В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Продолжая цикл публикаций, посвященных вопросам электромагнитной совместимости (ЭМС) систем пожарной сигнализации, предлагаю вашему вниманию анализ ключевых требований европейских стандартов по устойчивости к помехам (EN 50130-4 и EN 55022). На данный момент в Европе накоплена впечатляющая статистика по устойчивости работы пожарных систем в условиях возникновения электромагнитных помех, собранная благодаря широкому применению комплексов автоматического пожарного мониторинга. Данная статья подготовлена по материалам наиболее интересных докладов114-й Международной конференции по системам пожарной сигнализации - AUBE 2000, прошедшей в сентябре 2009 г. в Эссене (Германия). В этих докладах обосновывалась необходимость ужесточения нормативных требований по ЭМС.
М.С. Левчук
Руководитель департамента маркетинга и продаж компании "Аргус-Спектр"
Справедливости ради надо отметить, что в мае прошлого года в России был сделан серьезный шаг в сторону европейского и мирового опыта. Федеральный закон № 123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" обязал использование на целом ряде объектов комплекса автоматического вызова сил реагирования МЧС: сигнал "Тревога" поступает в пожарную службу без участия персонала на объекте.
Очевидно, что отныне требования к надежности (в том числе помехоустойчивости) объектовых систем пожарной сигнализации должны быть повышены: цена ложной тревоги (то есть выезда пожарных расчетов) слишком высока. По статистике, в 80% случаев ложные срабатывания регистрируются не из-за отказа оборудования, а из-за низкой устойчивости к помехам (от осветительного оборудования, перепадов напряжения в электросети и т.д.). Это подтверждают результаты многочисленных исследований2.
Европейцы уже многие годы применяют автоматический мониторинг социальнозначимых объектов и объектов с массовым посещением людей и накопили значительный объем статистики работоспособности пожарных систем в различных условиях. И сегодня результаты анализа данной статистики вынуждают их ужесточать требования к электромагнитной устойчивости пожарных систем.
Электромагнитная обстановка, в которой приходится функционировать системам противопожарной защиты, в последнее время претерпевает значительные изменения. В результате перед рабочими комитетами по стандартизации встала задача адаптации нормативных требований с учетом все возрастающей популярности коммуникационных систем (мобильная телефония, беспроводной Интернет и т.д.), функционирующих в диапазоне свыше 1 ГГц. Должен быть найден баланс между адекватной устойчивостью оборудования, функционирующего на первичной основе (например, базовая станция стандарта GSM), и обоснованными ограничениями на мощность излучения пожарных и охранных систем.
Сегодня европейский рынок систем безопасности руководствуется положениями стандарта EN 50130-4, содержащего требования к системам пожарной и охранной сигнализации по устойчивости к радиопомехам, а также разработанным IEC (Международной электротехнической комиссией) общим стандартом EN-61000 "Электромагнитная совместимость" (части 6-3 и 6-4) и стандартом EN-55022 в области ограничений на излучение и методов измерений (разработан CISPR - Международным специальным комитетом по радиопомехам). Системы противопожарной защиты характеризуются длинным жизненным циклом, поэтому их производители обязаны учитывать ужесточающиеся требования для доработки выпускаемого оборудования и разработки нового.
Основополагающим европейским стандартом, который определяет функционал противопожарных систем, является известный EN-54. Он обязывает производителей проводить сертификацию своей продукции в уполномоченных органах (например, в VdS (Германия) или LPCB (Великобритания). Значительную роль в стандартизации продукции систем противопожарной защиты также играют стандарты EN 50130-4 (по помехоустойчивости) и EN 55022 (по излучению помех). Однако необходимые тесты по ЭМС включают в себя на сегодняшний день лишь проверку на соответствие требованиям по помехоустойчивости (то есть EN 50130-4). Что касается излучения помех, то на данный момент в EN-54 прямые ссылки на стандарт EN 55022 отсутствуют.
Таким образом, в Европе возникла ситуация, при которой контроль помехоустойчивости к внешним воздействиям должен быть проведен уполномоченным органом, а соответствие требованиям по излучению помех, как и прежде, проверяет производитель или непосредственный пользователь данной продукции. Практика показала, что многие производители фокусируют свое внимание на требованиях к помехоустойчивости, требования же по излучению не всегда своевременно учитываются или вообще оказываются забытыми.
