Контроль линий речевого оповещения: как выполнить нормативные требования и пройти проверку надзорных органов с первого раза?

Контроль целостности линий оповещения в проектах СОУЭ давно является прописной истиной, о которой знает каждый проектировщик. Современная система оповещения, которая непосредственно относится к системе пожарной безопасности, должна соответствовать требованиям, изложенным в ряде нормативных документов.  Однако, из-за отсутствия достаточно четких требований в нормативных документах до недавнего времени существовали различные трактовки и подходы к его организации.

В данной статье мы разберем актуальную нормативную базу, регламентирующую построение и контроль работоспособности линий оповещения (и расположенных на них устройств), и расскажем о решениях, позволяющих проектировать СОУЭ в 100% соответствии этим требованиям.

Нормативная база

До недавнего времени существовало 2 ключевых документа, регламентирующих проектирование СОУЭ:

• СП 484.131155, который говорит об общих требованиях к логике работы СПА (систем противопожарной автоматики) включая СОУЭ;
• СП 3.13130.2009, который определяет тип СОУЭ в соответствии с функциональным назначением объекта, принципы контроля оборудования и линий связи между оборудованием, а также требования к уровню и качеству звучания, размещению акустических устройств и т.д.

СП 3.13130.2009 п. 3.4 гласит: «…Радиоканальные соединительные линии, а также соединительные линии в СОУЭ с речевым оповещением должны быть обеспечены, кроме того, системой автоматического контроля их работоспособности».

Получалось, что, с одной стороны, обеспечивать контроль соединений нужно (включая линии СОУЭ с речевым оповещением), с другой — ни в одном из нормативных документов не было ответа на вопрос, как именно должна проверяться их работоспособность. Нужно ли контролировать каждый оповещатель? Каким образом должен быть реализован контроль в современных 100-вольтовых системах?

Ситуация изменилась в сентябре 2021 года, когда в свет вышел новый ГОСТ Р 59639–2021  “Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Руководство по проектированию, монтажу, техническому обслуживанию и ремонту. Методы испытаний на работоспособность”, подробно описывающий алгоритм проведения испытаний линий оповещения:

• Проверку целостности линии связи осуществляют 2 испытателя.
• Один испытатель последовательно имитирует нарушение исправности линий связи между ППУ и пожарными оповещателями: обрыв, короткое замыкание и демонтаж любого громкоговорителя на линии.

Для линий связи с безадресными оповещателями имитация неисправности должна проводиться перед наиболее удаленным от ППУ устройством: если подключение последовательное — перед последним оповещателем в линии, если подключение с ответвлениями — перед последним оповещателем в каждом ответвлении.

• Второй испытатель контролирует отображение на ППУ информации о возникшей неисправности: включение световой индикации и звуковой сигнализации с указанием номера линии связи.

Контроль до «последнего оповещателя»

В рамках пуско-наладочных работ, а также технического обслуживания противопожарных систем, требуется уделять внимание проверке линий оповещения и эвакуации, особенно, если они оснащены речевыми устройствами. Прибор речевого оповещения может определить, что на линии с громкоговорителями возникла неисправность. Какие системы способны контролировать линию до последнего оповещателя? А какие системы умеют контролировать каждый оповещатель?

За рекомендациями по обеспечению контроля линий речевого оповещения Редакция журнала RUБЕЖ обратилась к ведущим производителям оборудования СОУЭ:

• Арстел Inter-M 
• Emsok
• Roxton 
• Тромбон 
• Луис+ 
• Sonar Rubezh

Рассмотрим подробнее, какие варианты решения проблемы предлагают производители оборудования СОУЭ сегодня.

*В таблице использованы данные, размещенные на официальных сайтах указанных производителей.

Из сравнительной таблицы видно, что один из самых распространенных способов — это замер импеданса. Данный метод имеет как очевидный плюс — низкая стоимость решения по сравнению с адресными системами, так и существенный минус — точность контроля. Возникает закономерный вопрос: как в этом случае выдержать требования нового ГОСТ?

У современных блоков речевого оповещения чувствительность к изменению импеданса в линии колеблется между 5% и 20%. Чтобы нивелировать эту погрешность и обеспечить обнаружение неисправности даже в самых протяженных линиях трансляции, необходимо использовать дополнительное устройство — оконечный модуль.

Многие скажут, что проблема чувствительности блока оповещения легко решается установкой простого резистора, но на практике подобное решение далеко не всегда экономит силы и средства.

