Рубрикатор

Цифровые роботизированные системы пожаротушения на базе мини-роботов для защиты объектов с массовым пребыванием людей

Опубликовано пользователем Людмила Селецкая,
Avtoritet.net

ООО «Инженерный центр пожарной робототехники «ЭФЭР»
185031, Петрозаводск, ул. Заводская, д. 4
Тел./факс: (8142) 77-49-23, 57-34-23
e-mail: marketing@firerobots.ru

Главные проблемы на объектах с массовым пребыванием людей — это отсутствие должного контроля систем безопасности объектов и их низкая готовность к выполнению своих функций. Существующие системы пожарной автоматики в значительной мере зависят от человеческого фактора и могут, как показала практика, бесконтрольно отключаться. Сама же пожарная автоматика, единожды установленная на срок службы 10 лет, часто даже не может тестироваться. Речь идет о широком применении в торговых центрах спринклерных систем. Спринклеры, пришедшие к нам из Англии еще в XIX веке, представляющие собой оросительные головки с тепловыми замками, нашли широкое применение благодаря простейшей конструкции и низкой стоимости. Возможно, поэтому их не коснулась ни электронная, ни цифровая революция. Но не везде подходит такая простота. Их высокая инерционность, неуправляемость, разовое действие (проверка только при пожаре!), километры труб создают на многих объектах технические сложности. На их место приходят пожарные роботы.

Первые роботы появились в Кижах, и они позволили решить без спринклеров серьезную техническую задачу по защите уникального памятника деревянного зодчества.

Эти же роботы были направлены для ликвидации последствий техногенной катастрофы на Чернобыльской АЭС. Работая в условиях высокой радиации, они спасли здоровье многих солдат химических войск.

Сегодня пожарные роботы способны решить комплексные проблемы пожарной безопасности в местах с массовым пребыванием людей. Их применяют на стадионах «Зенит-Арена» и «Лужники», в киноконцертном зале «Крокус-Экспо» и др. (рис. 1 а), б) и в)).

Применение пожарных роботов на объектах с массовым пребыванием людей

Рис. 1. Применение пожарных роботов на объектах с массовым пребыванием людей

Идущие в ногу со временем, пожарные роботы стали цифровыми, самотестируемыми, с регистрацией событий, с возможностью удаленного доступа через Интернет и мобильную связь.

Общий вид пожарных мини-роботов и демонстрация работы показаны на рисунке 2.

Общий вид пожарных мини-роботов и демонстрация работы

Рис. 2. Общий вид пожарных мини-роботов и демонстрация работы

Как работают цифровые роботизированные системы пожаротушения, рассмотрим по функциональной схеме (рис. 3), на которой представлены принципиально новые решения по комплексной системе безопасности.

Функциональная схема роботизированной установки пожаротушения

Рис. 3. Функциональная схема роботизированной установки пожаротушения

Пожарные мини-роботы-оросители (ПР) устанавливаются на противопожарном трубопроводе. Пожарный робот — это, по сути, управляемый спринклер с тепловой головкой самонаведения, направляющий струю на очаг возгорания.

Он имеет переносной пульт дистанционного управления и установленный на вводе дисковый затвор. В состав роботизированной установки пожаротушения (РУП) входит устройство управления с дисплеем, соединенное с пожарным роботом по информационному каналу RS-485 через сетевой контроллер. Приемник пожарной сигнализации соединен с адресными пожарными извещателями и с устройством управления. В РУП также входят соединенные с устройством управления блок коммутации для интеграции с другими системами безопасности и регистратор неисправностей системы. Регистратор через интернет-каналы удаленного доступа соединен с центром управления кризисными ситуациями ЦУКС МЧС и компьютером ОТК завода-изготовителя, и по радиоканалу — с мобильным телефоном дежурного по объекту защиты.

Такие системы позволяют обеспечить 100% готовность с цифровым контролем системы на всех уровнях (исключается человеческий фактор!).

Высокая эффективность обеспечивается быстрым обнаружением возгорания (до 20 с!) на ранней стадии (очаг 0,1 м2!) и гарантированным подавлением очага в самом начале его возникновения всем доступным расходом огнетушащего вещества (принципиально новый подход!).

Стоимость пожарных мини-роботов-оросителей дешевле спринклерных установок. Например, для защиты площади 1000 м2 требуются около сотни спринклеров и полкилометра труб. Их заменяют 2 мини-робота, а вместо труб осуществляется адресная доставка огнетушащего вещества по воздуху. Их стоимость более чем на 20% дешевле спринклерной системы.

Экономические показатели при росте цен на «железо» и труд «говорят» уже не в пользу спринклеров.

