В рамках постоянно действующего открытого семинара
"Электронные системы безопасности" 13 сентября 2010 г. состоялся
семинар на базе НОУ "Институт электронных систем безопасности".
Рабочий президиум семинара
Доктор технических наук, профессор, Анатолий
Николаевич Членов - председатель семинара;
Кандидат технических наук, доцент Кирюхина Татьяна
Григорьевна - сопредседатель семинара.
Анастасия Фатековна Шакирова - секретарь семинара.
В работе семинара приняли участие представители следующих
организаций:
НОУ "Такир", компания "Тинко", кафедра пожарной автоматики
Академии ГПС МЧС России, УНК АСИТ Академии ГПС МЧС России, НП
Гильдия "Безопасность", НОУ Институт электронных систем
безопасности.
Семинар открыл профессор Членов Анатолий Николаевич.
Он приветствовал участников семинара "Электронные системы
безопасности", объявил состав участников и порядок выступлений.
По теме семинара он отметил, что приёмно-контрольные приборы (ППК)
являются основой современных электронных систем безопасности (ЭСБ)
объектов различных форм собственности.
По функциональному назначению и отношению к потоку информации в
системе сигнализации ППК принадлежат к большой группе технических
средств оповещения, предназначенных для приема, преобразования,
передачи, хранения, обработки и отображения информации. К данной
группе относятся также системы передачи извещений (СПИ),
включающие пульт централизованного наблюдения и устройство
объектовое оконечное, которое в некоторых случаях может выполнять
функции ППК.
В результате длительной работы подготовлена и опубликована книга,
в которой проведен анализ современного состояния ППК в России
(Членов А.Н., Кирюхина Т.А., Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф.
Приёмно-передающие устройства электронных систем безопасности –
М.: НОУ "Институт электронных систем безопасности", 2010. – 269
с.).
В книге представлена классификация и обозначение ППК в
соответствии с нормативными документами. Определены основные
технические характеристики и параметры, приведенные в стандартах и
эксплуатационных документах.
Представлены два классификатора, используемых в
научно-исследовательской и проектной деятельности. Один из них,
"Информационный", необходим для систематизации различных
источников информации (патентов, статей, реклам, проектов и т.д..
Другой, "Технический", - используется для систематизации
непосредственно изделий по обязательному перечню признаков,
характеризующих их работу.
Рассмотрены наиболее распространенные методы контроля
двухпроводного шлейфа сигнализации, составляющие основу
формирования первичных каналов связи ППК на объекте.
Показаны наиболее важные этапы истории создания ППК и современные
тенденции их развития, приведена номенклатура распространенных
приборов отечественного производства. Приведены технические
характеристики, функциональные возможности а также основы
эксплуатации современных приборов различной информационной
емкости, используемых в системах охранной, пожарной и
охранно-пожарной сигнализации.
Отдельный раздел занимает описание приборов специального
назначения, применяемых в системах тревожной сигнализации. Это
приборы для взрывоопасных зон, комбинированные приборы, приборы
для патрульно-постовой службы, а также приборы вспомогательные.
Книга предназначена для специалистов, занимающихся
проектированием, монтажом, наладкой, ремонтом и техническим
обслуживанием систем автономной и централизованной охранной,
пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Книга может быть
использована также как учебное пособие для студентов ВУЗов,
слушателей курсов подготовки, переподготовки и повышения
квалификации специалистов государственных организаций и частных
компаний, работающих в области обеспечения безопасности.
Представленные в книге материалы помогут специалистам проектных и
монтажно-эксплуатационных организаций в работе по созданию и
техническому обслуживанию систем тревожной сигнализации.
В своем выступлении Шакирова Анастасия Фатековна
рассказала об
особенностях разработки и применения приёмно-контрольных приборов
тревожной сигнализации для взрывоопасных объектов.
Необходимыми факторами, обеспечивающими взрыво- и пожарную
безопасности применения приемно-контрольного прибора (прибора, ППК)
на промышленном объекте, являются учет при проектировании системы
тревожной сигнализации условий эксплуатации, а также класса взрыво-
или пожарооопасной зоны.