Во-первых, вероятен риск перегрева прибора управления, если при монтаже будет неправильно подобран номинал резистора. Во-вторых, резисторы отнимают часть мощности усилителя, и для обеспечения контроля целостности соединения придётся либо ограничить количество динамиков на одной линии, либо использовать более мощный (а значит и более дорогой) усилитель. В ситуации, когда потеря динамиков критична, недостающее число придется прокладывать отдельной линией и нести дополнительные расходы на кабели.

Например, для системы оповещения с усилителем 500 Вт и динамиками мощностью 3 Вт:

• при использовании оконечного модуля мы можем установить 166 громкоговорителей без нарушения контроля целостности линий.
• при использовании резистора средняя потеря мощности усилителя составит 75 Вт, и мы сможем установить 142 громкоговорителя без нарушения контроля целостности линий. Итого потеряем на линиях 24 динамика.

Из примера легко сделать вывод, что подобный вариант оправдан только на трансляционных линиях с небольшим количеством динамиков — чем больше объект, тем сложнее и затратнее прокладывать оповещение с применением резисторов.

Еще один хитрый способ, позволяющий обеспечить контроль до последнего динамика — установка на конце линии громкоговорителя кратно большей мощности, отключение которого будет эквивалентно средней погрешности чувствительности прибора. Этот метод также накладывает ограничение на количество динамиков на линии, что критично для сложных и распределенных систем, но главный его минус — очень высокий уровень звукового давления в помещении с мощным динамиком.

Второй по популярности является технология контроля целостности соединений по постоянному току. Как правило, она применяется в системах оповещения “верхнего класса”, у которых функция контроля исправности линии реализована на борту основного оборудования, без установки дополнительных устройств. Использование подобных систем целесообразно при оснащении крупных и сложных распределенных объектов: они собираются под заказ не менее 1 месяца, требуют определенного типа акустических приборов и серьезных финансовых вложений — минимальная стоимость решения в сборке составляет около 1 млн. руб.

LPA:

С инженерной точки зрения токовый способ контроля является более надежным. Систему LPA EVA можно купить здесь и сейчас (не ждать комплектации месяц). По стоимости данные решения ничуть не дороже систем с аналогичными мощностями и способом контроля по импедансу + оконечный фильтр.

Sonar Rubezh:

В линейке оборудования Sonar Rubezh контроль линии до последнего динамика осуществляет оконечный фильтр Sonar SFT-2300 или Sonar SFT-2300-IP (с повышенной степенью защиты оболочки IP для уличных трансляционных линий).

Принцип работы устройства прост: оно подключается параллельно последнему громкоговорителю с помощью пары проводов и создает мнимую нагрузку в конце линии. За счет работы на высокой частоте (15 кГц) фильтр не отнимает мощность усилителя и не требует подключения внешнего источника электропитания.

Топология трансляционных линий и количество оконечных фильтров зависят от выбранного типа центрального блока:

• система на моноблоках Sonar не поддерживает ветвлений, поэтому оконечный модуль устанавливается в конце каждой линии;
• стоечная система на базе Sonar SRG 3220 допускает до 2–3 ответвлений на каждой линии, значит оконечный модуль необходимо установить в конце каждого ответвления.

Как правило, в общей смете проекта затраты на установку оконечных модулей составляют не более 8–10%. Проиллюстрируем это на примере расчета стандартной системы оповещения 3 типа.

Исходные данные проекта:

• общая мощность объекта 480 Вт
• 6 линий (зон) оповещения мощностью по 70–100 Вт
• пост диспетчера с микрофонным пультом для служебной трансляции
• музыкальная трансляция отсутствует.

Inter M:

В системах на базе оборудования компании Inter-M применяются оконечные модули EOL-15 и EOL-20. Модули EOL-15 применяются для компактных систем оповещения, а модули EOL-20 – в стоечных системах оповещения.

