Úvodní stránka :: Ostatní :: Princip fungování EPS

Letectví Koníci Ostatní

Princip fungování EPS

Systém elektronické požární signalizace (EPS) slouží pro ochranu lidských životů a majetku před požárem. Před příchodem EPS se používala strážní služba. S pokrokem a nástupem elektroniky začaly vznikat systémy založené na sledování projevů požáru, které se neustále rozvíjely až do dnešních vysoce spolehlivých systémů.

Dnešní systémy jsou schopny zachytit již vznik požárně nebezpečné situace (tzv.první fáze požáru), kdy ještě škody na majetku či životech jsou minimální.
V tabulce jsou pro ilustraci přehledně vypsané jednotlivé fáze požárů (časových úseků).

Fáze požáru
1. fáze Tato fáze vzniká začátkem požáru a může trvat 3–10 minut dle místních podmínek a druhu hořlavé látky. Intenzita hoření je malá, zasažena je pouze část hořlavých materiálů. Jedná se o fázi, v níž je nejvhodnější zahájit hašení. V této fázi by měly zahájit činnost systémy EPS.
2. fáze Jedná se o časový úsek intenzivního hoření, který končí požárem všech hořlavých materiálů a konstrukcí postiženého objektu.
3. fáze Fáze začíná počátkem snižování intenzity požáru. Konstrukce objektu jsou natolik narušené, že může hrozit nebezpečí zřícení.
4. fáze Časový úsek začínající snížením intenzity požáru až do úplného vyhoření hořlavých látek.

Délka jednotlivých fází požáru je závislá na množství hořlavých látek a na dalších místních podmínkách. Pro systémy EPS je důležitá pouze 1. fáze, v tomto časovém úseku musejí pracovat.

Co je systém EPS a co není

Systém elektronické požární signalizace je certifikovaný ucelený systém většinou jednoho výrobce s určitými parametry, které jsou dány směrnicemi a normami. Většinou nelze kombinovat systémy více výrobců, vše je bráno jako jeden plně funkční systém. Povinnost používání EPS je přímo dána zákonem a musí splňovat veškeré požadavky dané vyhláškami a požárně bezpečnostní zprávou.
Systémem EPS určitě nemůžeme nazývat doplňkové detektory k systémům EZS, nebo dokonce autonomní detektory. Jsou to jen prostředky doplňkové ochrany. Tyto detektory používáme jen tam, kde přímo není vyžadována elektronická požární signalizace.

Komponenty systému EPS

Systémy elektronické požární signalizace se skládají z několika důležitých částí:

Nejdůležitějším prvkem je ústředna EPS, která celý systém řídí. Na ni jsou napojeny hlásiče. Hlásiče mohou být detektory, které jsou níže popsané v samostatné kapitole, ale také tlačítka. Tlačítka pro systémy EPS jsou vždy v červeném provedení a obsahují výměnné krycí sklíčko. Dalšími prvky jsou sirény a zařízení nazývaná OPPO a KTPO.
OPPO je zkratka pro Obslužný Panel Požární Ochrany. Jedná se o samostatný ovládací panel sloužící k ovládání systému EPS. Provedení a umístění je řešeno s hasiči.
KTPO je zkratka pro Klíčový Trezor Požární Ochrany. V tomto trezoru jsou umístěné klíče umožňující přístup hasičům do objektu. Klíčový trezor je umístěný vždy na přístupném místě venkovního pláště budovy. Jeho umístění je vždy konzultováno s hasiči.

Ústředny

Systémy elektronické požární signalizace rozdělujeme na dvě základní používané varianty:

Existují i jiné varianty. Například systémy hybridní, které využívají jak konvenčních, tak adresných prvků. Další variantou může být i bezdrátový systém, který se ale v České republice kvůli normám a zákonům nepoužívá.