К внешним и внутренним источникам воспламенения взрывоопасной
среды, связанным с прибором и приводящим к возникновению взрыва,
относятся:
• искрение в электрических цепях прибора и местах электрических
соединений;
• нагревания поверхности прибора и (или) его частей;
• разряд статического электричества, наведенного на
неметаллические оболочки прибора и (или) его части;
• экзотермические реакции, включая самовоспламенение пыли.
Взрывоопасная зона представляет собой часть замкнутого или
открытого пространства, в пределах которого постоянно или
периодически обращаются горючие вещества и в котором они могут
находиться при нормальном режиме технологического процесса или его
нарушении (аварии). Соответственно в пределах пожароопасной зоны
могут постоянно находиться или периодически обращаться горючие
(сгораемые) вещества. Классы взрыво- и пожароопасных зон
характерных производств обычно приводятся в нормах
технологического проектирования или в отраслевых перечнях
производств по пожаровзрывоопасности. Классификация взрывоопасных
зон применяется в целях выбора оборудования по его уровню
взрывозащиты, обеспечивающему безопасную эксплуатацию такого
оборудования в соответствующей зоне.
Следует учитывать, что в современных нормативных документах
обозначения классов взрывоопасных зон отличаются от ранее
используемых. Обозначения пожароопасных зон не изменились. В
зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной
газовой смеси или горючей пыли в виде облака или слоя
взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:
• для взрывоопасных газовых сред – классы 0, 1 и 2;
• для взрывоопасных пылевых сред классы 20, 21 и 22.
В соответствии с программой государственной стандартизации в
России техническим комитетом по стандартизации ТК 403 разработаны
и введены в действие с 2001 г. стандарты серии Р 51330, а с 2007
г. – новые стандарты серии Р 52350 на взрывозащищенное
электрооборудование.
Согласно изменениям от 30.04.2009г. внесенным в номенклатуру
продукции, в отношении которой законодательными актами РФ
предусмотрена обязательная сертификация, взрывозащищенное
электрооборудование разработанное (выпущенное) после 01.01.2008г.
должно быть сертифицировано на соответствие стандартам ГОСТ
Р52350. Оборудование (продукция) выпущенная до 01.01.2008г.
проходит сертификацию на соответствие прежних действующих
стандартов ГОСТ 51330.
Требования российских стандартов соответствуют требованиям
стандартов Международной электротехнической комиссии (МЭК) и
Европейских стандартов на взрывозащищенное электрооборудование.
Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 февраля
2010 г. № 86 утвержден технический регламент о безопасности
оборудования для работы во взрывоопасных средах, вступающий в силу
через 12 месяцев с момента опубликования. Действие данного
технического регламента распространяется на электрическое
(электрооборудование) и неэлектрическое оборудование для работы во
взрывоопасных средах.
В настоящее время наблюдается расширение возможностей формирования
систем сигнализации для эксплуатации в условиях повышенной
пожарной и взрывоопасности на основе новых серийно выпускаемых
приборов и извещателей.
Для организации систем пожарной и охранной сигнализации на
взрывоопасных объектах серийно выпускаются взрывозащищенные ППК с
различной информационной емкостью. В каждый из шлейфов
сигнализации могут быть включены как нетокопотребляющие (электроконтактные),
так и токопотребляющие пожарные и охранные извещатели во
взрывозащищенном исполнении, устанавливаемые во взрывоопасных
помещениях или зонах.
Особенностью современных ППК является прибор (блок)
приемно-контрольный, не имеющий специальной взрывозащиты, который
следует размещать вне взрывоопасной зоны. Только шлейф
сигнализации с извещателями во взрывозащищенном исполнении и
выносной элемент шлейфа устанавливается во взрывоопасных зонах.
Учет данных особенностей при разработке и применении ППК позволит
повысить надежность систем тревожной сигнализации для
взрывоопасных объектов.
