Оптико-электронные дымовые извещатели: надежная защита объектов от скрытых очагов возгорания

Современные системы пожарной безопасности невозможно представить без эффективных средств раннего обнаружения дыма. Одним из наиболее распространённых и высокоточных решений являются оптико-электронные дымовые извещатели.

Эти устройства фиксируют мельчайшие частицы дыма в воздухе, обеспечивая своевременную подачу сигнала тревоги и минимизируя риск развития пожара. Благодаря высокой чувствительности и стабильности работы они находят широкое применение как в жилых зданиях, так и на промышленных и общественных объектах, гарантируя защиту людей и имущества.

Работа подобных извещателей основана на взаимодействии продуктов горения с оптическим сигналом в инфракрасном, ультрафиолетовом или видимом диапазонах спектра. При этом возможны два принципиально различных метода контроля:

• метод рассеивания или отражения излучения на частицах дыма (характерен для точечных извещателей);
• метод измерения степени поглощения излучения продуктами горения (реализуется в линейных извещателях).

Следует отметить, что точечные извещатели наиболее эффективно реагируют на серый дым, характерный для тлеющих материалов на ранней фазе пожара. При этом чувствительность к чёрному дыму, обладающему выраженными поглощающими свойствами, заметно ниже.

Оптико-электронные пожарные извещатели относятся к числу наиболее распространённых средств раннего выявления возгораний. Их работа основана на изменении характеристик оптического излучения в задымлённой среде. В основе конструкции всегда присутствует оптическая система, состоящая из ключевых компонентов:

• светодиод (излучатель) — формирует направленный инфракрасный поток;
• фотодиод (приёмный элемент) — преобразует зафиксированное излучение в электрический сигнал;
• микропроцессорный блок — анализирует поступающую информацию и принимает решение о наличии дыма;
• сигнальное устройство — инициирует тревожное оповещение.

Монтаж оптико-электронных дымовых извещателей осуществляется с использованием специализированной потолочной розетки. Конструктивно розетка закрепляется отдельно от самого датчика, что значительно упрощает процесс установки, а также делает удобным последующее обслуживание и проведение регламентных профилактических мероприятий.

По сравнению с тепловыми извещателями оптико-электронные датчики обладают существенно более высокой чувствительностью. Их основное преимущество заключается в быстроте реакции на малейшее появление продуктов горения, что критически важно для раннего обнаружения возгорания. Именно по этой причине нормативными документами предусмотрена обязательная установка таких устройств в зданиях и помещениях, где одновременно может находиться большое количество людей. К подобным объектам относятся: торгово-развлекательные комплексы, административные учреждения, медицинские организации, образовательные заведения, бизнес-центры и другие объекты массового пребывания.

Особую популярность при проектировании автоматических установок пожарной сигнализации (АПС) получили точечные оптико-электронные извещатели. Это объясняется их способностью эффективно фиксировать изменения оптического излучения — его отражение, поглощение или рассеивание дымовыми частицами. Причём зона чувствительности датчика ограничена малым объёмом, что позволяет надёжно контролировать локальное пространство, не охватывающее весь объём защищаемого помещения.

Многие модели дополнительно оснащаются тестовой кнопкой, которая позволяет искусственно смоделировать срабатывание для проверки исправности оборудования при наладке или техническом обслуживании.

Согласно принципам построения, оптико-электронные датчики подразделяются на точечные и линейные.

Работа точечного датчика основана на принципе рассеивания инфракрасного луча на частицах дыма. В штатном состоянии излучение от светодиода проходит мимо приёмника, однако при проникновении дыма внутрь камеры часть луча рассеивается и попадает на фотодиод. Микропроцессор фиксирует этот факт и инициирует сигнал тревоги.

Конструкция прибора обычно выполнена в компактном корпусе круглой формы. Дымовая камера изготовляется из матового чёрного пластика:

Точечные извещатели лучше всего проявляют себя в помещениях с нормальными условиями микроклимата: жилые комнаты, офисы, гостиничные номера, вестибюли. Их основные преимущества — простота монтажа, низкая стоимость и широкий ассортимент. Устанавливаются такие устройства преимущественно на потолке, поскольку именно там в первую очередь концентрируется тёплый задымлённый воздух.