ústředny EPS Detectomat

Ústředny EPS, na prvním obrázku konvenční, na druhém adresná

Konvenční systémy

Konvenční neboli smyčkové systémy mají požární hlásiče instalované ve smyčce. Každá z těchto smyček je zakončena odporem. Ústředna EPS vyhodnocuje změny odporu ve smyčkách a v případě vyhodnocení události vyhlásí poplach. Většinou se celý systém EPS skládá z více smyček, které jsou od ústředny vedeny paprskovitě. Každá smyčka je omezena počtem hlásičů, a to většinou na 32.
Nevýhody u těchto systémů převládají, jmenuji ty základní:

Výhodou mohou být relativně nízké pořizovací náklady.
Konvenční systémy se většinou používají u systémů malého rozsahu, kde můžeme snadno najít polohu detekujících požárních hlásičů.

Adresné systémy

Adresné systémy pracují na principu datové komunikace s jednotlivými prvky, které jsou umístěné na lince. Každý prvek má svou jednoznačnou adresu. V programu ústředny jsou jednotlivé prvky seřazeny do skupin a funkčních celků dle zadání projektu.
Datová linka bývá uzavřená do kruhu. Toto zapojení je funkční i v případě poruchy nebo zkratu. V případě, že je linka na nějakém místě přerušena, je v nejbližším detektoru linka propojena a posílá signál zpět do ústředny, to samé se stane i na druhé straně přerušené linky. Tím je zaručeno, že systém bude funkční i v případě přerušení kabelu např. požárem.
Mezi hlavní výhody tohoto systému patří rychlá identifikace jednotlivých hlásičů v rámci celého systému a tím i velice přesná lokalizace požáru.
Nevýhodou je vyšší pořizovací cena.

Detektory

Existuje několik základních typů detektorů požáru, které fungují na různých principech:

Hlásiče - opticko kouřový, teplotní, tlačítko

Hlásiče požádru: na prvním obrázku je detektor opticko-kouřový, vedle teplotní a pod nimi tlačítko pro vyhlášení poplachu.

Opticko-kouřové detektory

Opticko-kouřový hlásič je nejpoužívanějším typem detektoru. Je vhodný pro vyhodnocování středních a větších částeček kouře, které vznikají u doutnajících ohňů.
Opticko-kouřový hlásič pracuje na principu detekce pevných zplodin hoření (kouře) pomocí vyhodnocení útlumu světla v optické komoře. Detektor je osazen komorou, ve které je vyhodnocována světelná ztráta infračerveného světla emitovaného diodou. V případě snížení viditelnosti v komoře (např. kvůli kouři) dochází k odrazům od malých částeček kouře a detektor vyhlásí poplach.
Moderní opticko-kouřové detektory jsou imunní vůči standardním nenárazovým změnám prostředí, které mohou být způsobené např. změnou teploty, vlhkosti při větrání, malé stálé koncentraci částeček kouře v okolí atd. Této vlastnosti je dosaženo tím, že detektory reagují na změny koncentrace v relativně malých časových úsecích a ne na změny pozvolné.
Citlivost tohoto typu detektoru je definována množstvím pevných zplodin hoření v čistém vzduchu. Jednotkou je dBm. U detektorů lze většinou nastavit citlivost v několika stupních řádově v jednotkách ±0,15 dBm.

Teplotní detektory

Někdy se také tyto detektory nazývají tepelné. Reagují na změnu nebo překročení určité teploty. Používají se většinou v prostorách, kde nelze kvůli vnějším vlivům používat opticko-kouřové detektory. Jedná se např. o prostory kuchyní, kuřáren atd. Nevýhodou těchto detektorů je, že většinou reagují až ve stadiu požáru.
Termodiferenciální detektor obsahuje termistor, který měří teplotu okolního prostředí. Naměřené hodnoty jsou uloženy a je sledován průběh teploty v závislosti na čase. Pokud teplota stoupá příliš rychle, detektor vyhlásí poplach. Dalším typem je detektor reagující na určitou nastavenou teplotní mez. Poplach vyhlásí při překročení nastavené teploty. Většina dnes vyráběných detektorů využívá kombinaci těchto dvou detekcí.
Limitní rychlost nárůstu teploty pro vyhlášení poplachu je většinou 10 °C za minutu, teplota by neměla překročit 60 °C.

