die gesamte Fläche der Räumlichkeiten sofort mit Wasser zu versorgen. In diesen Fällen kommen Gruppenaktionsanlagen (Drencher) zum Einsatz. Drencher sind Sprinkler ohne Schmelzsicherungen mit offenen Löchern für Wasser und andere Verbindungen. In normalen Zeiten wird der Wasserabfluss zum Netz durch ein Sammelventil geschlossen. Die Intensität der Wasserversorgung beträgt 0,1 l / s m 2 und für Räume mit erhöhter Brandgefahr (mit einer Menge an brennbaren Materialien von 200 kg pro 1 m 2 oder mehr) - 0,3 l / s m 2.

Der Abstand zwischen Drenchern sollte 3 m und zwischen Drenchern und Wänden oder Trennwänden 1,5 m nicht überschreiten. Die von einem Drencher geschützte Bodenfläche sollte nicht mehr als 9 m 2 betragen. Während der ersten Löschstunde müssen mindestens 30 l/s zugeführt werden

Die Einheiten ermöglichen die automatische Messung von überwachten Parametern, die Erkennung von Signalen in Gegenwart einer Explosionssituation, die Umwandlung und Verstärkung dieser Signale und die Ausgabe von Befehlen zum Einschalten von Schutzauslösern.

Das Wesentliche des Explosionsbeendigungsprozesses ist die Hemmung chemischer Reaktionen durch die Zufuhr von Feuerlöschzusammensetzungen zur Verbrennungszone. Die Möglichkeit, die Explosion zu stoppen, beruht auf dem Vorhandensein eines bestimmten Zeitintervalls von dem Moment an, in dem die Explosionsbedingungen auftreten, bis zu ihrer Entwicklung. Dieser Zeitraum, der bedingt als Induktionszeit (find) bezeichnet wird, hängt von den physikalisch-chemischen Eigenschaften des brennbaren Gemisches sowie vom Volumen und der Konfiguration des geschützten Geräts ab.

Bei den meisten brennbaren Kohlenwasserstoffgemischen beträgt f ind etwa 20 % der gesamten Explosionszeit.

Damit ein automatisches Explosionsschutzsystem seinen Zweck erfüllt, muss folgende Bedingung erfüllt sein:< ф инд, то есть, время срабатывания защиты должно опережать время индуктивного периода.

Die Bedingungen für die sichere Verwendung elektrischer Geräte werden durch die PUE geregelt. Elektrische Geräte werden in explosionsgeschützte, für feuergefährdete Bereiche geeignete und normale Leistung unterteilt. In explosionsgefährdeten Bereichen dürfen nur explosionsgeschützte elektrische Geräte verwendet werden, die nach Explosionsschutzstufen und -arten sowie Kategorien (gekennzeichnet durch einen sicheren Spalt, dh den maximalen Durchmesser des Lochs, durch das die Flamme eines bestimmten Brennstoffs strömt) unterschieden werden Gemisch nicht passieren kann), Gruppen (die bei einem gegebenen brennbaren Gemisch durch T gekennzeichnet sind).

In explosionsgefährdeten Räumen und Bereichen von Außenanlagen werden spezielle elektrische Beleuchtungsgeräte in explosionsgeschützter Ausführung verwendet.

Rauch Luken

Rauchdurchstiege sollen die Rauchfreiheit benachbarter Räume gewährleisten und die Rauchkonzentration in der unteren Zone des Brandraumes reduzieren. Durch das Öffnen von Rauchluken werden günstigere Bedingungen für die Evakuierung von Personen aus einem brennenden Gebäude geschaffen und die Arbeit der Feuerwehren beim Löschen eines Brandes erleichtert.

Zur Rauchabführung im Kellerbrandfall sehen die Normen den Einbau von Fenstern mit einer Größe von mindestens 0,9 x 1,2 m pro 1000 m 2 Kellerfläche vor. Die Rauchluke wird normalerweise mit einem Ventil verschlossen.

Derzeit beinhalten die meisten Waldbranderkennungsmethoden die persönliche Anwesenheit von Rettern: Patrouillen, Beobachtung von Türmen und Hubschraubern sowie die Verwendung von Weltraumdaten. Alle angewandten Maßnahmen sind sicherlich wirksam, wenn keine anormale Hitze vorhanden ist. Aber während der Dürreperiode, wenn Brände gleichzeitig weite Gebiete in verschiedenen Teilen des Landes bedecken, stellt sich die Frage nach fortschrittlicheren Systemen zur Überwachung und Frühwarnung vor Waldbränden.

Waldbrandmeldesystem

Innovative Entwicklungen in diese Richtung haben es ermöglicht, ein völlig einzigartiges Waldbrandmeldesystem zu schaffen. Im Gegensatz zu allen derzeit existierenden Brandbekämpfungsmethoden arbeitet dieses System automatisch, ohne oder mit nur geringem menschlichem Eingreifen, und alarmiert den Bediener in den frühesten Stadien der Branderkennung.

"Waldbranderkennung" ist ein großflächiges Sensorsystem, mit dem Sie:

  • Führen Sie eine kontinuierliche Videoüberwachung durch.
  • Rauch frühzeitig erkennen.
  • Rettungsdienste automatisch benachrichtigen.
  • Prognostizieren Sie das Ausmaß der Entwicklung der Zündquelle.
  • Berechnen Sie die Anzahl der Kräfte, die darauf abzielen, das Feuer zu beseitigen.

Das Gerät ist mit einem autonomen Stromversorgungssystem ausgestattet und weist einen hohen Schutzgrad gegen verschiedene Wetterbedingungen und höhere Gewalt auf. Und das bedeutet, dass das System während eines Gewitters nicht ausfällt und es Ihnen ermöglicht, vom Blitz getroffene Zentren zu erkennen.

So kaufen Sie das System

Firma "Xorex-Service", repräsentiert die Technologie Erkennung von Waldbränden auf dem weißrussischen Markt hat sich als zuverlässiger Partner im Bereich IT-Technologien etabliert. Alle vom Unternehmen beworbenen Geräte unterliegen der obligatorischen Zertifizierung und sind von ausgezeichneter Qualität.

Die Arbeit an jedem Auftrag wird einzeln durchgeführt:

  1. In der Anfangsphase werden hochqualifizierte Spezialisten das Gelände bewerten, alle Merkmale des Reliefs, die Verfügbarkeit der Infrastruktur und sogar die Wetterbedingungen des bereitgestellten Gebiets berücksichtigen.
  2. In der zweiten Phase werden alle Arbeiten zur Installation und Konfiguration der Ausrüstung unter Berücksichtigung aller zuvor identifizierten individuellen Merkmale durchgeführt.
  3. Nach der Vorbereitung schulen die Spezialisten des Unternehmens die Mitarbeiter Ihrer Organisation in der Arbeit mit dem System und bieten fortlaufenden Support von ihrer Seite. Das ist die Servicegarantie!

Attraktiv ist auch, dass Sie sich selbst mit eigenen Augen von der Wirksamkeit überzeugen können Erkennung von Waldbränden Testen unseres Systems. Sie werden mit dem Team von Fachleuten und den Kosten für die Systemwartung auf jeden Fall zufrieden sein. Und die rechtzeitige Vorhersage einer schrecklichen Naturkatastrophe wird dazu beitragen, viele irreversible Folgen von Waldbränden zu vermeiden.