12.1 * کلیات
12.2 هماهنگکننده نقص
12.3 سیستم برچسب نقص
12.4 برنامههای نقص پیشبینیشده
12.5 نقصهای اضطراری
12.6 بازگرداندن سیستمها به سرویس
12.1 * کلیات
12.2 هماهنگکننده نقص
12.3 سیستم برچسب نقص
12.4 برنامههای نقص پیشبینیشده
12.5 نقصهای اضطراری
12.6 بازگرداندن سیستمها به سرویس
چکیده
دتکتور دود نوری تصویری (OSID) یکی از نوآورانهترین فناوریهای کشف دود در فضاهای باز و شرایط محیطی دشوار به شمار میرود. این سیستم با استفاده از طولموجهای دوگانه (UV و IR) و فناوری تصویربرداری، قادر است به دقت بین دود واقعی و ذرات مزاحم تمایز قائل شود. در این مقاله، عملکرد OSID در محیطهای پر گردوغبار، مرطوب، دارای میعان، مه، نور خورشید مستقیم، و نوسانات دمایی بررسی شده و راهکارهای فنی جهت بهبود عملکرد در این شرایط ارائه میشود.
۱. مقدمه
دتکتورهای دود در فضاهای باز و صنعتی اغلب با چالشهایی مانند گرد و غبار، رطوبت بالا، تابش نور مستقیم خورشید و نوسانات دمایی مواجه هستند. فناوری OSID به عنوان یک گزینه مناسب برای چنین محیطهایی، با بهرهگیری از امواج مادون قرمز و فرابنفش و استفاده از تصویربرداری نوری، راهکاری نوین برای کاهش آلارمهای کاذب ارائه میدهد.
۲. اصول عملکرد طولموج دوگانه

OSID با ارسال و دریافت همزمان امواج نوری با دو طولموج متفاوت (UV و IR)، قادر است بهطور مؤثر اندازه ذرات را تشخیص دهد.
این روش باعث میشود سیگنالهای ناشی از ذرات مزاحم مانند گرد و غبار موقتی حذف شده و تنها دود واقعی تشخیص داده شود.
۳. اصطلاحات کلیدی
۴. خطاهای رایج در سیستم OSID
۵. استقرار ایمن در محیطهای دشوار
۵.۱ محیطهای پرگردوغبار
۵.۲ محیطهای مرطوب




۶. تجهیزات محافظتی




۷. آلارمهای کاذب استثنایی
با وجود سیستم فیلترینگ دوگانه، در برخی شرایط خاص مانند دود اگزوز یا ذرات معلق مشابه دود ممکن است آلارم کاذب ایجاد شود. با این حال، ناحیه اطمینان در فناوری OSID بسیار گستردهتر از بیمدتکتورهای سنتی است.

۸. جمعبندی و توصیهها
پیوست G اطلاعات عمومی درباره دیاکسید کربن
این پیوست بخشی از الزامات این سند NFPA نیست، بلکه فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه شده است.
G.1 دیاکسید کربن به طور متوسط با غلظت حدود ۰.۰۴ درصد حجمی در جو وجود دارد. این ماده همچنین محصول نهایی طبیعی متابولیسم انسان و حیوانات است. دیاکسید کربن به چندین روش مهم بر برخی عملکردهای حیاتی تأثیر میگذارد، از جمله کنترل تنفس، گشاد شدن و تنگ شدن رگهای خونی – به ویژه در مغز – و تنظیم pH مایعات بدن. غلظت دیاکسید کربن در هوا نرخ آزادسازی دیاکسید کربن از ریهها را کنترل میکند و بنابراین بر غلظت دیاکسید کربن در خون و بافتها تأثیر میگذارد. افزایش غلظت دیاکسید کربن در هوا میتواند خطرناک شود، زیرا باعث کاهش نرخ آزادسازی دیاکسید کربن از ریهها و کاهش دریافت اکسیژن میشود. اطلاعات بیشتر در مورد مواجهه با دیاکسید کربن را میتوان از انتشارات شماره 76-194 اداره بهداشت و خدمات انسانی آمریکا (NIOSH) به دست آورد. ملاحظات ایمنی پرسنل در بخش ۴.۳ پوشش داده شده است.
جدول G.1 اطلاعاتی درباره اثرات حاد سلامتی ناشی از غلظتهای بالای دیاکسید کربن ارائه میدهد.
دیاکسید کربن یک محصول تجاری استاندارد با کاربردهای فراوان است. این گاز شاید بیشتر به عنوان گازی که به نوشابهها و سایر نوشیدنیهای گازدار حالت “فیز” میدهد، شناخته شده باشد. در کاربردهای صنعتی، دیاکسید کربن به دلیل خواص شیمیایی، خواص مکانیکی به عنوان عامل فشاردهنده، یا خواص سرمایشی به صورت یخ خشک استفاده میشود.
در کاربردهای اطفاء حریق، دیاکسید کربن دارای چندین ویژگی مطلوب است. این گاز غیرخورنده، بدون آسیبرسانی و بدون باقی گذاشتن باقیماندهای برای تمیزکاری پس از حریق است. همچنین فشار مورد نیاز برای تخلیه از طریق لولهها و اسپرینکلرها را خود تأمین میکند. چون یک گاز است، به راحتی نفوذ کرده و به همه بخشهای خطر گسترش مییابد. دیاکسید کربن رسانای الکتریسیته نیست و بنابراین میتوان از آن در خطرات برقی فعال استفاده کرد. این گاز میتواند تقریباً برای تمام مواد قابل احتراق به جز چند فلز فعال، هیدریدهای فلزی و موادی مانند نیترات سلولز که دارای اکسیژن آزاد هستند، به طور مؤثر استفاده شود.
در شرایط معمول، دیاکسید کربن گازی بیرنگ و بیبو با چگالی حدود ۵۰ درصد بیشتر از چگالی هوا است. بسیاری از افراد ادعا میکنند که میتوانند بوی دیاکسید کربن را حس کنند، اما این احتمالاً به دلیل وجود ناخالصیها یا تأثیرات شیمیایی در بینی است. دیاکسید کربن به راحتی با فشردهسازی و سرمایش به مایع تبدیل میشود. با سرمایش و انبساط بیشتر، میتوان آن را به حالت جامد نیز تبدیل کرد.