Ionizační detektory

Tento typ detektoru je vhodný pro detekci kouře, u kterého vznikají malé částice aerosolu. Ty jsou typické pro otevřené ohně. Detektor je i přes svou citlivost málo využíván, jedním z důvodů je použití malého množství radioaktivní látky.
Princip fungování je následující: Radioaktivní zdroj (241A) ionizuje vzduch uvnitř otevřené komory. Přes ionizovaný vzduch v komoře prochází proud. Pokud se do komory dostane kouř, proud procházející přes ionty a částečky kouře je nižší a detektor vyhlásí poplach. Aby byly eliminovány falešné poplachy, obsahuje detektor ještě referenční uzavřenou komoru. Detektor hodnoty z obou komor porovnává, a tak vyhodnocuje vznik požáru bez vlivu vnějšího prostředí (teplota, vlhkost, změna tlaku).

Lineární kouřové hlásiče

Jedná se o detektory pracující na podobném principu jako opticko-kouřové. Výhodou těchto detektorů je možnost pokrytí velké plochy detekce, např. skladiště atd., mohou detekovat kouř až na 100m vzdálenosti dle parametrů výrobce. Nedoporučuje se je instalovat do prostor s výskytem prachu, par nebo do míst, kde by mohlo dojít k překrytí paprsku mezi vysílačem a přijímačem. Nevýhodou je velmi složitá montáž a cena.
Lineární detektor opět vyhodnocuje změny intenzity záření infračervených paprsků. Systém se skládá z vysílače, který emituje paprsek, a z přijímače, který ho vyhodnotí dle nastavených parametrů. Pokud dojde k přerušení paprsku nebo dojde ke změně intenzity, detektor vyhlásí poplach.

Hlásiče - vyhodnocovací jednotka a nasávací detektor

Hlásiče požádru: Na prvním obrázku je nasávací laserový kouřový detektor, ke kterému se připojuje nasávací potrubí. Na druhém obrázku je vyhodnocovací jednotka teplotního detekčního kabelu.

Lineární teplotní kabely

Lineární teplotní kabely se většinou používají v hůře dostupných prostorách, jako jsou různé šachty, kabelové kanály, tunely atd.
Principem je detekce změny teploty pomocí speciálního kabelu, který je připojen k vyhodnocovací jednotce.
Jednou z možností detekce změny teploty je vyhodnocování odporu speciální polymerové izolace s negativním teplotním koeficientem. Změna teploty způsobuje změnu odporu mezi smyčkami uvnitř kabelu. Změnou teploty se odpor zmenšuje, tento jev je zpracováván vyhodnocovací jednotkou. Pokud teplota nepřesáhne určitou mez (stanovenou výrobcem), vrací se snížením teploty kabel do výchozího stavu.
Další možností je použití optického kabelu. Využívá se měření změn zvýšeného zpětného rozptylu, které jsou zapříčiněny mechanickým napětím vyvolaným tepelnou změnou. Tato technologie se používá ve velmi bezpečnostně náročných aplikacích, kde je důležité rychlé a přesné vyhodnocení požáru (např. dopravní tunely, jaderné elektrárny).

Nasávací kouřové detektory

Jedná se o jedny z nejcitlivějších kouřových hlásičů, dokážou detekovat kouř i v malých koncentracích. Využívají se především v průmyslových objektech, kde by kvůli teplotám, vlhkosti nebo proudění vzduchu jiné detektory vyhlašovaly falešný poplach.
Nasávací kouřové detektory se skládají z vestavěného nasávacího zařízení, které obsahuje určitý počet trubek. Ty jsou opatřeny určitým počtem nasávacích otvorů. Nasávací zařízení přivádí touto sítí trubek kouř k laserovému detektoru, který vyhodnocuje přítomnost malých částeček – kouře.

