سیستم اعلام حریق چیست؟

در این مقاله نگاهی می‌اندازیم به ساختار «سیستم اعلام حریق» و انواع مختلف آن. سیستم اعلام حریق برای هشدار در مورد شرایط اضطراری طراحی شده است تا افراد بتوانند برای محافظت از خود یا دیگران وارد عمل شوند.
    سیستم‌های اعلام حریق در ادارات، کارخانه‌ها و ساختمان‌های عمومی وجود دارند. این سیستم‌ها بخشی از فضایی را که هر روز در آن قرار می‌گیریم اشغال می‌کنند، اما تا وقتی شرایط اضطراری پیش نیاید اغلب کسی به آنها توجه نمی‌کند با اینکه این سیستم‌ها می‌توانند جان ما را نجات دهند.
    روش تشخیص شرایط اضطراری در این سیستم‌ها متنوع است، اما وقتی زنگ هشدار به صدا در می‌آید، یعنی افراد درون ساختمان باید آنجا را تخلیه کنند زیرا احتمال آتش‌سوزی وجود دارد. سیستم‌های اعلام حریق همچنین دارای سیستم ارسال سیگنال از راه دور هستند و می‌توانند از طریق ایستگاه مرکزی، آتش‌نشانی را خبر کنند. 

دپارتمان برق و الکترونیک

    حال باید پرسید سیستم اعلام حریق یا سیستم تشخیص آتش‌سوزی چیست. در این مقاله نگاهی می‌اندازیم به ساختار این سیستم‌ها و انواع مختلف آنها.
    مرکز و قلب این سیستم آشکارساز حریق، یک پنل کنترل برای هشدار در مورد وجود آتش است. این پنل یک هاب مرکزی برای تمام سیگنال‌های آشکارساز است که باید به آن متصل شوند و این پنل وضعیت اضطراری را به کاربر نشان می‌دهد.
    این بخش همچنین در شبیه‌سازی صدای زنگ هشدار برای تمرین مواقع آتش‌سوزی و تخلیه مورد استفاده قرار می‌گیرد تا همه افراد بدانند در صورت وقوع آتش‌سوزی واقعی چه کاری باید انجام دهند.

  1Fire Alarm Control Panel پنل کنترل سیستم هشدار حریق

انواع آشکارساز حریق

در هسته سیستم اعلام حریق، دستگاه تشخیص آتش‌سوزی قرار دارد که انواع گوناگون دارد و از آشکارساز‌های دود هوشمند گرفته تا شیشه‌های شکستنی دستی را در بر می‌گیرد. می‌توان این دستگاه‌ها را به گروه‌های زیر تقسیم‌بندی کرد. 
1.    آشکارساز حرارتی
2.    آشکارساز دود
3.    آشکارساز مونوکسید کربن
4.    آشکارسازهایی با چند سنسور
5.    هشدار دستی
 
  2 انواع آشکارساز حریق
یک. آشکارساز حرارتی
آشکارساز حرارتی براساس دمایی ثابت کار می‌کند. اگر دما از مقداری که پیشتر معین شده است فراتر برود، زنگ هشدار به صدا در می‌آید. همچنین این دستگاه می‌تواند براساس میزان تغییر دما کار کند.
 
  3 آشکارساز حرارتی
معمولاً آشکارسازهای حرارتی به روشی مشابه فیوز‌های الکتریکی کار می‌کنند. آشکارسازها دارای آلیاژ یوتکنیک (eutectic) هستند که نسبت به دمای معینی حساس است و از حالت جامد به مایع در می‌آید و این امر باعث به صدا در آمدن زنگ خطر می‌شود. سیستم یوتکتیک ترکیبی همگن از موادی است که در یک دمای واحد ذوب یا منجمد می‌شود و این دما پایین‌تر از نقطه ذوب هر یک از ترکیبات به‌صورت جداگانه است.

 دو. آشکارساز دود
سه نوع آشکارساز دود وجود دارد که عبارت‌اند از:
•    یونیزاسیون
•    پراکندگی نور
•    تیرگی نور
آشکارسازی دود به کمک یونیزاسیون
این نوع آشکارساز به‌طور کلی شامل دو محفظه است که اولی مرجع تغییرات دما، رطوبت یا فشار محیط است و محفظه دوم حاوی یک منبع رادیوالکتیو و معمولاً ذره آلفا است و هوای عبوری از محفظه را که در آن جریانی بین دو الکترود وجود دارد یونیزه می‌کند.
    وقتی دود وارد محفظه می‌شود، جریان کاهش می‌یابد و افت جریان باعث به صدا در آمدن زنگ هشدار می‌شود.
 