Последние публикации показывают, что организации CENELEC, IEC и ISO готовят изменения не только положений стандарта EN 50130-4 ("Требования к помехоустойчивости компонентов систем пожарной, охранной и тревожной сигнализации"), но и EN 55022 ("Европейский стандарт по методам измерений и допустимым значениям излучений для изделий и информационных технологий"). Далее будут рассмотрены планируемые изменения отдельно для каждого из стандартов.
После продолжительных и острых дискуссий на страницах журналов, во время проведения специализированных конференций, в комиссиях по стандартизации был найден компромисс по вопросу расширения полосы анализируемых частот. Было принято решение поднять верхнюю границу диапазона частот до 2,7 ГГц для исследования вопроса помехоустойчивости к внешним электромагнитным полям. Уровень напряженности поля с сигналом, амплитуда которого модулируется на 80%, составляет при этом 10 В/м.
Чтобы заблаговременно проинформировать и подготовить промышленность к дальнейшим изменениям, в приложении к стандартам указывается, что в последующих редакциях диапазон частот будет расширен от 2,7 до 6 ГГц. Затем, вероятно, в этом диапазоне будет установлен уровень напряженности поля 3 В/м. Расширенный диапазон частот было решено утвердить лишь в следующей редакции, так как на данный момент, во-первых, нет еще заслуживающих внимания случаев сбоев в диапазоне частот выше 2 ГГц, и, во-вторых, ожидаемый в этом диапазоне рост потенциальных источников помех еще не достиг больших масштабов. Основанием для этого решения послужила оценка экономических влияний и возможных рисков.
В ходе дискуссии специалисты сошлись во мнении, что напряженность полей радиопомех, которая возникает в результате импульсной модуляции, на степень помехоустойчивости пожарных систем влияет незначительно.
EN 55022 "Европейский стандарт по методам измерений и допустимым значениям излучений для изделий и информационных технологий" Европейский стандарт EN 55022 регламентирует применение оборудования информационных технологий и характеристику радиопомех в диапазоне частот от 9 кГц до 400 ГГц. Этот документ устанавливает предельное значение в областях данного диапазона частот, описывает нормы и методы измерений согласно интернациональным стандартам ряда IEC/CISPR 16-X-X (EN 55016-X-X).
EN 55022 также используется при измерении кондуктивных асимметричных величин помех. Подобное применение стандарта встречается не только в области пожарной и охранной техники, но и среди производителей промышленной автоматики: в документе приведены предельно допустимые значения излучений проложенных в зданиях сигнальных линий и телекоммуникационных сетей.
Изменение А1:2007, внесенное в действующий на сегодняшний день стандарт EN 55022:2006, предусматривает ограничение излучения помех выше существовавшей ранее границы частот в 1 ГГц. Предельные значения определены для диапазона от 1 до 6 ГГц. Область применения данных значений располагается в зависимости от самой высокой потребляемой или производимой испытуемым объектом частоты. Дополнительно в диапазоне частот выше 1 ГГц предусмотрены предельные значения для оценки величины помех с помощью детектора средних и пиковых величин. Необходимо придерживаться обоих предельных значений. Исключения составляют кратковременные импульсные помехи, производимые, например, разрядами высокого напряжения (электрическая дуга, вибрирующий коммутатор, разряды статического электричества и пр.), - они не должны превышать предельного значения для детектора средних величин.
Стандарт EN 55022, а также нормативные документы по ЭМС в их текущей версии предлагают для ограничения излучения помех ниже 30 МГц (150 кГц до 30 МГц) оценивать излучаемые от проводов характеристики помех, такие как ток и напряжение.
Излучение электромагнитных полей происходит в упомянутом диапазоне частот, прежде всего от протянутых через помещения сетей, таких как низковольтная сеть электроснабжения, телекоммуникационные сети и прочие локальные сети (так называемый эффект антенны).
