ГЛАВА 10

Система контроля и управления противопожарной защитой (СКУ ПЗ)

10.1. Назначение, функции, состав

Система контроля и управления противопожарной защитой предназначена для:

- автоматического раннего обнаружения пожара в пожароопасных помещениях и появления дыма на путях эвакуации персонала;

- формирования информации о возникновении пожара с расшифровкой зоны возгорания на постах с постоянным дежурным персоналом и передачи обобщённых сигналов «Пожар» и «Внимание» в подразделение пожарной охраны;

- автоматического и дистанционного управления технологическим оборудованием систем пожаротушения (водяного, газового, газоаэрозольного, порошкового и т.д.) в помещениях и сигнализации его положения;

- контроля параметров работы технологического оборудования и формирования информации о ходе тушения;

- контроля и управления системами дымоудаления и создания подпора воздуха на лестничных клетках;

- контроля и управления огнезадерживающими клапанами;

- формирования сигналов о пожаре в технические средства СКУ на отключение систем вентиляции;

- автоматического контроля цепей и диагностики технических средств СКУ ПЗ, включая пожарные извещатели.

В состав технических средств СКУ ПЗ входит:

- шлюз сопряжения с СВБУ;

- комплект специального оборудования

- групповые программируемые контроллеры;

- аппаратура программно-технических средств «Дубна»;

- программируемые контроллеры различных модификаций;

- шкафы распределительные;

- датчики контроля технологических параметров систем пожаротушения и

противопожарной вентиляции;

- автоматические и ручные пожарные извещатели;

- средства светового и звукового оповещения;

- датчики положения дверей.

10.2. Структурная схема и функционирование

Структурная схема системы контроля и управления противопожарной защитой (СКУ ПЗ) приведена на с рисунке 10.2.1. На структурной схеме показаны технические средства для одного блока, связь с аналогичными средствами второго блока и техническими средствами общестанционных зданий и сооружений.

Для каждого энергоблока АЭС предусмотрены следующие комплекты технических средств СКУ ПЗ:

Один комплект технических средств осуществляет:

- контроль и представление информации о пожарной безопасности на всём энергоблоке, включая помещения с оборудованием систем безопасности;

- контроль и управление оборудованием систем автоматического пожаротушения (газового, водяного и т.д.);

- контроль и управление системами противодымной вентиляции (подпор воздуха на лестничных клетках, система дымоудаления;

- контроль и управление огнезадерживающими клапанами;

- формирует управляющие воздействия на отключение вентиляции систем нормальной эксплуатации.

Два комплекта технических средств (по одному на каждый канал системы безопасности) реализуют:

- функцию обнаружения пожара в помещении с оборудованием систем безопасности и функцию оповещение оперативного персонала БПУ и РПУ о пожаре (табло панелях безопасности);

- функцию контроля и управления оборудованием СБ - огнезадерживающими клапанами и функцию выдачи сигналов на отключение вентиляции системы безопасности.

Каждый комплект технических средств имеет двухуровневую иерархическую структуру, включающий средства верхнего уровня (КСО) и средства низовой автоматики (контроллеры, АПТС «Дубна»). Для каналов СБ функцию верхнего уровня выполняет групповой контроллер. Связь между комплектами системы осуществляется по цифровым оптоволоконным линиям связи.

В помещениях систем нормальной эксплуатации прокладывается один шлейф пожарной сигнализации, от которого по заданному алгоритму осуществляется запуск систем пожаротушения, отключение вентиляции, включение систем противопожарной вентиляции.

В помещениях систем безопасности, где по сигналу о пожаре требуется выдать сигналы на управление оборудованием обеспечивающих систем безопасности и нормальной эксплуатации, предусмотрено два шлейфа пожарной сигнализации, подключаемых к двум комплектам технических средств СКУ ПЗ, один из которых относится к комплексу нормальной эксплуатации, другой – к комплекту СБ. Таким образом обеспечена автономность работы средств пожарной сигнализации и автоматики каналов СБ от остальной части СКУ ПЗ и повышена надежность обнаружения пожара.

При выборе извещателей учтены условия окружающей среды, в которой они должны работать (скорость движения воздуха, влажность, взрывоопасность, поля излучения, рабочая температура и т.д.)

Централизованный контроль за состоянием систем пожарной сигнализации и автоматики пожаротушения двух энергоблоков и общестанционных зданий и сооружений обеспечивается на ЦПУ АЭС, на котором предусмотрено специальное автоматизированное рабочее место.