رابطه بین دما و فشار دیاکسید کربن مایع در منحنی شکل G.1 نشان داده شده است. با افزایش دمای مایع، فشار نیز افزایش مییابد. با افزایش فشار، چگالی بخار بالای مایع افزایش مییابد. از سوی دیگر، مایع با افزایش دما منبسط شده و چگالی آن کاهش مییابد. در دمای ۸۷.۸ درجه فارنهایت (۳۱ درجه سانتیگراد)، مایع و بخار چگالی یکسانی دارند و در نتیجه فاز مایع ناپدید میشود. این دما به عنوان دمای بحرانی دیاکسید کربن شناخته میشود. در دمای زیر دمای بحرانی [۸۷.۸ درجه فارنهایت (۳۱ درجه سانتیگراد)]، دیاکسید کربن در یک مخزن بسته به صورت بخشی مایع و بخشی گاز است. بالاتر از دمای بحرانی، کاملاً به حالت گاز در میآید.
یکی از ویژگیهای غیرمعمول دیاکسید کربن این است که نمیتواند به صورت مایع در فشارهای کمتر از ۶۰.۴ psi [۷۵ psi مطلق (۵۱۷ کیلوپاسکال)] وجود داشته باشد. این فشار نقطه سهگانه است که در آن دیاکسید کربن میتواند به صورت جامد، مایع یا بخار باشد. زیر این فشار، بسته به دما، دیاکسید کربن باید یا به صورت جامد یا گاز باشد.
اگر فشار در یک مخزن ذخیرهسازی با تخلیه بخار کاهش یابد، بخشی از مایع تبخیر میشود و مایع باقیمانده سردتر میشود. در فشار ۶۰.۴ psi [۷۵ psi مطلق (۵۱۷ کیلوپاسکال)]، مایع باقیمانده به یخ خشک در دمای ۶۹.۹- درجه فارنهایت (۵۷- درجه سانتیگراد) تبدیل میشود. کاهش بیشتر فشار به فشار اتمسفری، دمای یخ خشک را به دمای طبیعی ۱۰۹.۳- درجه فارنهایت (۷۹- درجه سانتیگراد) کاهش میدهد.
همین فرآیند زمانی اتفاق میافتد که دیاکسید کربن مایع به اتمسفر تخلیه شود. بخش بزرگی از مایع به بخار تبدیل شده و حجم آن به شدت افزایش مییابد. بقیه به ذرات ریز یخ خشک در دمای ۱۰۹.۳- درجه فارنهایت (۷۹- درجه سانتیگراد) تبدیل میشود. این یخ خشک یا برف باعث میشود که تخلیه ظاهری ابری سفیدرنگ داشته باشد. دمای پایین همچنین موجب چگالش بخار آب موجود در هوای مکیده شده میشود، به طوری که مه آب معمولی تا مدتی پس از تصعید یخ خشک باقی میماند.
دیاکسید کربن گازی بیرنگ، بیبو، غیررسانای الکتریکی و بیاثر است که یک محیط مناسب برای اطفاء حریق محسوب میشود. دیاکسید کربن مایع هنگام آزادسازی مستقیم به اتمسفر، به یخ خشک (“برف”) تبدیل میشود. گاز دیاکسید کربن ۱.۵ برابر سنگینتر از هوا است. دیاکسید کربن با کاهش غلظت اکسیژن، بخار سوخت، یا هر دو در هوا تا جایی که احتراق متوقف شود، آتش را خاموش میکند. (به بخش ۴.۳ مراجعه شود.)
سیستمهای اطفاء حریق دیاکسید کربن در محدوده این استاندارد برای خاموش کردن آتشهای مربوط به خطرات خاص یا تجهیزات در کاربریهای زیر مفید هستند:
(۱) در جایی که یک محیط بیاثر و غیررسانای الکتریکی ضروری یا مطلوب باشد
(۲) در جایی که پاکسازی سایر محیطها مشکل ایجاد کند
(۳) در جایی که نصب چنین سیستمهایی نسبت به سیستمهایی که از محیطهای دیگر استفاده میکنند، اقتصادیتر باشد
برخی از انواع خطرات و تجهیزاتی که سیستمهای دیاکسید کربن میتوانند به طور رضایتبخشی از آنها محافظت کنند شامل موارد زیر است:
(۱) مواد مایع قابل اشتعال (به بخش ۴.۵.۴.۹ مراجعه شود.)
(۲) خطرات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها، کلیدها، قطعکنندههای مدار، تجهیزات چرخشی و تجهیزات الکترونیکی
(۳) موتورهایی که از بنزین و سایر سوختهای مایع قابل اشتعال استفاده میکنند
(۴) مواد قابل احتراق معمولی مانند کاغذ، چوب و منسوجات
(۵) جامدات خطرناک
G.2 اطلاعات بیشتر درباره خواص فیزیکی دیاکسید کربن در “راهنمای مهندسی حفاظت از حریق SFPE” قابل دسترسی است.
1) حسگرهای شعله. حسگرهای شعله فرابنفش معمولاً از یک لوله گایگر-مولر فوتودیود خلاء برای تشخیص شعله استفاده میکنند.
این حسگرها همچنین تابش فرابنفش تولید شده توسط شعله را تشخیص میدهند. فوتودیود اجازه میدهد تا یک جریان ناگهانی برای هر فوتون فرابنفشی که به ناحیه فعال لوله برخورد میکند، جاری شود. هنگامی که تعداد جریانهای ناگهانی در واحد زمان به سطح از پیش تعیینشدهای برسد، حسگر هشدار را فعال میکند. یک حسگر شعله مادونقرمز با طولموج واحد از یکی از چندین نوع فوتوسل برای تشخیص تابش مادونقرمز در یک باند طولموج واحد که توسط شعله تولید میشود، استفاده میکند. این حسگرها معمولاً شامل تمهیداتی برای کاهش هشدارهای ناشی از منابع رایج مادونقرمز مانند نور لامپهای رشتهای یا نور خورشید هستند. یک حسگر شعله فرابنفش/مادونقرمز (UV/IR) تابش فرابنفش را با استفاده از یک لوله فوتودیود خلاء و یک طولموج انتخابی از تابش مادونقرمز را با استفاده از یک فوتوسل تشخیص میدهد.
