Тюменский индустриальный

МИЩУК Д.М.
 
ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ 
ТЕМПЕРАТУРЫ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО 
ПОЖАРОТУШЕНИЯ 
Мищук Д.М., магистрант, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация. 
В связи с большой площадью защищаемых помещения (более 1000 м2) 
системами водяного и пенного пожаротушения, принято разделять зоны пожаротушения. 
При этом проявляются сложности при реализации системы обнаружения пожара и 
выделения зоны тушения. 
Ключевые слова. 
Пожаротушение, пожарная сигнализация, зона пожаротушения, 
автоматика.
 
Введение.
При проектировании систем промышленной безопасности, 
в том числе систем автоматического пожаротушения, могут возникать 
задачи, связанные с полевым уровнем. Одной из таких задач является 
однозначное определение зоны пожаротушение в промышленных цехах 
большой площади. 
Постановка задач.
Для выявления проблемы предлагается 
рассмотреть цех регенерации диэтиленгликоля (ДЭГа) и метанола 
площадью от 1000 м
2
. 
 
Для того чтобы обеспечить все системы необходимым объёмом 
огнетушащего вещества было принято решение разделить цех на зоны 
тушения, а зоны тушения, в свою очередь, делить на секции по площади, 
охватываемой пожарными трубопроводами. Такое решение более 
целесообразно и выгодно экономически, так как уменьшает затраты на 
приобретение и хранение огнетушащего вещества. 
Отсюда вытекает проблема однозначности определения зоны, в 
которой возник пожар, иначе огнетушащего вещества просто не хватит, 
так как его количество рассчитано строго на определённую площадь, 
которая не превышает площадь самой большой зоны тушения. То есть 
пожарный контроллер должен знать где именно произошёл пожар, и 
запускать 
соответствующие 
алгоритмы 
управления 
пожарной 
52 

---

автоматикой. Для этого необходимо правильно спроектировать систему 
обнаружения пожара (СОП). 
Если при проектировании СОП использовать один тип извещателей. 
придётся решать ряд проблем. Например, при высоте потолков помещений 
от 9-ти метров, тепловые извещатели не могут использоваться, так как их 
площадь контроля настолько мала, что никак не регламентируется СП 
5.13130-
2009. При использовании извещателей пламени придётся 
просчитывать угол установки каждого извещателя. Это нужно для того 
чтобы зона обнаружения не в коем случае не пересекалась с зоной 
тушения на которую данный извещатель не рассчитан. Количество 
извещателей для каждой зоны пожаротушения – не менее 2-х, а учитывая 
расположение технологического оборудования, технологические сети 
трубопроводов и вентиляционных коробов, вырастет в несколько раз.
Обсуждение.
Типовым решением определения зоны пожаротушения 
является использование извещателей пламени совместно с тепловыми 
извещателями. Извещатели пламени дают сигнал «Пожар», который 
является разрешением на отработку алгоритмов пожаротушения. Тепловые 
извещатели выдавая сигнал «Пожар» на контроллер определяют 
непосредственно зону пожаротушения. Может случится так, что на пожар 
среагируют несколько извещателей пламени, привязанных к соседним 
зонам пожаротушения. Это может происходить в следствии ошибок 
проектирования, монтажа или других различных неучтённых факторов. 
Алгоритм совместной работы извещателей различных типов исключает 
возможность отработки пожарной автоматики одновременно по двум 
соседним зонам пожаротушения.
При разработке алгоритма определения зоны тушения, также 
рассматривалась возможность применения извещателя теплового 
линейного оптического.
Принцип действия такого извещателя основан на неупругом 
рассеянии света или «принципе комбинационного рассеяния света» 
(эффект Рамана) [2]. В роли чувствительного элемента (ЧЭ) выступает 
оптический кабель, который в зависимости от температуры меняет свою 
проводимость. Для определения места изменения температуры в 
оптоволоконном кабеле применяется полупроводниковый лазер. 
Изменение температуры меняет структуру оптоволокна. При 
взаимодействии излучения лазера с изменённой структурой оптоволокна 
помимо прямого рассеяния света, появляется отражённый свет. Блок 
обработки (БО) измеряет скорость распространения и мощность как 
прямого, так и отражённого света и определяет место изменения 
температуры, её величину и скорость изменения температуры. Другими 
словами, БО производя определённые расчёты знает расстояние от БО до 
места изменения температуры, а применение неэлектрических средств 
измерения, использование оптоволоконного кабеля позволяет применять 
53 

---

извещатель в любых помещениях на взрывоопасных промышленных 
объектах. 
По принципу действия такой извещатель относится к тепловым 
линейным адресным и полностью соответствует приложению Р «Методы 
повышения достоверности сигнала о пожаре» СП 5.13130-2009, а значит 
может использоваться как основной метод обнаружения пожара.
Возвращаясь к вопросу проектирования СОП с использованием 
нескольких типов извещателей, следует отметить что использование 
оптического извещателя даёт ряд преимуществ перед типовым решением 
(извещатель пламени совместно с тепловыми извещателями):
прокладывать ЧЭ можно в любых промышленных помещениях вне 
зависимости от категории помещения по пожарной опасности, так как ЧЭ 
оптического извещателя не является электрическим. По этой же причине 
ЧЭ не подвержен к электромагнитным помехам, теплу, холоду, влажности, 
коррозии, агрессивным средам. 
ЧЭ не требует специализированного способа прокладки, так как 
современные технологии производства оптоволокна позволяют создавать 
линии, защищённые от повреждений (бронированные). ЧЭ прокладывается 
непосредственно по конструкциям технологического оборудования и в 
любых труднодоступных местах. 
применение оптического извещателя существенно облегчает процесс 
проектирования, монтажа, соответственно снижает стоимость СОП.
адресность извещателя позволяет с точностью до метра определять 
обрывы и оперативно их устранять.
Заключение. 
Таким образом, применение подобного решения при 
проектировании реконструкции цеха регенерации ДЭГа и метанола 
обеспечит однозначное определение зоны возникновения пожара, а также 
удешевит стоимость реализации монтажа и обслуживания системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Моисеева, Н. П. Система термомониторинга кабельной линии с 
использованием оптоволоконного датчика / Н. П. Моисеева. – Москва: 
Лань, 2007. – 236 с. 
2. 
Системы противопожарной защиты установки пожарной 
сигнализации и пожаротушения автоматические нормы и правила 
проектирования: СП 5.13130.2009 : утв. МЧС Рос. Федерации 25.03.09 : 
ввод. в действие с 01.05.09. – Москва : Росстандарт, 2009. – 183 с.
Научный руководитель: Логачев В. Г., д-р. техн. наук, профессор 
кафедры кибернетических систем 
54 

---

УДК 622.276.5