В помещении СКУ НЭ рядом с БПУ и на РПУ устанавливаются КСО.001 предназначенные для контроля за пожарной обстановкой на блоке, управления системами автоматического пожаротушения и системами противопожарной вентиляции. Кроме того, в неоперативном контуре БПУ предусматривается автоматизированное рабочее место (АРМ СКУ ПЗ) предназначенное для контроля за пожаром на блоке, связанное с КСО.001 на БПУ и РПУ дублированной локальной сетью.

В оперативный контур БПУ на мониторы СВБУ выводятся обобщённые сигналы «Пожар в здании…», а на АРМ СКУ ПЗ неоперативного контура БПУ выводится информация «Пожар в помещении…», о срабатывании систем автоматического пожаротушения и о возникновении неисправностей.

СКУ ПЗ обеспечивает вывод на табло панелей систем безопасности БПУ и РПУ обобщённых сигналов «Пожар в канале» и «Неисправность» в средствах пожарной сигнализации для каждого канала СБ.

В нормальном режиме эксплуатации система находится в режиме ожидания, осуществляет постоянный контроль состояния шлейфов пожарной сигнализации (пожарных извещателей), состояния технологического оборудования, осуществляет самодиагностику технических средств, контроль цепей, представление информации оператору о срабатывании пожарных извещателей и возникновении неисправностей на БПУ и РПУ.

При срабатывании одного извещателя формируется сигнал «Внимание» на БПУ и РПУ для помещений СБ – на табло в зоне систем безопасности, а также на мониторах БПУ операторов. При возникновении пожара и срабатывания не менее двух пожарных извещателей происходит выдача информации персоналу (сигнал «Пожар»), в зоне по заданному алгоритму происходит автоматический запуск системы пожаротушения и выдача управляющих команд в системы вентиляции соответствующим комплектом технических средств СКУ ПЗ. При этом сигналы управления от контроллеров пожарной сигнализации передаются в контроллеры пожаротушения по дублированным цифровым локальным сетям через КСО.001 или групповой контроллер.

Кроме автоматического запуска систем пожаротушения, которое является основным видом управления, предусмотрена возможность дистанционного управления (с КСО, групповых контроллеров и контроллеров пожаротушения) и управления по месту: насосами, задвижками систем водяного пожаротушения. КУ ПЗ имеет возможность дальнейшего развития и модернизации в пределах до 10 % по объему сигналов и задач.

Программно-технические средства СКУ ПЗ обладают самодиагностикой и обеспечивают передачу информации об отказах в средства верхнего уровня СКУ ПЗ на посты с постоянно присутствующим персоналом (ЦПУ, БПУ и для помещений СБ – РПУ) и на АРМ начальнику смены ЦТАИ. се неисправности в средствах пожарной сигнализации и автоматики сигнализируются и конкретизируются на АРМ СКУ ПЗ и АРМ ЦТАИ. проекте применена адресно-аналоговая система пожарной сигнализации, которая позволяет существенно сократить время обнаружения неисправностей.

В системе осуществляется постоянный контроль функционирования пожарных извещателей и формируется сообщение «Неисправность», если какой-либо извещатель не ответит на запрос или его чувствительность падает ниже установленного уровня.

При небольших отклонениях от нормальных условий эксплуатации в какой-либо зоне формируется сигал «Внимание», который позволяет визуально определить причину сигнала (возгорание или наличие строительной пыли). В этом случае при отсутствии возгорания производится чистка с помощью пылесоса, если и после этого имеется сигнал, указывающий на неисправность извещателя, то его необходимо заменить.

В процессе эксплуатации чувствительность пожарных извещателей ухудшается из-за постепенного загрязнения (но ещё не достигла уровня, при котором формируется сигнал «Неисправность») и повышается опасность несвоевременного обнаружения пожара или ложного срабатывания. Поэтому дин раз в год проводится техническое обслуживание (чистка) извещателей и проверка с помощью тестового магнита, а один раз в три года проводить тестирование всех датчиков с помощью генератора дыма в виде аэрозольного баллончика, которое позволяет с уверенностью убедиться в исправности извещателя.

Все остальные технические средства СКУ ПЗ (контроллеры, комплекты специального оборудования, АПТС «Дубна») обладают самодиагностикой и имеют модульную конструкцию технических средств, что позволяет обнаружить и устранить неисправность в течение одного часа (без учета необходимых организационных процедур).