یک سیگنال هشدار میتواند فعال شود. یک حسگر شعله مادونقرمز با چند طولموج (IR/IR) تابش را در دو یا چند باند باریک از طولموجها در طیف مادونقرمز تشخیص میدهد. این حسگرها به صورت الکترونیکی تابشها را بین باندها مقایسه کرده و در صورتی که رابطه بین دو باند نشاندهنده آتش باشد، یک سیگنال فعال میکنند.
(2) حسگرهای جرقه/ذغال. یک حسگر جرقه/ذغال معمولاً از یک فوتودیود حالت جامد یا فوتوترانزیستور برای تشخیص انرژی تابشی ساطع شده از ذغالها استفاده میکند که معمولاً بین ۰.۵میکرون تا ۲.۰ میکرون در محیطهای معمولاً تاریک است. این حسگرها میتوانند بسیار حساس (در حد میکرووات) ساخته شوند و زمان پاسخدهی آنها میتواند بسیار کوتاه (در حد میکروثانیه) باشد.
A.17.8.2.1 انرژی تابشی ساطع شده از یک شعله یا جرقه/ذغال شامل تابشهایی در باندهای مختلف طیف فرابنفش، مرئی و مادونقرمز است. مقدار نسبی تابش ساطع شده در هر بخش از طیف توسط شیمی سوخت، دما و سرعت احتراق تعیین میشود. حسگر باید با ویژگیهای آتش تطبیق داده شود.
تقریباً تمام موادی که در احتراق شعلهور شرکت میکنند، تا حدی در طول احتراق شعلهور تابش فرابنفش ساطع میکنند، در حالی که فقط سوختهای حاوی کربن تابش قابل توجهی در باند ۴.۳۵میکرون (دیاکسید کربن) که توسط بسیاری از انواع حسگرها برای تشخیص شعله استفاده میشود، ساطع میکنند.به شکلA.17.8.2.1 مراجعه کنید.
انرژی تابشی ساطع شده از یک ذغال عمدتاً توسط دمای سوخت (تابش بر اساس قانون پلانک) و گسیلپذیری سوخت تعیین میشود. انرژی تابشی ساطع شده از یک ذغال عمدتاً در محدوده مادونقرمز و به میزان کمتری در محدوده مرئی است. به طور کلی، ذغالها تا زمانی که به دمای ۳۲۴۰ درجه فارنهایت (۱۷۲۷ درجه سانتیگراد یا ۲۰۰۰ کلوین) برسند، انرژی فرابنفش را به مقدار قابل توجهی (۰.۱ درصد از کل تابش) ساطع نمیکنند. در بیشتر موارد، تابشها در محدوده ۰.۸ میکرون تا ۲.۰ میکرون قرار میگیرند که مربوط به دماهای تقریبی ۷۵۰ درجه فارنهایت تا ۱۸۳۰ درجه فارنهایت (۳۹۸ درجه سانتیگراد تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد) است.
بیشتر حسگرهای انرژی تابشی دارای نوعی مدار تأیید درون خود هستند که از زمان برای کمک به تشخیص بین سیگنالهای گذرا و نادرست و هشدارهای واقعی آتش استفاده میکنند. این مدارها در مواردی که سناریوی آتش مورد انتظار و توانایی حسگر برای پاسخ به آن آتش مورد انتظار در نظر گرفته میشود، بسیار مهم میشوند. به عنوان مثال، یک حسگر که از یک مدار انتگرالگیر یا زمانبندی برای پاسخ به نور سوسوزننده یک آتش استفاده میکند، ممکن است به خوبی به یک انفجار ناشی از اشتعال بخارات و گازهای قابل اشتعال تجمعیافته یا در مواردی که آتش یک جرقه است که با سرعت تا ۳۲۸ فوت بر ثانیه (۱۰۰ متر بر ثانیه) از مقابل حسگر عبور میکند، پاسخ ندهد. در این شرایط، یک حسگر با قابلیت پاسخدهی سریع بسیار مناسب است. از طرف دیگر، در کاربردهایی که توسعه آتش کندتر است، یک حسگر که از زمان برای تأیید سیگنالهای تکراری استفاده میکند، مناسب است. در نتیجه، نرخ رشد آتش باید در انتخاب حسگر در نظر گرفته شود. عملکرد حسگر باید به گونهای انتخاب شود که به آتش مورد انتظار پاسخ دهد.
تابشهای انرژی تنها معیار مورد توجه نیستند. محیط بین آتش مورد انتظار و حسگر نیز بسیار مهم است. طولموجهای مختلف انرژی تابشی با درجات مختلفی از کارایی توسط موادی که در هوا معلق هستند یا روی سطوح نوری حسگر تجمع میکنند، جذب میشوند. به طور کلی، آئروسلها و رسوبات سطحی حساسیت حسگر را کاهش میدهند. تشخیص فناوری مورد استفاده باید آئروسلها و رسوبات سطحی که به طور معمول اتفاق میافتند را در نظر بگیرد تا کاهش پاسخ سیستم بین فواصل تعمیر و نگهداری به حداقل برسد. لازم به ذکر است که دود ناشی از احتراق تقطیرات نفتی با فراکسیونهای متوسط و سنگین، به شدت در انتهای طیف فرابنفش جذبکننده است. اگر از این نوع تشخیص استفاده میشود، سیستم باید به گونهای طراحی شود که اثر تداخلی دود بر پاسخ سیستم تشخیص را به حداقل برساند.
محیط و شرایط محیطی پیشبینیشده در منطقه تحت حفاظت، بر انتخاب حسگر تأثیر میگذارد. همه حسگرها محدودیتهایی در محدوده دمای محیطی دارند که در آن محدوده، مطابق با حساسیتهای آزمایششده یا تأییدشده خود پاسخ میدهند. طراح باید اطمینان حاصل کند که حسگر با محدوده دمای محیطی پیشبینیشده در منطقهای که نصب میشود، سازگار است. علاوه بر این، باران، برف و یخ هر دو تابش فرابنفش و مادونقرمز را به درجات مختلف تضعیف میکنند. در مواردی که این شرایط پیشبینی میشود، باید تمهیداتی برای محافظت از حسگر در برابر تجمع این مواد روی سطوح نوری آن در نظر گرفته شود.