Рассмотрим функциональные возможности систем (рис. 4). В отличие от спринклеров, мини-робот с расходом 10 л/с в соответствии с СП 5.13130.2009 может не только создавать нормируемую интенсивность, например 0,08 л/(с•м2) на минимально допустимой площади, но и направлять весь расход огнетушащего вещества на очаг возгорания. В этом случае на площади 12 м2 — в зоне действия спринклера — обеспечивается интенсивность 0,8 л/(с•м2), десятикратно превосходящая нормируемую интенсивность 0,08 л/(с•м2). Такая высокая интенсивность позволяет быстро подавлять огонь на ранней стадии развития пожара.

Схемы спринклерной (а) и роботизированной установок пожаротушения на базе пожарных мини-роботов

Рис. 4. Схемы спринклерной (а) и роботизированной установок пожаротушения на базе пожарных мини-роботов (б): 1 — водопитатель; 2 — ороситель; 3 — узел управления; 4 — подводящий трубопровод; 5 — защищаемый участок, S = 12 м2; 6 — задвижка с электроприводом; 7 — пожарный робот

РУП на базе пожарных мини-роботов предназначены для работы в системе «человек-машина»; во время пожара могут работать как в автоматическом режиме до приезда пожарной команды, так и поступать в полное распоряжение пожарной команды по ее прибытии. Руководитель тушения пожара может управлять пожарными роботами с пункта дежурного персонала, переведя систему в дистанционный режим, и контролировать ситуацию развития пожара, выбирать роботы, необходимые для тушения, регулировать форму струи. Для спринклеров, не имеющих управления, возможность их оперативного открытия и закрытия в случае необходимости является большой проблемой.

РУП контролируют пожарную обстановку, и при отсутствии признаков горения пожаротушение автоматически прекращается, а РУП переходит в дежурный режим. При этом, если очаг загорания возникает повторно, то автоматическое пожаротушение возобновляется. Это значительно уменьшает ущерб от избыточного использования воды. Все параметры элементов системы подлежат автоматическому тестированию по заданной программе, включающей и короткие пуски с подачей воды. Все внештатные ситуации адресно регистрируются и передаются по каналам связи на верхний уровень.

Существенным шагом развития современных систем автоматического пожаротушения является появление мини-роботов ТРВ (рис. 5). Большим преимуществом систем ТРВ нормального давления является их удобное сопряжение с городскими системами водоснабжения, простая схема магистральной и распределительной сети, значительно более низкая стоимость в сравнении с другими системами ТРВ. Эти системы обеспечивают снижение в 2,5 раза расхода и в 4 раза объема воды, требуемых для пожаротушения. Все это особенно актуально для объектов культуры, где ущерб от воды зачастую соизмерим с ущербом от пожара.

Струя тонкораспыленной воды

Рис. 5. Струя тонкораспыленной воды

На сегодняшний день в Российской Федерации новый вид автоматических установок пожаротушения — роботизированные установки пожаротушения — законодательно и нормативно закреплен в основополагающих документах, определяющих их применение для защиты объектов. Они введены в федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ст. 116, в Свод правил проектирования СП 5.13130.2009 «Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические», в ГОСТ Р 53326-2009 и ВНПБ 39-16 «Установки пожаротушения роботизированные».

Пожарные мини-роботы с распыленными струями с расходом 10 л/с и тонкораспыленными струями (ТРВ) с расходом 4 л/с сертифицированы и находят все большее применение в новых проектах.

В заключение

Пожарные роботы отвечают требованиям к современным цифровым роботизированным системам, легко интегрируются с другими системам пожарной безопасности объекта (вентиляции, дымоудаления и др.), работают в системе удаленного доступа (прямая связь непосредственно с центром управления кризисными ситуациями ЦУКС МЧС!), функционально предназначены для работы во взаимодействии с руководителем пожара. Они отличаются высокой готовностью, которая обеспечивается цифровизацией всех элементов системы и цифровым контролем на всех уровнях системы, исключающим человеческий фактор, и автоматической диагностикой системы. Живучесть системы обеспечивается 100% резервированием, глубоким эшелонированием с многоуровневыми режимами работы: автоматическим, дистанционным, ручным.

Пожарные роботы являются «умным продуктом», хорошо вписываются в современные цифровые системы комплексной защиты объектов и имеют большую перспективу в быстроразвивающейся цифровой экосреде.

Широкие технические возможности пожарных роботов позволят принципиально разрешить накопившиеся проблемы пожарной безопасности в местах с массовым пребыванием людей.

  • Первая статья цикла материалов , посвященных устройствам ППУ «Гефест». Обязательным элементом конструкции насосов, задвижек и вентиляторов, входящих в систему пожарной автоматики, являются электродвигатели. От исправной работы его зависит работа всей системы. Зачастую возникает проблема отсутствия функции контроля исправности линии связи между элементом управления двигателем и непосредственно самим двигателем. Для решения задачи ГК «Гефест» был разработан Блок контроля и пуска БКП380, из состава ППУ «Гефест». БКП380 представляет собой простое в эксплуатации устройство, которое полностью решает задачу по контролю линии связи между ППУ и трехфазным электродвигателем 220 / 380 В, с достаточно информативной индикацией на корпусе.

