В рамках 21-й международной
научно-технической конференции "Системы
безопасности - 2012" 29 ноября 2012 г. в Академии ГПС МЧС России
состоялось заседание постоянно действующего открытого
семинара “Электронные системы безопасности”.
Рабочий президиум семинара
Доктор технических наук, профессор
Фёдоров Андрей Владимирович ‑ председатель семинара.
Доктор
технических наук, профессор, Анатолий Николаевич Членов
- заместитель председателя семинара;
Кандидат технических наук, доцент Татьяна Анатольевна Буцынская ‑ секретарь
семинара.
В работе семинара приняли
участие представители следующих организаций:
кафедра пожарной автоматики
Академии ГПС МЧС России, УНК АСИТ Академии ГПС МЧС России,
НП Гильдия "Безопасность", НОУ "Институт электронных систем
безопасности", представители организаций МЧС России, Московский
государственный машиностроительный университет.
Семинар открыл профессор Членов
Анатолий Николаевич.
Он приветствовал участников конференции и
семинара "Электронные системы безопасности", объявил состав
участников и порядок выступлений. Подчеркнул, что это второе
заседание в рамках секции "Проблемы автоматизации систем
безопасности", организованной кафедрой пожарной автоматики на
конференции "Системы безопасности - 2012".
Кандидат технических наук доцент кафедры
техносферной безопасности и природоведения Московского
государственного машиностроительного университета Андрей
Александрович Антоненко должил об экологически
ориентированном проектировании комплексных систем безопасности.
В докладе рассмотрен разработанный новый
государственный стандарт, в котором определены экологические
требования к проектированию комплексных систем безопасности (КСБ).
ГОСТ Р 54906 2012 разработан в техническом
комитете по стандартизации ТК 439 Росстандарта совместно с
кафедрой пожарной автоматики Академии ГПС МЧС России. Стандарт
вступил в действие с 1.09.2012 г.
Актуальность разработки национального стандарта
определяется назревшей необходимостью повышения уровня
экологической защищенности среды обитания человека. Однако
сложность решения данной проблемы заключается в том, что
существующие законодательные и нормативные акты, конкретные
документы, на основе которых должны проводиться соответствующие
работы, не всегда совпадают, а нередко существенно отстают от
стремительно меняющейся конкретной ситуации, не оставляя
временных, финансовых, материальных и интеллектуальных ресурсов
для принятия превентивных мер и действий.
В этих условиях важную роль могут сыграть КСБ,
формируемые, как правило, на сложных и потенциально опасных
объектах хозяйствования. Поэтому основная задача разработанного
стандарта создание в проектируемых КСБ, как гаранта безопасности,
условий для предотвращения перерастания экологических опасностей
при эксплуатации объектов в экологические угрозы и экологические
бедствия.
Немаловажными также являются требования по
обеспечению экологической безопасности к самим КСБ по всему
жизненному циклу применяемых в них технологий.
Значительную пользу разработанный стандарт может
иметь в случае необходимости, при судебной экспертизе, а также в
обучении и повышении квалификации специалистов, в частности в
системе предлицензионной подготовки для получения права
проведения работ в области комплексного обеспечения безопасности.
При разработке национального стандарта учтены
материалы действующего российского законодательства и зарубежный
опыт. Проведенный поиск показал, что в разрабатываемой области
существует и действует значительное количество правовых,
нормативно- технических и иных документов различного профиля,
ранга и уровня. Однако целенаправленная нормативная работа по
экологическим аспектам проектирования КСБ до настоящего времени
не велась.
Разработка национального стандарта позволяет
гармонизировать отечественные нормативно-технические документы с
требованиями федерального законодательства и общегосударственной
политики в области комплексного обеспечения безопасности, с
международными директивами и стандартами, позволит улучшить
современную рыночную конъюнктуру отрасли безопасности с учетом
непрерывно обновляющегося парка технических средств и
оборудования и требований потребителей услуг по обеспечению
безопасности, учитывая экологические аспекты.
Кандидат технических наук профессор кафедры
пожарной автоматики Академии ГПС Фомин Владимир Иванович
в своем докладе рассмотрел основные аспекты разработанной
методики испытаний установок локального газового пожаротушения,
используемых в составе автоматизированной системы
противопожарной защиты (АСПЗ) объектов АЭС.
Целью испытаний является определение
работоспособности вновь разрабатываемых или модернизируемых
автоматических установок локального газового пожаротушения (АУЛГП)
объектов АЭС. К таким установкам относятся АУЛГП, имеющие
отдельный информационный выход, по которому в АСПЗ передается
информация о состоянии установки и ее срабатывании.