A.17.8.2.2 تابشهای انرژی طبیعی که از آتش ناشی نمیشوند، ممکن است در منطقه خطر وجود داشته باشند. هنگام انتخاب حسگر برای یک منطقه، سایر منابع احتمالی تابش انرژی باید ارزیابی شوند. برای اطلاعات بیشتر به A.17.8.2.1 مراجعه کنید.
A.17.8.3.1.1 همه حسگرهای نوری بر اساس معادله نظری زیر پاسخ میدهند:
که در آن:
حساسیت (S) معمولاً بر حسب نانووات اندازهگیری میشود. این معادله منحنیهایی مشابه منحنی نشاندادهشده در شکلA.17.8.3.1.1 را تولید میکند.
این منحنی حداکثر فاصلهای را تعریف میکند که در آن حسگر به طور مداوم آتش با اندازه و سوخت مشخصی را تشخیص میدهد. حسگرها باید فقط در ناحیه سایهدار بالای منحنی استفاده شوند.
در بهترین شرایط و بدون جذب جوی، توان تابشی که به حسگر میرسد، اگر فاصله بین حسگر و آتش دو برابر شود، به میزان یک چهارم کاهش مییابد. برای محاسبه تضعیف جوی، عبارت نمایی زتا (ζ) به معادله اضافه میشود. زتا معیاری از شفافیت هوا در طولموج مورد نظر است. زتا تحت تأثیر رطوبت، گرد و غبار و هرگونه آلاینده دیگر در هوا قرار میگیرد که در طولموج مورد نظر جذبکننده هستند. زتا معمولاً مقادیری بین ۰.۰۰۱- و ۰.۱- برای هوای محیطی معمولی دارد.
دتکتورهای گاز نیمههادی یکی از انواع حسگرهای تشخیص گاز هستند که از مواد نیمههادی، معمولاً اکسید فلز (Metal Oxide Semiconductor – MOS)، برای شناسایی گازهای مختلف استفاده میکنند. این نوع حسگرها به دلیل حساسیت بالا، پاسخ سریع و دوام طولانی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار میگیرند.
ساختار دتکتور گاز نیمههادی
یک دتکتور گاز نیمههادی شامل بخشهای زیر است:
الف) ماده حسگر (Sensing Material)
ب) المنت گرمایشی (Heating Element)
ج) الکترودهای اندازهگیری (Electrodes)
د) مدار پردازش سیگنال
2. عملکرد دتکتور گاز نیمههادی
مرحله ۱: جذب گاز توسط ماده نیمههادی
مرحله ۲: تغییر در هدایت الکتریکی
مرحله ۳: اندازهگیری و پردازش سیگنال
3. انواع دتکتورهای گاز نیمههادی بر اساس عملکرد
الف) دتکتورهای گاز کاهشدهنده (Reducing Gas Detectors)
ب) دتکتورهای گاز اکسیدکننده (Oxidizing Gas Detectors)
4. مزایا و معایب دتکتورهای گاز نیمههادی
✅ مزایا:
❌ معایب:
5. کاربردهای دتکتور گاز نیمههادی
نتیجهگیری
دتکتورهای گاز نیمههادی به دلیل سادگی، هزینه مناسب و حساسیت بالا، یکی از پرکاربردترین حسگرهای گازی هستند. با این حال، برای افزایش دقت و کاهش تأثیرات محیطی، اغلب در ترکیب با حسگرهای دیگر یا الگوریتمهای پردازش داده مورد استفاده قرار میگیرند.
تشخیص نوری بیم راهکاری اقتصادی برای شناسایی دود در فضاهای باز بزرگ مانند مراکز خرید، انبارها و فرودگاهها ارائه میدهد.
ابتدا بیایید به دیگر روشهای تشخیص که معمولاً استفاده میشوند نگاه کنیم و دلیل انتخاب بیم دتکتور دودی اعلام حریق به جای آنها را بررسی کنیم.
دتکتور نقطهای اغلب استفاده میشود اما میتواند منجر به شبکهای پیچیده از چندین دتکتور همپوشان گردد که نصب آنها بسیار زمانبر، سیمکشی آنها پرهزینه و دسترسی به آنها هنگام تعمیر و نگهداری دشوار خواهد بود. یک بیم دتکتور دودی اعلام حریق نوری به طور کلی میتواند جایگزین حدود ۱۶ دتکتور نقطهای منفرد گردد و ۱۵۰۰ متر مربع را پوشش دهد.
سیستمهای نمونهبرداری مکشی معمولاً روی سقف نصب میشوند اما پیچیده و زمانبر برای نصب هستند. این سیستمها شامل شبکهای از لولههای نمونهبرداری، درپوشها و زانوها میباشند. همه اینها نیاز به نصب و نگهداری دارند. خود لولهکشی میتواند مزاحم باشد و نیاز به پنهان کردن در ساختار ساختمان داشته باشد.


برخی کدهای اجرایی نصب همچنین ارتفاعی را که دتکتور نقطهای و مکشی میتوانند استفاده شوند محدود میکنند زیرا هرچه سقف بالاتر باشد، چگالی ذرات کمتر خواهد شد و ممکن است زیر آستانه هشدار مورد نیاز این نوع دتکتورها قرار گیرد. بیم دتکتور دودی اعلام حریق در ارتفاع کارآمدتر است زیرا وقتی دود بالا میرود پخش میشود و ناحیه بزرگتری را تحت تأثیر قرار میدهد و به این ترتیب مسیر بیم بیشتری تحت تأثیر قرار میگیرد. این مسیر تشخیص گسترده کارآمدتر از محفظه کوچک یک دتکتور نقطهای است.