В выступлении к.т.н. Кирюхиной Татьяны Григорьевны рассмотрены
особенности классификации современных приемно-контрольных приборов
тревожной сигнализации.
Разновидности ППК могут быть представлены
несколькими группами родовых признаков: по назначению, по виду и
особенностям каналов связи для получения и передачи информации и
т.д. [2-4].
Наибольший интерес представляет классификация ППК по назначению
(рис. 1).
Рис. 1. Основные виды приборов для электронных
систем безопасности
(классификация по назначению)
В последние годы интенсивно разрабатываются ППК с
использованием различной физической среды для доставки извещений о
состоянии контролируемого объекта (рис. 2).
Рис. 2. Классификация по виду канала передачи
данных
Традиционное деление ППК по виду используемых
проводных линий связи для приема и передачи сигнала показано на
рис. 3, по виду радиоканала – на рис. 4.
Рис. 3. Классификация проводных линий связи
Рис. 4. Классификация радиоканала
Особое внимание уделяется радиоканалу, где кроме
диапазона УКВ используется канал сотовых сетей связи и радиоканал
"общего пользования". Каждый из этих каналов передачи информации
имеет свои особенности. К сожалению, выбранный формат и тема
пособия не позволяет подробно остановиться на них. Поэтому только
тезисно обозначим их особенности.
Выделенный радиоканал диапазона УКВ характеризуется
большой мощностью передатчика ППК (2-25 Вт), а значит и большим
радиусом действия и высокой помехоустойчивостью, но требует
получения разрешений на рабочую частоту и мощность передатчика.
Часто это становится трудноразрешимой задачей для рядового
пользователя.
Использования канала сотовых сетей связи позволяет
получить большой радиус действия и умеренную стоимость изделия, но
ставит пользователя в полную зависимость от действий оператора
сотовой компании, что снижает надежность радиоохраны.
Использования радиоканала "общего пользования", это
как правило частоты, на которых работают радиолюбители или
частотные диапазоны, выделенные для работы радиоигрушек, брелков
или вспомогательной производственной связи, не позволяет
обеспечить устойчивый канал передачи данных, но являются доступным
для потребителя (многие диапазоны частот являются
безлицензионными).
Исторически сложилось, что наибольшее
распространение получили ППК, работающие по проводным линиям
связи, с которых началось развитие этого класса. Это развитие
продолжается и в настоящее время. Так в последние годы добавились
ППК, использующие для передачи данных элементы инфраструктуры
высоковольтных линий. Такие ППК используются для охраны ЛЭП.
Передача информации с использованием локальных или
глобальных компьютерных сетей распространена меньше. Однако данное
направление ППК активно развивается в последнее время, что связано
с постоянно увеличивающимися масштабами таких сетей.
Перспективно использование оптоволокна для передачи
тревожной информации, но оно применяется пока ограниченно в связи
с высокой стоимостью, относительной сложностью эксплуатации и
ремонта. Положительными качествами являются 100% защищенность
канала от электромагнитных наводок и огромная пропускная
способность. Данный канал используется, как правило, для
совместной передачи тревожных извещений, видеоданных и цифровых
данных от ППК.
В дополнительном выступлении Шакировой
Анастасии Фатековны рассмотрена методика выбора прибора
приёмно-контрольного для системы тревожной сигнализации.
При создании системы тревожной сигнализации
возникает задача обоснованного выбора типа применяемого ППК.
Структурная схема рекомендуемой последовательности действий по
выбору ППК приведена на рис. 5.
Обобщенно методика выбора ППК включает два этапа:
предварительный и окончательного (оптимального) выбор.
Предварительный выбор ППК охранно-пожарной
сигнализации осуществляется на этапе обследования объекта. На этом
этапе определяются тактико-технические характеристики прибора,
необходимые для реализации функциональных задач системы
сигнализации.
Обследование представляет собой изучение
характеристик объекта, определяющих его устойчивость к преступным
посягательствам, а также пожарную опасность. Обследование объектов
вневедомственной охраны проводится межведомственной комиссией (МВК)
в составе представителей заказчика ("собственника" объекта)
государственного пожарного надзора, подразделения вневедомственной
охраны и, при необходимости, монтажно-наладочной организации.