Расчеты надежности показывают, что средняя наработка на отказ СКУ ПЗ составляет не менее 50000 часов. Постоянная диагностика технических средств СКУ ПЗ позволяет выявить большинство неисправностей. Отдельные виды неисправностей, не обнаруживаемые автоматической диагностикой, выявляются при проведении регламентных работ с оборудованием. Решения, принятые в СКУ ПЗ, исключают возможность формирования ложных команд управления средствами пожаротушения и исполнительными механизмами, вызванных отказами в оборудовании СКУ ПЗ. Информация, отображаемая на верхнем уровне СКУ ПЗ и передаваемая в информационную систему блочного уровня, позволяет в большинстве случаев выявить отказавший элемент.

Один комплект специального оборудования КСО размещен в помещении СКУ НЭ, а второй комплект на РПУ в помещении; АРМ СКУ ПЗ размещен в неоперативном контуре БПУ. Групповые контроллеры СБ расположены в помещениях УСБТ соответственно. Групповые контроллеры нормальной эксплуатации, объединяющие технические средства СКУ ПЗ нескольких зданий и сооружений расположены в разных зданиях. Размещение технических средств низовой автоматики выполнено приближенным к объектам контроля и управления.

Ниже приведены некоторые технические характеристики основных ТС СКУ ПЗ.

Таблица 10.2.1 Технические характеристики КСО.001

Наименование характеристики	Значение
Тип процессора	Intel Pentium IV 2,800 ГГц
Объем ОЗУ, МБ	2 х 1024
Видео память, МБ
Объем памяти жесткого диска, ГБ	2x80
Число каналов связи Ethernet
Число внешних линий связи Ethernet
Число внешних оптических линий связи Ethernet
Число каналов связи RS-485
Число линий связи RS-485
Звуковой канал
Скорость передачи информации по каналу связи Ethernet, Мбит/с	10/100
Монитор SVGA, размер экрана по диагонали, дюйм
DVD-RW

Прибор приемно-контрольный пожарный пусковой ППКП

Конструктивно прибор выполнен в виде отдельного шкафа, имеющего в своём составе каркас для установки сменных модулей (одна позиция для установки модуля процессора и 8 позиций для установки модулей ввода/вывода). Прибор имеет ряд вариантов исполнения, которые отличаются друг от друга составом сменных модулей, установленных в каркасе и функциональным назначением.

В зависимости от состава модулей прибор выполняет функции: прибора пожарной сигнализации, прибора водяного пожаротушения, прибора газового пожаротушения, прибора управления технологическим оборудованием и т.д. Прибор предназначен для работы в помещениях без непосредственного воздействия солнечных лучей, осадков, ветра, песка и пыли, при отсутствии или незначительном воздействии конденсации влаги, в диапазоне температур окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 50 0С с относительной влажностью до 95 % при 30 °С.

Аппаратура программно-технических средств АПТС «Дубна»

Каждый вариант исполнения аппаратуры представляет собой приборный шкаф с установленными в нем модулями ввода/вывода и управления. Аппаратура опционально может оснащаться графическим монитором 15” с сенсорным экраном и осуществляет контроль с включением световой сигнализации и передачей информации на внешние устройства следующих параметров:

- исправность электрических цепей управления задвижками и/или исполнительных устройств (контроль обрыва цепей);

- наличие электропитания на вводах шкафа аппаратуры;

- наличие выходных напряжений (=24 В) источников питания (основного и резервного);

- положение дверей шкафа аппаратуры;

- температуру воздуха внутри шкафа с выдачей светового и электрического сигналов при достижении максимально допустимого значения;

- наличие напряжений питания датчиков и силовой автоматики для каждого из каркасов.

Аппаратура относится к управляющим системам нормальной эксплуатации, важным для безопасности АЭС. Классификационное обозначение 3НК3 (третий класс безопасности системы нормальной эксплуатации, третьей категории качества). Аппаратура может осуществлять автоматическое или ручное управление задвижками систем водяного пожаротушения. Габаритные размеры (ширина, глубина, высота) одного приборного шкафа аппаратуры – не более 620 х 900 х 2200 мм.