  4آشکارسازی دود به کمک یونیزاسیون
آشکارسازی دود به کمک پراکندگی نور
آشکارسازی دود به کمک پراکندگی نور براساس تأثیر تیندال (Tyndall effect) کار می‌کند. یک فتوسل و منبع نور توسط یک محفظه تاریک از هم جدا شده‌اند، به‌طوری که منبع نور روی فتوسل نیفتد. عبور دود از داخل محفظه باعث می‌شود نور منبع پراکنده شده و بر فتوسل بیفتد. خروجی فتوسل زنگ هشدار را فعال می‌کند.
 
  5آشکارسازی دود به کمک پراکندگی نور
آشکارسازی دود به کمک تیرگی نور
در روش آشکارسازی دود به کمک تیرگی نور، دود با یک پرتو نور بین منبع نور و فتوسل تداخل کرده و فتوسل میزان نور دریافتی را اندازه‌گیری می‌کند. تغییر در خروجی فتوسل باعث به صدا در آمدن زنگ هشدار می‌شود.
    از این نوع سیستم تشخیص حریق برای محافظت از مناطق وسیع استفاده می‌شود که منبع نور و فتوسل با فاصله از هم قرار می‌گیرند.

  6آشکارسازی دود به کمک تیرگی نور
سه. آشکارساز مونوکسید کربن
آشکارسازهای مونوکسید کربن که به آنها آشکارسازهای حریق CO نیز می‌گویند، آشکارسازهای الکترونیکی هستند که برای نشان دادن وقوع آتش‌سوزی براساس سطح مونوکسید کربن هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند. مونوکسید کربن گازی سمی است که در اثر احتراق تولید می‌شود.
    در این مورد، این آشکارسازها مشابه آشکارسازهای مونوکسید کربن نیستند که در خانه‌ها برای محافظت از ساکنان در برابر تولید گاز مونوکسید کربن به علت سوخت ناقص وسایل گازسوز استفاده می‌شوند.
    البته آشکارساز مونوکسید کربن از همان سنسورهای دستگاه‌های خانگی استفاده می‌کند، اما با این فرق که سنسورهای آن حساس‌تر هستند و سریع‌تر واکنش نشان می‌دهند. این آشکارساز یک سلول الکتروشیمیایی دارد که مونوکسید کربن را حس می‌کند، اما به دود یا سایر عوارض آتش‌سوزی حساس نیست.
 
  7آشکارسازهای مونوکسید کربن
 چهار. آشکارسازهایی با چند سنسور
آشکارسازهای چندسنسوری دارای هر دو حسگر نور و حرارت هستند و ورودی این حسگرها را با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده‌ای که در مدار آشکارساز تعبیه شده است پردازش می‌کنند. سپس آشکارساز واکنش‌های ترکیبی از هر دو سنسور نوری و حرارتی را به پنل کنترل باز می‌گرداند. این آشکارسازها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند به طیف وسیعی از آتش‌سوزی‌ها واکنش نشان دهند.
 
  8آشکارسازهای چندسنسوری
پنج. هشدار دستی
هشدار دستی یک نقطه تماس شیشه‌ای در دستگاهی است که پرنسل یا ساکنان را قادر می‌سازد با شکستن شیشه، زنگ هشدار را به‌صورت دستی به صدا درآورند.
 
  9هشدار دستی
انواع مختلف سیستم‌های اعلام حریق
سیستم‌های اعلام حریق را می‌توان به چهار دسته اصلی تقسیم کرد:
1.    معمولی
2.    آدرس‌دار
3.    هوشمند
4.    بی‌سیم
در اینجا هر یک را سیستم‌ها را دقیق‌تر بررسی می‌کنیم.
یک. سیستم‌های اعلام حریق معمولی
در سیستم‌های اعلام حریق معمولی، برای اتصال بین چندین نقطه تماس و آشکارسازها از کابل‌ استفاده می‌شود و سیگنال‌ها از طریق کابل به واحد کنترل اصلی می‌رسند.
 
  10 سیستم‌های اعلام حریق معمولی
نقاط تماس و آشکارسازها در «مناطق» ویژه مرتب شده‌اند تا مکان‌یابی علت هشدار خطر ساده‌تر شود. این امر هم برای آتش‌نشانی و هم برای مدیریت عمومی ساختمان‌ها بسیار مهم است.
    هر منطقه در پنل کنترل هشدار حریق یک لامپ نشانگر یا یک نمایش متنی یا در برخی موارد هر دو را دارد. هرچه بتوان یک ساختمان را به مناطق بیشتری تقسیم کرد، مکان‌یابی نقطه اصلی هشدار خطر دقیق‌تر خواهد بود.
 