Рассматриваемыми объектами защиты АЭС являются
прежде всего щиты управления помещений автоматизированного
управления технологическим процессом (АСУТП) с постоянным
пребыванием персонала. Это обусловлено не только их высокой
потенциальной пожарной опасностью, но и тем, что применение
АУЛГП на таких объектах наиболее целесообразно. Действительно,
применение обычных установок газового пожаротушения по объему
при пожаре, к примеру, в помещениях АСУТП может оказать
негативное физическое и психологическое воздействие на
оперативный персонал, который не имеет возможности по условиям
безопасности и технологического процесса покинуть свои рабочие
места.
Особенностью защищаемых объектов является их
возможная невысокая герметичность, что затрудняет работу АУЛГП.
Поэтому при разработке методики должны учитываться реальные
условия эксплуатации АУЛГП на объектах АЭС и возможные их
отклонения, а также возможные варианты технической реализации
АУЛГП.
Основой разработанной методики являются испытания
по определению огнетушащей способности установки, обеспечивающей
проверку эффективности объёмного пожаротушения для
противопожарной защиты приборных шкафов с различной степенью не
герметичности.
Все работы, связанные с определением
эффективности пожаротушения, должны проводиться на специально
разработанном стенде с использованием приборных шкафов,
аналогичных по конструктивному исполнению применяемым на АЭС.
Нормативно-методической основой для обеспечения испытаний
являются государственные стандарты. При проведении испытаний
проверяются:
- масса (объем) заряда и коэффициент заполнения
огнетушащего вещества (ОТВ);
- продолжительность подачи ОТВ;
- остаток заряда в баллоне;
- огнетушащая способность;
- формирование извещения в АСПЗ при срабатывании
установки;
- прочность и работоспособность установки после
воздействия вибрации;
- комплектация установки;
- содержание сопроводительной технической
документации (руководства по эксплуатации).
При проведении испытаний должны быть обеспечены
определенные условия. Все испытания проводят при фактической
температуре окружающей среды, соответствующей температурному
диапазону эксплуатации автономной установки.
Испытательное оборудование и стенды, применяемые
при проведении испытаний, должны иметь паспорт и быть
аттестованы. Технические характеристики оборудования и стендов
должны обеспечивать установленные режимы испытаний.
Средства измерений, применяемые при испытаниях,
должны быть поверены в соответствии с требованиями и иметь
действующие поверительные клейма или свидетельства о поверке.
При проведении испытаний по определению
огнетушащей способности установки предусмотрено размещение
очагов внутри фрагментов приборных шкафов. Тушение
осуществляется на очагах пожара, принятых в качестве модельных.
Количество модельных очагов и их характеристики
определяются исходя из задач проведения испытаний. За основу
принят очаг класса «В», применяемый при определении огнетушащей
концентрации газовых ОТВ согласно [3].
Фрагменты приборных шкафов размером 1400x750x550
мм монтируются внутри испытательного помещения и имеют
конструктивное исполнение, аналогичное применяемым на АЭС.
Негерметичность шкафов составляет 0,007 и 0,45 м соответственно.
Отверстия, составляющие негерметичность, размещены в верхней и
нижней частях каждого шкафа. Для визуального наблюдения за
процессом горения и тушения и проведения видеосъемки лицевая
панель каждого шкафа выполнена из органического стекла.
Элементы технологической части установки
пожаротушения с запасом газового ОТВ устанавливаются согласно
рекомендации предприятия изготовителя.
Основные элементы данной методики были
апробированы при проведении добровольных сертификационных
испытаний автономной установки пожаротушения (АУП-01Ф) по
еФ2.970.000 ТУ производства ЗАО «Специальное конструкторское
бюро «Тензор», предназначенной для тушения пожаров твердых (А),
жидких (В) и газообразных (С) горючих веществ, а также
электрооборудования, находящегося под напряжением до 1000 В (пожар
класса Е), в закрытых шкафах.
Испытания подтвердили практическую возможность
применения данных установок на объектах АЭС.
Старший научный сотрудник учебно-научного
комплекса автоматизированных систем и информационных технологий
к.т.н. Буцынская Татьяна Анатольевна рассказала о
разработанной методике оценки значений мгновенной (элементарной)
плотности вероятности обнаружения (g0) для точечных
дымовых и тепловых автоматических пожарных извещателей (АПИ).
g0 является основной характеристикой
вероятности обнаружения очага пожара извещателем конкретного
вида Если известна g0, то функция плотности
вероятности от времени будет определяться показательным законом:
(1)
Величина g0 является статистической,
то есть может быть найдена из серии испытаний пожарных
извещателей. Однако проведение таких испытаний технически и
экономически затруднительно.