سیستمهای تشخیص نقطهای و مکشی به بالارفتن دود تا سقف وابسته هستند. مشکلاتی نیز میتواند به دلیل لایهای موسوم به لایه استراتیفیکیشن ایجاد شود. ذرات دود سنگینتر از هوا هستند و توسط هوای گرم اطرافشان از میان هوای خنکتر بالا برده میشوند. این هوای خنک اطراف، ستون دود را سرد کرده و هوای گرم محبوس شده در زیر سقف یک لایه حرارتی تشکیل میدهد که مانع رسیدن دود به سقف میشود.

دتکتور نقطهای و مکشی ممکن است به دلیل این پدیده قادر به تشخیص دود نباشند. با این حال، بیم دتکتور دودی اعلام حریق معمولاً ۶۰۰ میلیمتر پایینتر از سقف نصب میشود (مطابق BS5839) که به این معناست کمتر احتمال دارد بالای خط استراتیفیکیشن قرار گیرد.
تشخیص شعله و ویدئویی: نوعی بسیار تخصصی و پرهزینه از تشخیص که اغلب به عنوان یک روش ثانویه با حساسیت بالا و سریع در محیطهای با ارزش بالا مانند تولید هواپیما استفاده میشود.
انتخاب نوع دتکتور در نهایت با ارزیابی وضعیت، ویژگیهای ساختمان، محیط، سرعت تشخیص، ارزیابی ریسکهای بالقوه و مواد موجود تعیین میگردد.
بیم دتکتور دودی اعلام حریق راهکاری همهکاره و مقرونبهصرفه برای حفاظت از نواحی وسیع، بهویژه با سقفهای بلند ارائه میدهد.
انواع بیم دتکتور دودی اعلام حریق نوری: سه نوع اصلی بیم وجود دارد که باید در نظر گرفت.
بیم دتکتور دودی اعلام حریق غیر موتوری «رفلکتیو»: این نوع به سادگی با ارسال یک پرتو نامرئی مادون قرمز که به یک رفلکتور در انتهای مقابل برخورد میکند کار میکند و سپس مسیر دید را برای انسداد مانیتور میکند. هر دو فرستنده و گیرنده در یک واحد قرار دارند. این نوع معمولاً استفاده میشود اما تنها باید در محیط مناسب استفاده گردد. فقط در فضاهایی باید استفاده شود که ساختار آنها صلب بوده و فاقد هرگونه حرکت باشند. ساختمانها میتوانند به دلایل متعددی حرکت کنند، ساختمانهای جدید میتوانند نشست کنند، انبارهای فلزی بزرگ میتوانند در شرایط گرم و سرد تاب بردارند و شرایط آبوهوایی نامساعد مانند برف میتواند ساختمانها را تغییر شکل دهد. باید توجه داشت که یک درجه حرکت ساختمان میتواند باعث انحراف بیم حدود ۱.۴ متر در ۱۰۰ متر شود که منجر به آلارم کاذب در یک بیم ثابت خواهد شد. راهاندازی، تنظیم و نگهداری بیم فقط در ارتفاع قابل انجام است و نیاز به تجهیزات دسترسی در ارتفاع خواهد داشت.
بیم دتکتور دودی اعلام حریق انتها به انتها: این نوع معمولاً یک کاربرد تخصصی و پرهزینه است که نیاز به شلیک پرتو از میان فضاهای کوچک دارد که ممکن است برای بیمهای رفلکتوری مشکلساز باشند زیرا احتمال بازگشت ناخواسته سیگنال از سازههای نزدیک وجود دارد. آنها با یک فرستنده در یک انتها و یک گیرنده در انتهای مقابل کار میکنند که انسداد را بررسی میکند. این نوع تشخیص نیاز به سیمکشی در هر دو انتها دارد که میتواند به معنای اجرای پرهزینه کابلهای ۱۰۰ متر یا بیشتر و دسترسی در ارتفاع برای راهاندازی، تنظیم و نگهداری باشد.
بیم دتکتور دودی اعلام حریق موتوری: پیشرفتی که به دلیل محدودیتهای بیم ثابت و انتها به انتها ایجاد شده است. موتوری بودن و هوشمندی بیم به این معناست که میتوان آنها را به طور خودکار همتراز و راهاندازی کرد و این کار در سطح زمین از طریق یک کنترلر از راه دور چندزبانه با کاربری ساده انجام میشود. تنظیم پارامترهای بیم مانند زمان واکنش نیز میتواند از طریق این کنترلر انجام گیرد. هنگامی که بیم هوشمند موتوری همتراز شد، در سرویس به طور مداوم همترازی خود را حفظ میکند، به این معنا که حرکت ساختمان دیگر مشکلی ایجاد نمیکند و در نتیجه صرفهجویی در زمان، هزینه، اعتبار و به طور مهم کاهش آلارمهای کاذب حاصل خواهد شد.
چه مواردی باید هنگام استفاده از بیم دتکتور دودی اعلام حریق در نظر گرفته شود؟
بیم دتکتور دودی اعلام حریق با اندازهگیری انسداد سیگنال دریافتی خود کار میکند. ساختمانهایی با دیوارههای باز یا فضاهای باز به بیرون میتوانند نسبت به ابر و مه حساس باشند. تغییرات شدید دمای ساختمان میتواند باعث ایجاد میعان روی رفلکتور یا سر بیم شود که موجب قرائتهای کاذب خواهد شد. باید مراقب سناریوهای مختلف جوی بهویژه در ماههای زمستان بود. برخی بیمها دارای راهحلهای ضد میعان هستند. محیطهایی که دود و بخار تولید میکنند مانند سالنهای جوشکاری و پایانههای اتوبوس میتوانند مشکلساز باشند.
بیمهای موتوری اکنون به گزینه اصلی صنعت تبدیل شدهاند و در سراسر جهان فروخته میشوند و با فراهم کردن ایمنی کار از سطح زمین موجب صرفهجویی در زمان و هزینه میشوند.
کابل دتکتور حرارتی خطی LHS™، یک دتکتور دمای ثابت منعطف، بادوام و مقرونبهصرفه است که برای حفاظت از طیف وسیعی از کاربردهای اعلام حریق تجاری و صنعتی مناسب میباشد.