Požadavky na instalaci EPS

Základní požadavky, zda má být v objektu nainstalován systém EPS či ne, vycházejí ze stavebních vyhlášek. Základním dokumentem, který stanovuje instalaci systému EPS, je Požárně bezpečnostní zpráva. Tato zpráva by měla být součástí dokumentace ke stavebnímu řízení.
Nutnost instalace EPS se určuje pomocí bezrozměrného koeficientu označovaného N. Koeficient nabývá následujících hodnot:

N < 3 EPS nemusí být instalována
3,5 > N > 3 EPS je doporučena
N > 3 EPS musí být instalována

Základní pravidla pro montáž a provoz EPS

Tato pravidla jsou ustanovena ve vyhlášce 246/2001 Sb.

  1. Montáž může provádět jen firma řádně proškolena od výrobce daného systému EPS, musí vlastnit certifikát.
  2. Montáž se provádí výhradně podle schválené projektové dokumentace. V případě nesrovnalostí nebo změn, musí instalační firma tyto náležitosti hlásit investorovi, projektantovi.
  3. Montážní firma musí vyškolit obsluhu systému EPS.
  4. Montážní firma musí předat veškerou dokumentaci: návody k obsluze zařízení včetně pokynů pro obsluhu, požární provozní knihu, doklady o certifikaci všech prvků EPS, předávací protokoly, předávací protokol k projektové dokumentaci, výchozí revizi, dokumentaci skutečného provedení a popřípadě servisní smlouvu.

Provoz systému EPS

Provozovatel objektu musí jmenovat zodpovědnou osobu za provoz systému EPS, která je náležitě proškolena. Provozovatel musí se zákona provádět předepsané funkční zkoušky a kontroly provozuschopnosti. Termíny těchto zkoušek jsou stanoveny vyhláškou 246/2001 Sb.:

O vykonaných zkouškách musí být sepsán protokol podle zákona a všechny události musí být zaznamenány v požární knize.

Přehled norem pro systémy EPS

Norma, zákon, vyhláška Popis
Zákon č. 133/1985 Sb. Zákon o požární ochraně – stanovuje podmínky pro ochranu života a zdraví před požáry.
Vyhláška 246/2001 Sb. Stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci).
Určuje množství, druhy a způsob vybavení prostor a zařízení požárně bezpečnostními zařízeními a jeho provozování.
Vyhláška 23/2008 Technické podmínky pro navrhování, provádění a užívání staveb.
Vyhláška 50/78 Sb. Elektrotechnická způsobilost.
Vyhláška 268/2011 Sb. Technické podmínky pro navrhování, provádění a užívání staveb.
Norma ČSN 730875 Navrhování elektrické požární signalizace.
Norma ČSN 342710 Předpisy pro zařízení EPS.
Norma EN-54-1 až 25 Technické normy.

Závěr

Ve článku byly uvedeny hlavní principy fungování systému elektronické požární signalizace. Byly zde popsány základní prvky tohoto systému, podrobněji byly popsány principy fungování jednotlivých základních typů detektorů. Dále byly vysvětleny základní předpoklady a požadavky na instalační firmu i na uživatele. Nechybí soupis jednotlivých vyhlášek a norem. Dodržujte prosím při instalaci a užívání těchto systémů všechny normy a vyhlášky. Vše konzultujte jak s dodavateli a výrobci, tak s projektanty i hasiči, abyste předešli problémům nejen při předávání stavby, ale i během jejího užívání. U systémů EPS nejde jen o majetek, ale i o lidské životy.

Kam dále:

  1. Zpět na: Ostatní

Informace

Aktualizováno: 23.11.2013
Napsáno pro: ELKOV elektro a.s.