  • Проектно-монтажную организацию и производителя систем противопожарной защиты за рубежом выбирает, как правило, страховая компания. У нее есть свои перечни производителей оборудования, с которыми они могут вести дела и кому доверяют. Заказчик находится в стороне от всех принимаемых решений. Вопросы текущего обслуживания систем противопожарной защиты объектов за рубежом по большей части решаются с помощью специализированных компаний, которых в Европе не так уж и много: в целом не более десятка аналогичных, и не более сотни чуть ниже уровнем.

  • Тушение распыленной водой горючих материалов с произвольным начальным распределением температуры / Совершенствование нормативных правовых актов для оперативного реагирования сил и средств МЧС России на пожары и чрезвычайные ситуации / Оценка целесообразности применения и проблемы создания образцов автономных беспилотных воздушных судов для проведения мониторинга и разведки в зонах ЧС

  • Одним из первых, кто заметил влияние звука на работу жестких дисков, был инженер компании Sun FishWorks. В 2008 г. он выложил в сеть видео, в котором показал, как обыкновенный крик в непосредственной близости от жестких дисков приводит к перебоям в их работе. Проблемой заинтересовался ряд компаний, в числе которых была компания Siemens. В 2009 г. начаты исследования влияния систем пожаротушения на работу жестких дисков.

  • Федеральным законом от 25.06.2002 № 73-ФЗ «Об объектах культурного наследия народов Российской Федерации» определена система мер по сохранению объектов культурного наследия. Но специальных норм пожарной безопасности под такие объекты не существует. В некоторых случаях разрабатываются специальные технические условия применительно к конкретному объекту. Но даже в них основную роль играют требования не по противопожарной защите памятника, а требования по возможности эксплуатации (вопросы режима, содержание путей эвакуации и т.п.). Интересное решение по данному вопросу есть у скандинавских коллег. Они провели практические испытания, на основе которых было выбрано оптимальные решения по противопожарной защите деревянных зданий.

  • С вступлением новых межгосударственных стандартов на приборы пожарные, а потом, как следствие, новых сводов правил, вся практика проектирования изменится. ЗКПС будет точкой отсчета во всей логике работы систем противопожарной защиты. И теперь эти ЗКПС необходимо каким-то образом увязать с зонами противопожарной защиты, к которым относятся зоны оповещения, пожаротушения и/или противодымной вентиляции. Необходимо в своде правил по проектированию предусмотреть обязательность отражения в проектной документации не только алгоритмов этого взаимодействия, но и условия активации исполнительных устройств.

  • Долгие годы вопрос документирования взаимодействия различных противопожарных и других инженерных систем оставался не освященным в нашем законодательстве и стандартах. Данная же статья призвана дать ориентир проектировщикам, их заказчикам и сотрудникам служб эксплуатации каким образом этот вопрос решить, используя с одной стороны передовой, а с другой — уже хорошо проверенный на практике инструмент. «Пожарная матрица» подходит для описания взаимодействия элементов противопожарной защиты между собой и смежными инженерными системами зданий.

  • Источники питания: как выбрать лучший? / А отвечать кто будет? Пушкин? О комплексном подходе к оборудованию объекта / Тепловизоры: реальность и ожидания. Мнения экспертов / Методология портирования и выбор технологического стека ...

  • Фундамент разработки межгосударственных стандартов, охватывающих требования к пожарной автоматике, уже заложен. Подготовлены первые редакции стандартов, содержащих требования к элементам системы пожарной сигнализации, системы передачи извещений о пожаре, управлению пожарной автоматикой. Разрабатываемые проекты межгосударственных стандартов будут использоваться на территории стран Евразийского экономического союза при разработке, производстве и подтверждении соответствия ИБЭ, СПИ, ТСОП, ППКП и ППУ требованиям ТР ЕАЭС 043/2017. Выполнение положений данных стандартов позволит обеспечить единый подход к техническим требованиям и к контролю качества.

  • МЧС России на постоянной основе проводится работа по актуализации действующих сводов правил. В настоящее время подготовлены изменения, проводится публичное обсуждение и экспертиза в технических комитетах сводов правил, устанавливающих требования к обеспечению огнестойкости объектов защиты, объемно-планировочным и конструктивным решениям, электрооборудованию, отоплению, вентиляции и кондиционированию, внутреннему противопожарному водопроводу. Особое внимание уделяется разработке сводов правил в области проектирования систем пожарной сигнализации и пожаротушения.