دتکتور حرارتی خطی LHS کابلی با قطر کم است که قابلیت تشخیص حرارت ناشی از حریق را در تمام طول خود دارد. این کابل شامل یک زوج بههمتابیده از هادیهای فولادی با روکش مس (۱۹ AWG) است که توسط یک عایق حساس به دما پوشیده شده و برای کاربردهای محیطی مختلف با یک روکش یا بافت پلاستیکی محافظت میشود (به شکل ۱ مراجعه شود).

دتکتور حرارتی خطی LHS برای تشخیص در فضای باز و همچنین در مجاورت مستقیم طراحی شده است. طیف گستردهای از روکشها و دماهای عملکردی (به جدول ۱ مراجعه شود) برای طراحی مناسب سیستم در دسترس هستند، از جمله برای فضاهای محدود یا محیطهای سخت که استفاده از سایر روشهای تشخیص را غیرممکن میسازد. کابل دتکتور حرارتی خطی LHS با هر پنل اعلام حریقی که قابلیت پذیرش تجهیزات تحریککننده از نوع تماس خشک را داشته باشد، سازگار است.
دتکتور حرارتی خطی معتبر توسط lسازمان های معتبر غیرانتفاعی مانند UL تأیید شده است. برای نصب مورد تأیید FM، باید کابل دتکتور حرارتی خطی به یک پنل اعلام حریق مورد تأیید FM متصل شود.
عملکرد
حرارت ناشی از آتشسوزی باعث ذوبشدن عایق ویژه کابل دتکتور حرارتی خطی در دمای خاصی میشود که این امر باعث اتصال کوتاه شدن دو هادی شده و وضعیت هشدار را در پنل اعلام حریق ایجاد میکند. همچنین میتوان از این کابل بهعنوان یک تجهیز تماسی مستقل نیز استفاده کرد. وضعیت عملکردی نرمال کابل دتکتور حرارتی خطی مدار باز است.
ملاحظات طراحی
طراحی و نصب سیستم باید مطابق با اصول پذیرفتهشده مهندسی حفاظت در برابر حریق و همچنین مطابق با کدها و استانداردهای قابل اجرا انجام شود:
* NFPA-72، کد ملی اعلام حریق
* NEC 760، کد ملی برق
* هرگونه الزامات محلی نصب
* الزامات مرجع قانونی ذیصلاح (AHJ)
۱. انتخاب شماره قطعه مناسب برای هر کاربرد خاص باید با در نظر گرفتن دمای خطر، دمای محیط و شرایط محیطی محل نصب دتکتور انجام شود.
۲. برای حفاظت در فضای باز، دتکتور حرارتی خطی باید در سقف نصب شود، با رعایت فاصلههای مورد تأیید FM بین خطوط موازی. فاصله از دیوارها باید نصف فاصلههای ذکر شده باشد. مسیر انتقال حرارت به دتکتور نباید مسدود شود. برای تشخیص سریعتر، فاصله ۲۵ میلیمتر (۱ اینچ) از سقف رعایت شود.
۳. برای تشخیص در مجاورت مستقیم، دتکتور حرارتی خطی باید بهصورت محکم روی جسم مورد حفاظت نصب شود تا انتقال حرارت مؤثر صورت گیرد. دقت شود که لرزش و لبههای تیز باعث ساییدگی کابل نشوند، زیرا ممکن است منجر به فعالسازی نادرست شود.
۴. در کاربردهای بیرونی، ممکن است نیاز باشد دتکتور حرارتی خطی از تابش مستقیم نور خورشید محافظت شود تا از تجاوز دمای عملکرد و/یا دمای محیطی حداکثری آن جلوگیری گردد، زیرا این امر ممکن است منجر به فعالسازی نادرست شود.
۵. برای استفاده از دتکتور حرارتی خطی در مکانهای خطرناک (کلاس ۱ گروههای A،B،C،D و کلاس ۲ گروههای E،F،G)، باید از موانع ایمنی ذاتی مورد تأیید FM برای ایزولهکردن دتکتور از پنل کنترل استفاده شود.
سیمکشی مدار تحریک
دتکتور حرارتی خطی بهعنوان یک تجهیز تحریککننده با تماس خشک به هر پنل اعلام حریق متصل میشود. برای الزامات الکتریکی خاص مدار تحریک، دستورالعمل نصب پنل اعلام حریق را دنبال کنید (به شکل ۲ مراجعه شود).



. دتکتور حرارتی خطی در فضای تحت حفاظت نیازی به پیوستگی ندارد. میتوان از سیمکشی مسی مورد تأیید برای اتصال بخشهای جداگانه کابل دتکتور حرارتی خطی استفاده کرد.
۵. اگر مدار تحریک بهصورت کلاس B (دو سیمه) اجرا میشود، باید در انتهای کابل دتکتور حرارتی خطی یک تجهیز انتهایی مطابق با پنل اعلام حریق نصب گردد.
۶. در صورت تأیید مرجع قانونی ذیصلاح (AHJ)، تجهیزات تحریککننده دیگر (مانند دتکتور دود، شستی دستی و…) نیز میتوانند در همان منطقه با دتکتور حرارتی خطی نصب شوند. کابل دتکتور حرارتی خطی میتواند مستقیماً بین این تجهیزات سیمکشی شود.

نصب کابل دتکتور حرارتی خطی
کابل دتکتور حرارتی خطی باید بهصورت حرفهای و مطابق با تمامی کدها و الزامات قابل اجرا نصب گردد. روشهای نصب توصیهشده در زیر، استفاده از روشهای جایگزین مناسب با نصب خاص را منتفی نمیکنند، بهشرطیکه این روشها مورد تأیید مرجع قانونی ذیصلاح (AHJ) باشند.

⚠️ هشدار
در مکانهایی که احتمال آسیب مکانیکی وجود دارد، کابل دتکتور باید محافظت شود تا از آسیبدیدگی که ممکن است باعث فعالسازی نادرست شود، جلوگیری گردد.
هنگام طراحی چیدمان دتکتور حرارتی خطی، کابلها باید در مکانهایی نصب شوند که در معرض آسیب فیزیکی نباشند.