Основной целью обследования является определение
комплекса мероприятий и разработка технических предложений по
организации охраны объекта в целом с учетом сформированных типовых
решений, обеспечивающих достаточную безопасность имущества
"собственника" с учетом минимальной стоимости. По результатам
обследования разрабатывается техническое задание на проектирование
комплекса технических средств охраны.
Оптимизация выбора ППК
Количество ППК, удовлетворяющих обязательным
требованиям, может быть значительным. В этом случае, как правило,
применяют дополнительные, технико-экономические критерии. На их
основе формируется "целевая функция", представляющая собой
комплексную (смешанную) оценку эффективности прибора. При
формировании целевой функции могут использоваться разные подходы,
наиболее общим является системный подход, когда учитываются
интересы пользователя на всех этапах жизненного цикла системы
сигнализации. Рассмотрим один из распространенных методов
формирования линейной целевой функции.
Рис. 5. Последовательность действий по выбору ППК
при проектировании системы охранно-пожарной
сигнализации
В этом случае должны учитываться как основные
группы показателей: назначения, технического уровня (качества),
надежности, так и экономические. Для формирования целевой функции
эти показатели должны иметь количественное выражение, которое, при
необходимости, может быть получено на основе экспертной оценки.
Дополнительными показателями назначения могут быть
устойчивость к внешним воздействиям, параметры электропитания и
принятый способ его резервирования, др.
Показателями качества могут быть масса, габариты,
конструктивное исполнение, дизайн, а также параметры,
характеризующие удобство монтажа, технического обслуживания,
эксплуатации прибора и др.
К показателям надежности могут быть отнесены такие
параметры, как средняя наработка на отказ, среднее время
восстановления работоспособного состояния, средний срок службы,
вероятность возникновения отказа, приводящего к ложному
срабатыванию и др.
Экономические показатели определяют величину
затрат, которые необходимо произвести при закупке прибора его
монтаже и эксплуатации. Непосредственное влияние на экономические
показатели оказывают такие параметры, как величина
энергопотребления, гарантийный срок эксплуатации, требования по
уровню квалификации обслуживающего персонала и др.
Вполне естественно, что отдельные показатели могут
представлять наибольшей интерес для лица, осуществляющего выбор
прибора. В этом случае целесообразно использование различных
весовых коэффициентов. Некоторые "не важные", то есть
незначительно влияющие на результат показатели, могут быть
исключены из рассмотрения.
Математически выражение для сформированной таким
образом целевой функции F можно представить следующим образом:
F(A1, A2, … , An)
= α1A1 + α2 A2 + … +αn
An,
где α1, α2, …, αn
– весовые коэффициенты;
A1, A2, … , An –
относительные показатели качества.
Весовые коэффициенты могут быть как положительными,
так и отрицательными, в зависимости от качественного представления
об относительной важности различных параметров.
Значения показатели качества A1, A2,
… , An определяются по отношению к прибору, выбранному
в качестве базового. Базовым прибором может быть и "идеальное"
устройство, обладающее полным набором требуемых параметров.
Общее решение задачи выбора сводится к поиску ППК,
для которого целевая функция принимает экстремальное (как правило,
максимальное) значение. В сложных случаях для выбора прибора (а,
следовательно, и структуры построения системы сигнализации) могут
быть использованы экспертные методы принятия решений. Выбор
целесообразно проводить среди однотипных по классу приборов.
После запланированных докладов состоялась открытая
дискуссия, в которой участники семинара приняли активное участие.
Представленные доклады и обмен мнениями позволили
сделать вывод о необходимости публикации материалов семинара в
Интернет журнале "Технологии техносферной безопасности", а также
отразить в выступлениях на научно-практической конференции
"Системы безопасности 2010" в Академии ГПС МЧС России в октябре
2010 г.
Справки
по телефонам: (495) 362-70-30,
589-41-56
e-mail:
gildia@takir.rus
Интернет:
www.npgb.ru
