دتکتورهای اعلام حریق

 امروزه سیستم های اعلام حریق یکی از اجزای جدایی ناپذیر ساختمان ها، کارخانجات و مراکز صنعتی است. یکی از اجزای سیستم اعلام حریق، دتکتورهای اعلام حریق است که وظیفه تشخیص حریق و اعلام آن به مرکز کنترل است. اگرچه تمامی دتکتورها وظیفه اعلام وضعیت حریق به مرکز کنترل را دارند، اما می توانند مکانیزم عملکردی متفاوتی داشته باشند؛ بر همین اساس در حال حاضر انواع مختلفی از دتکتورها در بازار موجود است که هر کدام از آن ها با توجه به نحوه عملکرد و سرعت و دقت تشخیص برای اماکن خاصی مورد استفاده قرار می گیرند. انواع مختلف دتکتورهای اعلام حریق عبارتند از: دتکتور دودی، حرارتی، شعله ای و گازی. دتکتورها معمولا با ولتاژ 24 ولت تغذیه می شوند اما دتکتورهایی نیز وجود دارند که با ولتاژهای پایین تر و یا حتی بالاتر از 24 ولت نیز تغذیه شوند. دتکتورهای اعلام حریق بر حسب نوع تشخیص حریق به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

1- دتکتورهای دودی (Smoke Detectors)

2- دتکتورهای حرارتی (Heat Detectors)

3- دتکتورهای شعله ای (Flame Detectors)

در ادامه به بررسی هر یک از انواع دتکتورها و اساس عملکرد آن ها خواهیم پرداخت.

دتکتورهای دودی

این نوع از دتکتور ها با تشخیص دود، آتش سوزی را تشخیص داده و با اعلام آن به سیستم کنترل حریق شرایط را جهت انجام اقدامات لازم مهیا می کنند و به طور کلی این دتکتورها به سه دسته تقسیم می شوند:

1- دتکتورهای دودی فتووالکتریک(Photoelectric Detectors): این دتکتورها از یک منبع نوری و سنسور فتوالکتریک ساخته شده اند. با وقوع آتش سوزی، دود ناشی از آتش سوزی وارد محفظه دتکتور شده و مسیر نور را قطع می کند، نور تابیده شده از منبع نوری به سنسور فتووالکتریک نرسیده و لذا سیستم وقوع آتش سوزی را تشخیص می دهد.

2- دتکتورهای یونیزاسیون(Ionization Detectors): در این دتکتورها از مقدار کمی ماده رادیواکتیو استفاده می شود. در این دتکتورها دو الکترود در محفظه قرار دارد که که بین آن ها فضای خالی وجود دارد. بین این دو الکترود جریان بسیار کمی برقرار است. با ورود دود به این محفظه، اشعه آلفا جذب شده و باعث کاهش یونیزاسیون و جریان بین دو الکترود می شود. در این حالت است که دتکتور، حریق را به سیستم کنترل اعلام می کند.

3- دتکتورهای اشعه ای(Beam Detectors): این دتکتورها شامل دو ماژول هستند که در دو مکان مختلف نصب می شوند و اشعه از یک ماژول به سمت ماژول دیگر ارسال می شود. در حالت عادی اشعه ارسالی توسط گیرنده دریافت می شود، اما با وقوع آتش سوزی و ایجاد دود ناشی از آن، مسیر اشعه بسته شده و گیرنده آن را دریافت نخواهد کرد و به این ترتییب وقوع آتش سوزی تشخیص داده می شود. از این دتکتورها معمولا برای اماکن وسیع که نیاز به دتکتورهای زیادی دارد استفاده می شود.

دتکتورهای حرارتی

بر خلاف سایر دتکتورها، دتکتورهای حرارتی به سادگی وقوع آتش سوزی را تشخیص نمی دهند. این دتکتورها به تغییرات دما حساس بوده و با افزایش ناگهانی آن، عمل خواهند کرد. از این دتکتورها معمولا در اماکنی که دارای دمای ثابتی هستند، مانند اتاق های کوچک و یا آشپزخانه ها، استفاده می شود. از این دتکتورها نباید در جاهایی که دما دائما در حال نوسان است، استفاده شود.

دتکتورهای شعله ای

همانطور که از اسم آن ها مشخص است، این دتکتورها قادر به تشخیص شعله آتش هستند. این دتکتورها برای اماکنی که احتمال وقوع آتش سوزی در آن ها زیاد است، مناسب است. به طور کلی دتکتورهای شعله ای به دو دسته تقسیم می شوند: دتکتورهای فرابنفش و مادون قرمز. در ادامه هر کدام از آن هارا بررسی می کنیم.

1- دتکتور فرابنفش(UV Detectors): این دتکتورها با تشخیص نور فرابنفش ناشی از آتش سوزی قادر به تشخیص حریق هستند. عملکرد این دتکتورها بسیار سریع است طوریکه قادر به تشخیص شعله آتش و یا انفجار در کمتر از 4 میلی ثانیه هستند. البته برای جلوگیری از خطاهای احتمالی در تشخیص آتش سوزی معمولا این دتکتورها را با 3 ثانیه تاخیر طراحی می کنند

2- دتکتور مادون قرمز(IR Detectors): این دسته از دتکتورها بر اساس تشخیص انتشار حرارت ناشی از شعله آتش عمل می کنند. سرعت تشخیص این دتکتورها بین 3 تا 5 ثانیه متغیر است. با وجود اشیا داغ در محیط احتمال تشخیص نادرست توسط این دتکتورها وجود دارد؛ البته این مشکل را می توان با تعیین الگوریتم های مناسب که قادر به تشخیص فرکانس فلیکرینگ  شعله آتش هستند رفع کرد.

هر یک از دتکتورهای اعلام حریق ذکر شده در دو نوع متعارف (Conventional) و آدرس پذیر (Addressable) موجود هستند. در سیستم های متعارف، اجزا سیستم دارای آدرس خاصی نمی باشند و مناطق مختلف به صورت زون (Zone) مشخص تعیین می شوند که که شامل چندین دتکتور و یا تجهیزات دیگر مربوط به اعلام حریق است؛ در انتهای هر زون یک مقاومت محدود کننده جریان(EOLR) قرار می گیرد. در سیستم های آدرس پذیر هر یک از اجزای سیستم دارای آدرس مشخصی بوده و تجهیزات در یک Loop به یکدیگر متصل می شوند. در چنین سیستم هایی با توجه به آدرس پذیر بودن تجهیزات، تشخیص دقیق محل آتش سوزی ممکن می باشد. همچنین معمولا برای هر تجهیز یک سیستم ایزولاتور(Isolator) در نظر گرفته می شود تا در هنگام بروز مشکل برای تجهیز موردنظر، آن را از مدار خارج کرده و ضمن اطلاع مشکل به وجود آمده به واحد کنترل، از بروز هرگونه اختلال در عملکرد سایر تجهیزات جلوگیری کند.