اگر از بستهای فلزی استفاده میشود، باید از بوشهای غیر فلزی برای جلوگیری از ساییدگی یا لهشدگی کابل دتکتور حرارتی خطی استفاده گردد.
۱. کابل باید بهطور مناسب پشتیبانی شود تا از آویزان شدن آن جلوگیری شود. کشیدن کابل ضروری نیست، اما در مسیرهای مستقیم توصیه میشود کابل در هر ۱ متر (۳ فوت) پشتیبانی شود. در صورت نیاز، میتوان فاصلههای کمتری را برای انطباق با مقررات محلی یا شرایط خاص مانند گوشهها و نقاط انتقال بهکار برد. کشش وارد بر دتکتور حرارتی خطی نباید از ۵۰ نیوتن تجاوز کند. دتکتور حرارتی خطی را میتوان با شعاعی نه کمتر از ۵۰ میلیمتر (۲ اینچ) خم کرد.
۲. در صورت امکان، دتکتور حرارتی خطی باید بهصورت یکپارچه و با حداقل تعداد اتصالات نصب شود.
۳. دتکتور حرارتی خطی باید آخرین تجهیز نصبشده در پروژه باشد. در صورتی که آخرین تجهیز نصب نشود، باید موقتاً با بستهای پلاستیکی مهار شود تا خطر آسیب دیدگی کاهش یابد. باید از آسیب ناشی از رفتوآمد افراد، ضربات مکانیکی، پیچخوردگی یا منابع حرارتی خارجی جلوگیری شود.

. کانکتور ضدآب برای ایجاد رهایی مناسب از تنش در محل ورود دتکتور حرارتی خطی به جعبه یا محفظه الکتریکی استفاده میشود. توصیه میشود در انتهای مسیر طولانی دتکتور حرارتی خطی، تنش کابل تثبیت شود. این کانکتور برای پیچ شدن به دهانه استاندارد جعبه برق ریختهگری شده ¾ اینچ (NPT ¾”) طراحی شده است.
۵. دتکتور حرارتی خطی باید در نواحی در معرض دید که محل تشخیص نیستند، برای محافظت در برابر آسیب مکانیکی در داخل لوله فلزی الکتریکی (EMT) نصب شود. همچنین در محلهایی که کابل باید از دیوارها یا جداکنندهها عبور کند، باید از قطعات کوتاه EMT استفاده شود. در انتهای لوله EMT باید از بوشینگهای غیر فلزی استفاده شود تا از آسیب به دتکتور حرارتی خطی جلوگیری گردد.

. انتخاب سختافزار نصب مناسب با توجه به تجهیزات یا سازههای پشتیبان در منطقه محافظتشده انجام میگیرد. شرایط محیطی و امکانپذیری نصب بستها نیز باید مدنظر قرار گیرد. دتکتور حرارتی خطی باید همواره به پشتیبانی متصل شود که کمترین میزان حرکت را مجاز بداند، بدون اینکه عایق کابل فشرده یا له شود. سه نوع بست استاندارد (بست اصلی، بست فلنچی، بست نایلونی) امکان نصب ایمن و مطمئن دتکتور حرارتی خطی را در اغلب کاربردها فراهم میکنند.
۷. بست اصلی بست چندمنظورهای است که بر روی تمام فلنجهای تیرآهن تا ضخامت ۱۳ میلیمتر (½ اینچ) نصب میشود و در برابر لرزش مقاوم است. برای اتصال دتکتور حرارتی خطی به بست اصلی، از بست نایلونی استفاده کنید.
۸. بست فلنچی در دو اندازه عرضه میشود: شماره قطعه برای فلز با ضخامت تا ۴ میلیمتر (۳/۱۶ اینچ) و برای فلز با ضخامت ۴ تا ۶ میلیمتر (¼ اینچ). این بستها بهراحتی روی فلنجهای فلزی در خرپاهای سقف یا قفسهها کوبیده میشوند و اتصال محکم و مقاوم در برابر لرزش ایجاد میکنند. برای اتصال دتکتور حرارتی خطی به هر دو نوع بست فلنچی، از بست نایلونی با شماره قطعه استفاده شود.

. بست کمربندی نایلونی، یک بست کمربندی سنگین با زبانه نصب است که برای اتصال به لولههای اسپرینکلر یا دیگر لولههای سامانه اعلام و اطفای حریق تا قطر ۸ اینچ (۲۰ سانتیمتر) طراحی شده است. استفاده از این روش برای نصب دتکتور حرارتی خطی (LHS) در صورتی مجاز است که توسط مرجع محلی ذیصلاح (AHJ) تأیید شود. برای اتصال کابل دتکتور به بست کمربندی نایلونی باید از بست نایلونی کابل) استفاده شود.
⚠️ هشدار
هنگام نصب کابل دتکتور حرارتی خطی در محیطهایی با دمای زیر صفر، باید احتیاط ویژهای انجام شود تا از تماس یا حرکت ناگهانی کابل جلوگیری گردد. در دماهای زیر ۳۲ درجه فارنهایت (۰ درجه سلسیوس)، ممکن است بست نایلونی بهدلیل ضربه یا تماس فیزیکی دچار شکستگی شود.
۱۰. کابل نگهدار (Messenger cable) باید در مواقعی استفاده شود که نیاز به آویزان نگهداشتن کابل دتکتور حرارتی خطی در فاصلهای از یک شیء یا در ناحیهای بدون سقف وجود داشته باشد. در این موارد باید از کابل استیل ضدزنگ تجاری با سایز مناسب بهعنوان کابل نگهدار استفاده شود و کابل نگهدار باید بهطور مناسب کشیده و سفت شود. کابل دتکتور را میتوان با استفاده از بستهای کمربندی، بهفاصله تقریبی هر ۳ فوت (۱ متر) به کابل نگهدار متصل نمود.
اتصال کابل دتکتور (SENSOR CABLE SPLICING)
کابل دتکتور حرارتی خطی باید بهصورت حرفهای و مطابق با استانداردها و مقررات مربوطه متصل یا انشعاب داده شود. روشهای پیشنهادی برای اتصال کابل در ادامه ارائه شدهاند، اما این به معنای عدم استفاده از روشهای جایگزین مناسب برای شرایط خاص نمیباشد.