Рассмотрим методику приближенной количественной
оценки g0, исходя из следующих соображений. Определим
вероятность обнаружения пожара автоматическим пожарным
извещателем за время tд
tо < tд,
(2)
где tд - время
достоверного обнаружения пожара исправным извещателем
определенного вида.
(3)
Время tд может быть определено из
значений максимального времени обнаружения пожара извещателем,
установленного ГОСТ Р 50898-96 и определяемого в стандартных
условиях для разных типовых источников пожара. Это время
определено экспериментально и подтверждено статистическими
исследованиями. В таких исследованиях вероятность достоверной
реализации случайного события Рд(tо < tд)
обычно принимается равной
Рд(tо
< tд) > 0,95.
(4)
Подставляя выражение (4) в (3), получим
неравенство, из которого определим область значений g0.
1 – e–gо tд > 0,95.
(5)
Отсюда g0 > ln 20
/ tд = 2,996 / tд.
Максимальные значения tд могут быть
взяты из ГОСТ Р 50898-96, используемого для классификации АПИ
определенного типа по селективной чувствительности к тестовым
очагам пожара ТП1 ТП6.
В соответствии с ним тепловые АПИ проверяют на
воздействие ТП-6 (горение ЛВЖ без выделения дыма). Дымовые АПИ
проверяют на воздействие всех ТП, кроме ТП-6.
Минимальные значения мгновенной плотности
вероятности обнаружения g0 точечных дымовых и
тепловых АПИ для различных условий обнаружения и соответствующих
значений tд, приведены в табл. 1.
Данные значения пригодны для использования для
тех АПИ, которые по чувствительности соответствуют стандарту.
Следует отметить, что в общем случае мгновенная
плотность вероятности обнаружения g0 зависит также от
высоты помещения и расстояния АПИ от ОП. Зависимость времени
обнаружения для дымового точечного АПИ от этих параметров
получена и может быть учтена при определении g0.
Кроме этого, g0 для теплового
извещателя зависит от порога срабатывания, определяемого
установленным температурным классом. В стандарте в приложении
для тестового очага пожара ТП-6 приведена зависимость
температуры в месте установки извещателя от времени. В
соответствии с данным графиком можно определить следующие
значения g0 для наиболее часто применяемых максимальных тепловых
АПИ классов А1-А3 (табл.
2).
Полученные таким образом значения мгновенной
плотности вероятности обнаружения g0 могут быть
использованы в научных исследованиях и инженерных расчетах при
оценке эффективности систем пожарной сигнализации и
автоматических установок пожаротушения.
В своем выступлении адъюнкт кафедры пожарной
автоматики Академии ГПС Буй Суан Хоа (Вьетнам) рассмотрел
возможности минимизации временных задержек управления пожарной
автоматикой в системе противопожарной защиты промышленного
объекта.
Известно, что эффективность средств пожарной
автоматики и, в частности, пожаротушения существенно зависит от
времени задержки их включения после обнаружения пожара.
В общем случае, задержки в современной
автоматизированной системе противопожарной защиты (АСПЗ) после
срабатывания пожарной сигнализации складывается из времени
передачи и обработки Тоб в центральном контроллере,
времени подтверждения информации о пожаре Тп, времени
формирования команд управления Тф и времени
срабатывания устройств пожарной автоматики Тпа:
Тз = Тоб + Тп + Тф
+ Тпа.
(1)
Рассмотрим отдельные составляющие Тз и
технические возможности их минимизации.
На значение Тоб существенное влияние
оказывает структура построения АСПЗ и принятый способ передачи
информации. Как основные, выделяют централизованные и
распределенные системы.
В централизованной системе сигналы от отдельных
подсистем передаются в центральный контроллер, который принимает
решение и формирует команды управления.
Одним из методов уменьшения времени задержки в
централизованной АСПБ является применение "релейной" интеграции,
при которой извещение о пожаре передается непосредственно в
подсистему пожаротушения или видеонаблюдения, минуя центральный
контроллер. Применение средств видеонаблюдения позволяет
уменьшить время подтверждения информации о пожаре Тп
и таким образом повысить достоверность функционирования АСПЗ.
В распределенных АСПЗ основные блоки подсистем
могут напрямую передавать данные о состоянии объекта и
формировать команды управления. Связь между ведущими
котроллерами всех составляющих подсистем, как правило,
осуществляется с помощью интерфейса RS-485 по CAN – шине. В
последние годы начинают активно применяться в качестве каналов
связи имеющиеся или специализированные компьютерные локальные
сети (IP решение). Для распределенных систем характерно
взаимодействие между подсистемами в пределах запрограммированной
для них логики.