При применении в каждом конкретном случае, независимо от относящихся к области телекоммуникации известных сетей (DSL, ISDN, Ethernet), возникает следующий вопрос: какие критерии должна иметь сетевая структура, чтобы соответствовать EN 55022, методам и условиям испытаний с помощью подключаемых измерительных приборов?
С точки зрения физики решающее значение должна иметь максимально допустимая электрическая длина проводки. Однако соответствующие данные невозможно найти в положениях EN 55022, поэтому классификация локальных сетей (например, сигнальные линии пожарных систем) скорее основывается на субъективных интерпретациях, чем на объективных критериях. К сожалению, эти интерпретации не дают представителям проектно-монтажных организаций никакой уверенности при составлении проектов, и в таких случаях единственный совет - производить измерения непосредственно на объекте.
Электромагнитная среда, в которой эксплуатируются системы пожарной сигнализации, постоянно изменяется. Мы все чаще сталкиваемся с внедрением и дальнейшим развитием беспроводных систем коммуникации, особенно в диапазоне частот, превышающем 1 ГГц. С одной стороны, это развитие требует достаточной помехоустойчивости всех приборов, эксплуатируемых в данной среде, с другой - излучение помех этих приборов должно быть в определенной степени.
В настоящее время европейские нормы по помехоустойчивости компонентов пожарной и охранной сигнализации пересматриваются. Например, диапазон частот в ближайшей редакции повышается до 2,7 ГГц, впоследствии ожидается повышение этой верхней границы до 6 ГГц. В дальнейшем методика измерения будет соответствовать современным стандартам измерения и контроля ряда EN 61000-4-X. Применение импульсной модуляции будет ограничено для испытуемых объектов, подверженных их существенному влиянию.
Что касается излучения помех, то здесь также можно увидеть четкую тенденцию к увеличению частот. В частности, EN 55022 "Европейский стандарт по методам измерений и допустимым значениям излучений для изделий и информационных технологий" устанавливает предельные значения, которые значительно превышают существовавшую до сих пор верхнюю границу частот в 1 ГГц. Теперь она определяется в зависимости от максимальной частоты внутреннего источника объекта. Ожидается, что это определение границ в скором времени войдет в основные нормативные документы. И последнее, но не по значению. Помехоустойчивость системы пожарной сигнализации, то есть способность системы функционировать в реальных условиях эксплуатации, является критически важным параметром. Особенно важным данный параметр становится при массовом внедрении комплексов автоматического пожарного мониторинга. Европейские специалисты уже осознали данный факт.
М.С. Левчук
Редактор рубрики "Беспроводные системы"
Согласно отчету компании Frost & Sulli-van, основными драйверами развития рынка систем безопасности вплоть до 2014 г. станут IP-технологии и беспроводные решения. По данным исследователей, за последние годы существенно повысилась осведомленность пользователей о преимуществах радиоканальных систем, что изменило отношение рынка к ним в лучшую сторону. Немалая доля заслуг в этом принадлежит журналу "Системы безопасности" - первому и единственному специализированному изданию, в котором ведется отдельная рубрика, посвященная беспроводным технологиям. Подведем некоторые итоги работы рубрики. В начале 2009 г. предполагалось, что ее "скелетом" станут статьи следующих серий:
Основные положения плана на 2010 г. формируются в виде ответов на часто задаваемые вопросы. Вопросы, которые адресуются мне как редактору рубрики и как активному участнику профессиональных семинаров. Информационный вакуум в выбранной тематике еще очень велик. По прошествии года представители проектно-монтажных организаций все еще с удивлением слушают о вступлении в силу ФЗ № 123, о грамотной трактовке его положений и говорить не приходится. Кроме того, в России началось активное внедрение беспроводного адресного пожарного мониторинга. Соответствующие приказы в МЧС подписаны буквально накануне Нового года. Таким образом, рубрику можно наполнить материалами не только по уже заявленным темам, но и статьями о радиоканальном объектовом мониторинге. Буду признателен за критику и предложения с вашей стороны на предмет совершенствования созданной дискуссионной площадки. Адрес для связи прежний: ml@argus-spectr.ru.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2010
Посещений: 11514
Автор
| |||
В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