  11 مناطق سیستم هشدار حریق
پنل کنترل به دست‌کم دو مدار صداساز متصل است که صدای زنگ یا صداهای الکترونیکی یا سایر سیستم‌های صوتی اعلام حریق را دارا هستند. این دستگاه‌ها با فعال شدن هشدار خطر، صدا تولید می‌کنند.
 
دو. سیستم‌های اعلام حریق آدرس‌دار
اصل تشخیص آتش‌سوزی در سیستم‌های آدرس‌دار مانند سیستم‌های معمولی است با این تفاوت که به هر آشکارساز (اغلب به کمک یک سوییچ دیپ) یک آدرس داده می‌شود و به این ترتیب پنل کنترل می‌تواند دقیقاً تعیین کند کدام آشکارساز یا کدام نقطه تماس هشدار را اعلام کرده است.
 
  12 سیستم‌های اعلام حریق آدرس‌دار
مدار تشخیص یک حلقه سیمی است و حداکثر ۹۹ دستگاه می‌توانند به این حلقه متصل شوند. معمول است که این حلقه با ماژول‌های جداساز نصب می‌شود تا بتوان آن را برش داد و در نتیجه در صورت اتصال کوتاه یا بروز خطا، تنها بخشی از سیستم آسیب ببیند و بقیه سیستم بتواند به کار ادامه دهد.
 
در این دو سیستم اعلام حریق یعنی سیستم معمولی و سیستم آدرس‌دار، آشکارسازها هوشمند نیستند، زیرا فقط می‌توانند سیگنال‌های خروجی را ارائه دهند که ارزش پدیده شناسایی‌شده را نشان می‌دهد. پس تصمیم‌گیری در مورد وجود یا عدم آتش‌سوزی، بروز خطا، پیش‌هشدار یا موارد دیگر بر عهده واحد کنترل است.
سه. سیستم‌های اعلام حریق هوشمند
در این نوع سیستم‌ اعلام حریق که هوشمند است، هر آشکارساز به رایانه‌ای متصل است که محیط اطراف را ارزیابی می‌کند و به پنل کنترل اطلاع می‌دهد که آیا آتش‌سوزی شده است، خطایی رخ داده است یا سر آشکارساز نیاز به تمیز شدن دارد.
    سیستم‌های هوشمند اساساً بسیار پیچیده هستند و امکانات بسیار بیشتری نسبت به دو سیستم پیشین دارند. هدف اصلی سیستم‌های هوشمند این است از اعلام هشدارهای اشتباه جلوگیری کنند.
 
  13سیستم‌های اعلام حریق هوشمند
سیستم‌های اعلام حریق هوشمند در نسخه‌های ۲، ۴ و ۸حلقه‌ای موجود هستند در نتیجه می‌توان با یک پنل کنترل مکان‌های بزرگی را زیر نظر گرفت.
 
  14سیستم‌های اعلام حریق هوشمند
چهار. سیستم‌های اعلام حریق بی‌سیم
آخرین نوع از سیستم‌های اعلام حریق که به آنها می‌پردازیم، سیستم‌های اعلام حریق بی‌سیم هستند. این سیستم‌ها جایگزینی مؤثر برای سیستم‌های اعلام حریق سنتی و سیمی هستند که کاربردهای مختلف داشتند. این سیستم‌ها از ارتباطات رادیویی ایمن و بدون نیاز به مجوز برای اتصال حسگرها و دستگاه‌ها با کنترلرها استفاده می‌کنند.
    این سیستم ساده مزایای منحصر به فرد بسیاری دارد و سیستمی کاملاً هوشمند برای تشخیص آتش بدون نیاز به کابل‌کشی است.
 
  15 سیستم‌های اعلام حریق بی‌سیم
خلاصه
سیستم‌های اعلام حریق که هر روزه در محل کار یا مکان‌های دیگر با آنها مواجه هستیم، برای هشدار به افراد داخل ساختمان در مورد وضعیت اضطراری آتش‌سوزی نصب شده‌اند. انواع اصلی آشکارسازهای هشداردهنده عبارت‌اند از:
•    آشکارساز حرارتی
•    آشکارساز دود
•    آشکارساز مونوکسید کربن
•    آشکارسازهایی با چند سنسور
•    هشدار دستی
انواع مختلف سیستم‌های اعلام حریق عبارت‌اند از:
•    معمولی
•    آدرس‌دار
•    هوشمند
•    بی‌سیم

نویسنده: تیم RealPars
منبع: RealPars
مترجم: بهناز دهکردی
مجتمع فنی تهران