Время срабатывания устройств пожарной автоматики
Тпа (инерционность) может дать существенный вклад в
общее время задержки Тз. В табл.1 приведены
ориентировочные значения инерционности автоматических установок
пожаротушения (АУПТ) различного вида.
Из табл. 1 следует, существенный эффект может
дать применение в АСУПЗ локальных установок газового,
порошкового и аэрозольного пожаротушения, в которых
минимизируется временная задержка за счет исключения не только
участия центрального процессора в управлении, но и остальных
составляющих (Тп, Тпа) Вместе с тем, такие установки должны
являться элементом АСПЗ для передачи информации в АРМ оператора,
анализа и принятия решений о дальнейших действиях по ликвидации
пожароопасной ситуации.
Таким образом, минимизация времени срабатывания средств пожарной
автоматики может быть достигнута в результате применения
установок пожаротушения с автономным запуском в составе
распределенных АСПЗ, имеющих малое время обнаружения пожара.
Профессор Членов Анатолий Николаевич
рассмотрел класс извещателей охранной сигнализации, которые
используют несколько каналов обнаружения нарушителя.
В последние годы широкое распространения для
формирования систем охранной сигнализации получили
комбинированные и совмещенные извещатели. В соответствии с
определениями стандарта извещатель охранный комбинированный –
это извещатель, позволяющий обнаруживать объект обнаружения на
основе использования двух и более различных физических принципов
действия, при этом совмещаются зоны обнаружения по этим
принципам. Извещатель охранный совмещенный извещатель,
формирующий извещение о тревоге при различных видах физического
воздействия объекта обнаружения.
Основным классификационным признаком таких
извещателей является наличие двух (или более) каналов
обнаружения объекта. При этом они могут иметь не только
различные принципы действия, но и различные цели (объекты)
обнаружения, а также различные виды взаимодействия друг с другом
при формировании извещений. В табл. 1 пп. 1, 2 представлены
характеристики серийно выпускаемых в настоящее время
комбинированных и совмещенных охранных извещателей.
Сравнительно недавно появились многоканальные
средства обнаружения, в которых имеется возможность изменения
варианта взаимодействия каналов, расширяющая тактико-технические
характеристики извещателей (табл. 1 п. 3).
*С учетом времени поступления сигналов с выходов каналов
это «почти И» или варианты «последовательное И»
** Однорубежные извещатели с одним информационным выходом
Одним из них является извещатель "Стриж" [2],
который имеет два режима функционирования комбинированный и
совмещенный. Извещатели не имеют зарубежных аналогов на
Российском рынке.
Многоканальные извещатели широко представлены в
номенклатуре технических средств охраны периметра. Новый
извещатель этого вида "Рубеж" имеет четыре канала обнаружения.
Программное обеспечение позволяет проводить управление
параметрами этих каналов и выбор схемы их логического
комбинирования. Например, подкоп под ограждение определяется
сейсмическим кабелем, установленным в земле. Попытка разрушения
ограждения (перепиливанием или перекусыванием) определяется по
срабатыванию двух каналов: вибрационного и емкостного, а перелаз
через ограждение – по срабатыванию радиоволнового канала.
Возможны и другие варианты логического объединения каналов.
Следует отметить еще один вариант использования
нескольких каналов обнаружения. В системах охранной сигнализации
известны извещатели "с защитой от саботажа", которые не
составляют самостоятельный вид охранных извещателей. Такой
функцией обладают различные извещатели, в которые введен
дополнительный канал обнаружения несанкционированного
проникновения в корпус самого извещателя или попытку его
саботажа снаружи. Под саботажем понимают действия человека (умышленные
или нет), приводящие к потере работоспособности извещателя.
Например, завешивание, зашторивание инфракрасного пассивного или
звукового извещателей. Извещатели "с защитой от саботажа" имеют
отдельный информационный выход или он объединен с общим выходом
по логической схеме "ИЛИ".
Таким образом, представленный обзор доказывает,
что в технике охранной сигнализации присутствует значительное
количество типов многоканальных извещателей. Наблюдения за
тенденцией их развития позволяет сделать вывод о том, что в
ближайшие годы следует ожидать дальнейшего расширения вариантов
их построения.
В процессе проведения семинара с сообщениями
выступили преподаватель кафедры специальной электротехники,
автоматизированных систем и связи Академии
ГПС Антонов С.В. и Афанасьев К.А., адъюнкты Академии
ГПС Лебедева М.И. и Семериков А.В., сотрудник ГУ МЧС
России по Тверской области Кольцов И.В.
Справки
по телефонам: (495) 362-70-30,
589-41-56
e-mail:
gildia@takir.rus
Интернет:
www.npgb.ru