Особенности модулей EOL:

• главное преимущество модулей EOL-15/20 перед другими производителями – это наличие переключателя нагрузки на два диапазона (линии менее 150 Вт /линии 150-500 Вт). Дополнительные нагрузочные резисторы с переключателями сопротивления обеспечивают точное и более гибкое согласование с импедансом реальной линии, т.е. дают возможность индивидуальной настройки
• точная настройка способствует стабильной работе схемы контроля линии, отсутствию ложных срабатываний, повышает надёжность системы.
• промышленное качественное изготовление. Прочные металлические корпуса со стойким порошковым покрытием обеспечивают 100% защиту электроники при монтажных работах.
• стоечная система оповещения и компактные системы позволяют делать 2-3 ответвления от линии трансляции, модули устанавливаются на конце каждого ответвления;
• исключено повреждение внутренней схемы при монтаже и подключении, поскольку для выполнения данных операций не требуется вскрывать корпус, тем самым гарантируется стабильность характеристик модуля. Подключается модуль в конце линии или параллельно последнему громкоговорителю.

Тромбон:

В приборах управления серии Тромбон ПУ система контроля линий связи с оповещателями измеряет модуль комплексного сопротивления линии с подключенными оповещателями на частоте измерений 20кГц. Измеренное значение сохраняется в памяти прибора. Прибор контролирует отклонение текущего сопротивления линии от значения, сохраненного в памяти прибора. Минимальное отклонение импеданса, фиксируемое приборами управления Тромбон ПУ-4, Тромбон ПУ-8 и Тромбон ПУ-М, задается при программировании прибора. Минимальное значение составляет от 5%. Это соответствует, приблизительно, обрыву одного из 20 однотипных подключенных к линии оповещателей. Рекомендуемый используемый диапазон комплексных сопротивлений линий с оповещателями, контролируемый прибором находится в пределах 100 Ом…20 КОм

Выделим три основных варианта подключения речевых оповещателей в линии:

1. К линии связи подключено от 1 до 5 оповещателей. Линия с малым количеством оповещателей. Обрыв одного оповещателя в такой линии изменит ее сопротивление на величину более 5%. Однако при построении такой линии необходимо учитывать комплексное сопротивление одного оповещателя. В зависимости от производителя и типа оповещателя, на частоте 20 кГц сопротивление может составлять до 50 кОм. Сопротивление линии с одним или несколькими таким оповещателями может фиксироваться прибором, как «обрыв». Поэтому в конце такой линии рекомендуется установить оконечный резистор номиналом 10 - 20кОм, мощностью 2Вт. Потери мощности на таком сопротивлении составят не более 1 Вт.
2. К линии связи подключено от 5 до 20 оповещателей одного типа. Как правило, Линия с таким количеством оповещателей, имеет «нормальный» импеданс, воспринимаемый прибором, как норма. Отключение любого из оповещателей приводит к изменению импеданса линии на 5 и более процентов. Соответственно никаких дополнительных оконечных резисторов для такой линии не требуется. Кроме того, такая линия может быть построена по разветвленной структуре «дерево». В этом случае обрыв или закорачивание любого оповещателя приведет к изменению сопротивления линии не меньше, чем на 5 процентов, и будет зафиксирован прибором управления, как неисправность.
3. Линия с количеством однотипных оповещателей более 20 штук, либо использующая в составе различные типы речевых оповещателей. Минимальное, фиксируемое приборами управления, изменение сопротивления линий связи составляет 5%. Если к линии подключено более 20 однотипных оповещателей, обрыв одного из них вызовет отклонение суммарного сопротивления линии на величину менее 5%. Для того, чтобы и в этом случае зафиксировать неисправность линии связи, даже при обрыве одного, последнего в линии оповещателя, линии связи должны быть построены в соответствии с ГОСТ Р 53325-2012, а на клеммы последнего оповещателя необходимо установить добавочный резистор. Для расчета номинала добавочного резистора, устанавливаемого в конце каждой линии речевых оповещателей необходимо: - в случае проектно-изыскательских расчетов провести математический расчет комплексного сопротивления каждой линии связи с речевыми оповещателями Rгр. Для этого необходимо использовать данные по комплексным сопротивлениям, из таблицы сопротивлений оповещателей «Глагол», для реально проектируемых типов громкоговорителей в линии; - в случае смонтированных линий с уже установленными речевыми оповещателями на объекте, проще воспользоваться прибором, измеряющим комплексное сопротивление нагруженной линии и произвести непосредственно замер Rгр (частота измерения 20кГц.

Делаем выводы:

1. Система речевого оповещения, построенная на базе оборудования с технологией контроля целостности линий по импедансу, остается наиболее простым в исполнении, бюджетным и универсальным решением, подходящим для большинства типов объектов.
2. Для исключения ошибок системы и 100% гарантии ее работоспособности и соответствия новому ГОСТ наиболее целесообразно применять специализированные устройства — оконечные модули.