Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

Доктор технических наук Оливер Линден, WAGNER Products GmbH, 24 ноября 2014

     Выбор системы противопожарной защиты основывается на оценке с одной стороны её стоимости, а с другой стороны размера возможного ущерба и угрозы жизни людей, а также вероятности возникновения пожара.

Нарушения бизнес процессов, срыв поставок, невозможность продолжать бизнес и потеря клиентов в результате пожара – это дополнительные финансовые риски, которые необходимо принимать во внимание. Существующие в настоящее время технологии обнаружения пожара позволяют гарантировать надежную детекцию дыма, даже при работе в неблагоприятных и сложных окружающих условиях.

     Отсутствие информации о современных технологических решениях часто приводит к неправильному выбору систем противопожарной защиты, например, в сложных условиях окружающей среды, таких как очень пыльные помещения, иногда устанавливают тепловые извещатели несмотря на то, что они должны «ждать» значительное время прежде чем сформируют сигнал тревоги. В течение этого времени пожар перейдет в стадию открытого горения, что неизбежно приведет к большому ущербу.

     Использование тестовых очагов пожара для испытаний внесло свой вклад в то, что даже «специалисты» в области пожарной безопасности склонны недооценивать важные преимущества сверх раннего обнаружения пожара. В то время как при тестировании раннее обнаружение возгорания приносит только несколько секунд преимущества во времени, в реальных условиях в 2/3 случаев преимущество во времени эквивалентно многочисленным минутам или даже часам (см. диаграмму 1), позволяющим резко уменьшить ущерб от пожара.

Диаграмма 1: Сравнение тестовых очагов и реальных пожаров

     По статистикам короткие замыкания играют особую роль среди вероятностей причин возникновения пожара. Тем не менее, в этой ситуации довольно просто принять контрмеры, отключить питание и тем самым устранить энергию, которая необходима для поддержания развития и распространения огня. Это означает, что частичного или даже полного ущерба от пожара и/или пожаротушения часто можно избежать, просто вовремя отключив электропитание. Большинство ущербов, предотвращенных таким способом, конечно же, не отражены ни в одной из статистик.

Меры по предотвращению ложных тревог

В 90-е годы дымовые извещатели считались «хорошими» лишь в экспертных кругах, когда их чувствительность занижалась до такого значения, при котором они могли детектировать стандартизированные очаги пожара лишь в заданных временных интервалах. Низкая чувствительность на тот момент была наилучшим известным методом для предотвращения ложных тревог. С тех пор многочисленные технические нововведения (хотя некоторые из них были изобретены гораздо раньше) способствовали тому, что дымовые извещатели достигли значительно более высокой устойчивости к ложным тревогам, при этом значительно увеличив чувствительность:

• Формирование тревоги при срабатывании двух пожарных извещателей

Этот метод подразумевает формирование тревоги только в том случае, когда оба автоматических извещателя работающих в паре формируют сигнал пожар. Часто требуется для запуска систем автоматического пожаротушения. Тем не менее, этот метод может быть не эффективен, если применять одинаковый принцип обнаружения в обоих извещателях.

• Распознавание образцов горения

Дымовые извещатели, как правило, не могут достоверно определить чем именно являются обнаруженные частицы дыма. Высокоэффективные алгоритмы распознавания образцов горения сравнивают динамику развития события с типичными образцами горения и с образцами дыма от иных источников. Дымовые извещатели с эффективным распознаванием образцов горения уже на протяжении более 10 лет показывают, что они могут быть гораздо более чувствительными без ущерба для защиты от ложных тревог.

• Оценка по нескольким критериям

Комбинируя различные критерии обнаружения пожара можно повысить защиту извещателя от ложных тревог. Тем не менее, эффективность оценки по нескольким критериям сильно зависит от используемых сенсоров и алгоритмов оценки. Сочетание различных сенсорных технологий может привести к тому, что общая чувствительность обнаружения пожара будет определяться наименьшей чувствительностью применяемых сенсоров.

• Последовательная компенсация

За последние 25 лет индустрия обнаружения пожара сделала решающие шаги в отношении защиты от ложных тревог. Это стало возможно благодаря всеобщему прогрессу в определении последовательной компенсации, использование которой позволяет медленно компенсировать влияние фонового шума (например, пыли). Целью этого метода является постоянное поддержание качества обнаружения таким образом, чтобы в любой момент времени для формирования тревоги требовалось одинаковое количество дыма (см. диаграмму 2). Термин «порог абсолютной тревоги» или «абсолютная чувствительность» иногда используется на рынке для того, чтобы превратить отсутствие этого метода в показное преимущество.

Диаграмма 2: Сравнение абсолютной и относительной чувствительности

• Отношение сигнал/шум

  Высококачественное оборудование в комбинации со сложными алгоритмами облегчает изготовление пожарных извещателей с отличным отношением сигнал/шум в качестве предварительного условия для высокой чувствительности обнаружения пожара.

• Физическое отделение пыли

Применение подходящего фильтрующего элемента позволяет отделить частицы пыли в то время как более мелкие частицы дыма беспрепятственно проходят через фильтр. Этот метод применяется только в случае извещателей пожарных дымовых аспирационных (ИПДА).

• Кумулятивный эффект

Извещатели пожарные дымовые аспирационные (ИПДА) используют тот факт, что частицы дыма распространяются по всему объему помещения с самой ранней стадии образования. Таким образом, каждое воздухозаборное отверстие должно по крайней мере соответствовать тем же требованиям для обнаружения пожара, что и в случае применения традиционных систем. Плотность дыма в детекторе возрастает с каждым дополнительным воздухозаборным отверстием, через которые происходит отбор проб воздуха. Также, частицы пыли, обычно, обладают более высокой скоростью падения, чем частицы дыма и, таким образом, их распространение в помещении значительно меньше, что приводит к сильному отставанию кумулятивного эффекта для пыли по сравнению с частицами дыма.

     Тем временем, новый подход для обнаружения пожара «multi sense», который оценивает сигналы от преломления пучка света под разными углами, находится на пути к рынку. Этот способ позволяет не только отделить «дым» — «не дым», но и, что именно горит, т.е. различать «правильный дым» — «неправильный дым» (например, сигаретный).

ИПДА: Сочетания нескольких мер для повышения защиты от ложных тревог

Реализация указанных выше технических мер для традиционных пожарных извещателей была бы экономически неэффективна, поскольку потребовались бы больших технологических усилий. Аспирационные пожарные дымовые извещатели (ИПДА) обеспечивают экономическую альтернативу в этом отношении, так как ИПДА является централизованной системой, охватывающей много воздухозаборных отверстий, используя только один блок детекции. Помимо преимуществ централизованного обнаружения дыма, кумулятивного эффекта и отделения пыли, ИПДА также обеспечивают дополнительные преимущества для использования в сложных условиях окружающей среды, такие как:

• Защита от воздействия электромагнитных волн и радиации, поскольку блок детекции может быть установлен вне защищаемого помещения
• Отделение конденсата для предотвращения ложных тревог и выхода из строя блока детекции
• Установка извещателей на доступном уровне для легкого технического обслуживания и сервиса без прерывания рабочих процессов и без необходимости входа в защищаемое помещение

     Руководство по выбору ИПДА в зависимости от требуемых функций приведено в таблице 1.

Таблица 1: Функции ИПДА, руководство по выбору