Таблица 10.2.2 – Основные технические характеристики группового контроллера ГРК

Характеристика	Значение
Компьютер:
- Тип процессора	Х86-совместимый
- DRAM	до 256Мб-1Гб в зависимости от требований проекта
- HDD	до 1 Гб (Compact Flash)
- Процессор	Celeron M 1 ГГц; Pentium M 1,4 ГГц; AMD GX2 400 МГц – в зависимости от требований проекта
- частота - в зависимости от исполнения ГРК	от 400 до 1400 МГц.
Интерфейсы внешней связи:
- Связь с верхним уровнем. Ethernet 10/100	Пара оптических (FХ) или проводных (TХ) каналов для подключения к резервированной шине с топологией типа «звезда» или к нерезервированной шине типа «общая шина».
- Связь с нижним уровнем. Изолированный RS485	Четыре интерфейса для организации двух резервированных или четырех нерезервированных шин
- Связь с переносным компьютером. Неизолированный RS232/485 и USB	По одному интерфейсу RS232/485 для связи с ноутбуком обслуживающего персонала; по одному интерфейсу USB и PS/2 для подключения устройств ввода (клавиатура, мышь, USB накопитель) для выполнения работ по техническому обслуживанию.
Интерфейсы внутренней связи
- RS232
- VGA/LVDS для подключения к панели оператора c сенсорным экраном
Операционная система	Linux, Microsoft Windows XP, WinCE.
Панель оператора	Графический монитор 15” с сенсорным экраном (опция)
Питание	от 150 до 250 В, 50Гц От двух независимых источников (основного и резервного)
Потребляемая мощность	не более 200 ВА (для максимального исполнения)
Исполнения, габариты	600 х 600 х 350 (Ш х В х Г)
Степень защиты	от IP31 до IP55 (в зависимости от варианта исполнения).

Основные функции группового резервированного контроллера:

- непрерывный опрос состояния ведомых абонентов резервированных каналов RS-485;

- передача изменений состояния объекта в КСО по резервированному каналу Ethernet;

- прием от КСО или автоматическое формирование команд управления и передача абонентам шин RS-485;

- контроль и передача в КСО состояния компьютера контроллера;

- выполнение прикладных задач;

- отображение состояния объекта управления и программно-аппаратных средств ГРК, дистанционное управление с использованием графического монитора с сенсорным экраном (опция);

- контроль и передача в КСО состояния компьютера контроллера;

- выполнение прикладных задач;

- отображение состояния объекта управления и программно-аппаратных средств ГРК, дистанционное управление с использованием графического монитора с сенсорным экраном (опция).

Пожарные извещатели

В качестве средств автоматического обнаружения пожара применяются, как правило, адресно–аналоговые пожарные извещатели:

- дымовые или комбинированные, реагирующие на дым и тепло пожарные извещатели (в кабельных помещениях, помещениях средств вычислительной техники, распределительных устройств, щитов управления, административных помещениях и т.д.);

- тепловые пожарные извещатели (максимально-дифференциальные в помещениях, где имеется маслохозяйство, дизельное топливо, нефтепродукты, и др.);

- максимально-дифференциальные пожарные извещатели искробезопасного исполнения;

- линейные пожарные извещатели - для помещений с высокими потолками;

- ручные пожарные извещатели для установки снаружи зданий и сооружений;

- дымовые пожарные извещатели устойчивые к воздушным потокам для установки в приточных воздуховодах щитов управления.

Таблица 10.2.3 – Основные технические характеристики дымового извещателя

Характеристика	Значение
диапазон рабочих температур	от минус 30 до 80 ^оС
чувствительность (порог срабатывания) извещателя соответствует задымлению окружающей среды с оптической плотностью	от 0,05 до 0,2 дБ/м
напряжение питания	от 15 до 28 В постоянного тока
номинальное напряжение питания	24 В постоянного тока
ток, потребляемый извещателем в дежурном режиме при максимальном напряжении питания 28 В	не более 0,15 мА
максимальный ток, потребляемый извещателем в состоянии тревоги	62 мА
относительная влажность воздуха при температуре 35 ^оС	до 93 %
скорость воздушного потока	не более10 м/с

Средства светового и звукового оповещения персонала (блоки оповещения)

Блоки предназначены для работы в помещениях без непосредственного воздействия солнечных лучей, осадков, ветра, песка и пыли, при отсутствии или незначительном воздействии конденсации влаги, в диапазоне температур окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 50° С с относительной влажностью до 95% при температуре 30° С. Блоки могут размещаться в местах, защищенных от существенных вибраций. В помещении могут появляться вибрации только низкой частоты от 5 до 35 Гц, амплитудой не более 0,35 мм. По степени защищенности от воздействия окружающей среды блоки выполнены в защищенном исполнении от проникновения внешних твердых предметов диаметром 2,5 мм и более.

10.2.1 Структурная схема СКУПЗ

Дата добавления: 2015-07-08