Следует учитывать, что повышенная чувствительность прибора способна привести к ложным срабатываниям при попадании в камеру паров или газов.

Точечные оптико-электронные дымовые извещатели получили широкое распространение благодаря своей компактности, доступной цене и простоте монтажа. Именно эти качества сделали их наиболее востребованными при оборудовании небольших помещений.

Тем не менее, у таких устройств имеются и определённые ограничения. Во-первых, они демонстрируют низкую эффективность при воздействии на чёрный дым. Последний обладает выраженной способностью поглощать инфракрасное излучение, вследствие чего отсутствует эффект рассеивания, который характерен для белого или серого дыма. В таких условиях чувствительность прибора значительно снижается.

Во-вторых, зона действия точечных извещателей ограничена сравнительно малым объёмом воздуха. Они оптимальны для небольших комнат и помещений со стандартной высотой потолков, однако в просторных залах или зданиях с большой высотой перекрытий их надёжность оказывается недостаточной.

Формально данную проблему можно компенсировать увеличением количества устанавливаемых извещателей. Однако в этом случае нивелируется их ключевое преимущество — низкая стоимость внедрения и эксплуатации. Таким образом, точечные датчики идеально подходят для локальных задач, но требуют грамотного выбора области применения.

Линейные оптико-электронные извещатели предназначены для защиты больших помещений и конструкций со сложной архитектурой потолков. Они бывают двухкомпонентными и однокомпонентными.

Двухкомпонентные системы состоят из отдельного излучателя и приёмника. Излучатель формирует инфракрасный луч, проходящий сквозь контролируемое пространство. При задымлении частицы дыма частично перекрывают луч, снижая интенсивность излучения, поступающего на приёмник. Это фиксируется как тревожное событие. Допустимое расстояние между элементами может достигать 100 м, что делает такие системы оптимальными для ангаров, складов и производственных корпусов.

Однокомпонентные извещатели объединяют излучатель и приёмник в одном корпусе. На противоположной стене закрепляется рефлектор — световозвращающая призма, которая отражает луч обратно на приёмник. В результате луч пересекает помещение дважды, что повышает информативность сигнала и снижает риск ложных срабатываний. Одним рефлектором можно обслуживать несколько датчиков, если он рассчитан на работу с несколькими источниками.

При работе линейных оптико-электронных извещателей фиксируется степень ослабления светового потока, проходящего через воздушную среду. В этом случае цвет дыма не играет определяющей роли — прибор одинаково эффективно реагирует как на тёмный, так и на светлый дым. Основным параметром, определяющим качество работы устройства, является чувствительность сенсора, причём во многих моделях она может регулироваться в зависимости от условий эксплуатации.

Линейные дымовые извещатели оптимально подходят для контроля крупных помещений и протяжённых пространств, где использование точечных датчиков оказывается недостаточно эффективным. Однако вместе с высокими эксплуатационными характеристиками они имеют и ряд недостатков. Прежде всего это сравнительно высокая стоимость и более сложный процесс монтажа, что требует профессионального подхода при установке.

Кроме того, эксплуатация в запылённых помещениях накладывает дополнительные требования к техническому обслуживанию. Сенсоры необходимо регулярно очищать, так как накопление загрязнений снижает чувствительность прибора или приводит к ложным тревогам. Таким образом, линейные дымовые извещатели обеспечивают высокий уровень защиты на больших объектах, но требуют грамотного обслуживания и финансовых затрат.

Точечные датчики выгодно отличаются доступностью и простотой установки, но их эффективность ограничена локальными зонами и стабильными условиями среды. Линейные же системы более чувствительны, обеспечивают быструю реакцию даже при слабом задымлении и подходят для защиты больших пространств. Именно поэтому на объектах с разной архитектурой часто применяется комбинированный подход: точечные датчики — для небольших помещений, линейные — для залов и протяжённых площадей.