به دلیل حساسیت عایق کابل دتکتور به گرما، استفاده از لحیمکاری یا لولههای حرارتی (heat-shrink) در هیچ شرایطی مجاز نیست.
روش ترجیحی – استفاده از جعبه تقسیم (Junction Box):
روش پیشنهادی برای اتصال دو بخش کابل دتکتور، یا اتصال کابل دتکتور به کابل رابط مسی (lead-in)، یا اتصال به تجهیز انتهایی (End-of-Line)، استفاده از جعبه تقسیم است.
۱. کابل دتکتور میتواند با استفاده از روشهای استاندارد صنعتی برای اتصال هادیهای مسی متصل شود. اتصالات باید از نوع فشاری و ایمن باشند، مانند:
اتصال باید مطابق با دستورالعمل نصب سازنده انجام شود.
۲. استفاده از جعبه تقسیم:
هر جعبه تقسیم استاندارد برق با درپوش قابل استفاده است. در مکانهای مرطوب یا نمناک، استفاده از جعبه ضدآب الزامی است. برای ایجاد رهایی از تنش در کابل دتکتور در محل ورود به جعبه، باید از کانکتور ضد آب با شماره قطعه P/N 73-117068-027 یا معادل آن استفاده شود. استفاده از گیرههای کابل سبک “Romex” مجاز نیست، زیرا ممکن است باعث فشار بر کابل شده و در نتیجه هشدار کاذب ایجاد شود.
💡 روش جایگزین – اتصال درونخطی (In-line Splice):
در صورت تأیید مرجع ذیصلاح (AHJ)، اتصال درونخطی دو رشته کابل دتکتور ممکن است مجاز باشد. با این حال، این نوع اتصال برای اتصال کابل دتکتور به سیم رابط مسی، کابل بیناتصالی یا تجهیز انتهای خط (EOL) توصیه نمیشود. همچنین در صورت وارد شدن تنش قابلتوجه به کابل دتکتور، استفاده از اتصال درونخطی توصیه نمیگردد.
در کاربردهای تشخیص مجاورت، باید کابل دتکتور به صورت حلقهای نصب شود، زیرا ناحیه اتصال در پوشش تشخیص قرار نمیگیرد.
مراحل اتصال درونخطی:
۱. کابل دتکتور باید با استفاده از کانکتورهای فشاری عایقدار نایلونی (مانند Panduit BSN18 یا معادل آن) متصل شود. محل دو اتصال را نسبت به یکدیگر جابجا کنید (offset).
۲. ژاکت و عایق کابلها را مطابق شکل ۷ جدا کرده و دو رسانا را با اختلاف طول موردنظر برش دهید.
۳. دو اتصال فشاری را با ابزار پرس مورد تأیید، مطابق شکل ۸ پرس کنید.
۴. در مکانهای خشک، محل اتصال را با نوار چسب برق (مانند 3M/Scotch Super 33+ یا معادل آن) مطابق دستورالعمل سازنده عایق کنید. نوار را بکشید و هر دور آن را حدود نصف عرضش با دور قبلی همپوشانی دهید. نوار باید حدود ۵۰ میلیمتر (۲ اینچ) از دو سر بریدگی ژاکت کابل دتکتور فراتر برود (مطابق شکل ۹).
۵. در مکانهای مرطوب یا نمناک، محل اتصال را با نوار سیلیکونی همجوش (مانند Tyco Electronics/Amp 608036-1 یا معادل آن) مطابق دستورالعمل سازنده آببندی کنید. نوار باید مانند روش بالا، ۵۰ میلیمتر از دو سر بریدگی ژاکت کابل دتکتور فراتر برود (مطابق شکل ۹).
🧪تست عملکردی (TESTING):
تست عملکردی کابل دتکتور حرارتی LHS باید مطابق با دستورالعملهای مربوط به دتکتورهای حرارتی نوع خطی با دمای ثابت و غیرقابل بازنشانی در فصل ۷ کد ملی اعلام حریق NFPA 72 انجام شود. برای الزامات اضافی، با مرجع ذیصلاح (AHJ) مشورت شود. تست عملکردی، کارکرد الکتریکی کابل دتکتور را تأیید میکند و نیازی به منبع حرارتی ندارد.
مراحل تست:
۱. در انتهای ناحیه LHS، یک اتصال کوتاه بر روی تجهیز انتهای خط (EOL) قرار دهید و اطمینان حاصل کنید که زون به وضعیت آلارم میرود.
۲. (در صورت الزام مرجع ذیصلاح) یک رشته از EOL را جدا کرده و اطمینان حاصل کنید که زون به وضعیت خطا (trouble) میرود.
۳. (در صورت الزام مرجع ذیصلاح) هر دو رسانای ناحیه LHS را از پنل کنترل حریق (FCP) جدا کرده، و یک اتصال کوتاه بر روی تجهیز انتهای خط (EOL) ایجاد نمایید. سپس در انتهای زون (سمت FCP)، مقاومت کلی حلقه کابل دتکتور را اندازهگیری و ثبت کنید. این مقدار را با مقدار آزمون پذیرش اولیه مقایسه نمایید.
✅ نگهداری
کابل دتکتور حرارتی خطی (LHS) به جز بازبینی چشمی برای اطمینان از صحت نصب، نیاز به هیچگونه تعمیر و نگهداری ندارد.
🔧 آسیب به کابل دتکتور:
در صورت آسیب فیزیکی به کابل دتکتور، ممکن است هادیهای داخلی با یکدیگر اتصال کوتاه پیدا کنند که منجر به آلارم میشود.
برای یافتن محل اتصال کوتاه، میتوان از روشهای زیر استفاده کرد:
🔥 پس از وقوع آتشسوزی:
از آنجا که کابل دتکتور حرارتی خطی از نوع غیرقابل بازیابی است، پس از تشخیص حریق، باید جایگزین شود.
اگر قرار نیست کل زون تعویض شود، لازم است حداقل ۳ متر (۱۰ فوت) از کابل دتکتور در هر سمت بخش آسیبدیده جایگزین شود.