Методики виявлення причин помилкових спрацьовувань систем охоронно-пожежної сигналізації

8


Помилкові тривоги — самий неприємний недолік, який може бути у системи охоронно-пожежної сигналізації. На жаль, ніде у рекламних матеріалах ви не знайдете ніяких параметрів, що дозволяють оцінити ймовірність виникнення помилкових тривог. Ще гірше те, що будь-яка, як завгодно чудова техніка може виявитися жертвою поганого монтажу, впливу часу або перешкод. А тому монтажники і особливо експлуатаційники повинні знати можливі причини помилкових тривог і вміти їх шукати.
Найпоширенішою причиною помилкових тривог є поганий контакт в шлейфі сигналізації. Недарма електроніку жартома називають наукою про контакти: про їх відсутність, де вони потрібні, та їх наявність, де їх бути не повинно. Скрутки, дешеві сталеві клемники, переламывающиеся одножильні дроти – і ось вам через рік-інший вже починає пропадати контакт. Дуже неприємна несправність, в залежності від температури або вологості повітря вона може місяцями не проявлятися, а вилізе на поверхню, наприклад, при мінус 30 на вулиці, щоб «приємніше» було її шукати. Чи буде проявлятися ночами, а вдень приходить ремонтник — все в порядку, все працює. Таку несправність дуже важко виявити і усунути.
Нерідко причиною є електромагнітні перешкоди. Причому перешкоди можуть впливати як на прилад приймально-контрольний, так і (частіше) на самі датчики (сповіщувачі). Ця неприємність характерна для димових пожежних сповіщувачів, встановлених на підвісній стелі. В такому випадку кабель шлейфу часто просто лежить на каркасі стелі, упереміш з кабелями освітлення. Та й самі газорозрядні лампи з високочастотними (бездроссельными) баластами нерідко є джерелом страхітливих перешкод, а розташовані вони зовсім поруч з пожежними сповіщувачами.
Третьою за поширеністю причиною є огріхи монтажу. В даному випадку я маю на увазі не погане підключення проводів, а саме неякісний механічний монтаж пристроїв.
Наприклад, геркон поставлений криво, магніт від часу злегка размагнитился, дерев’яні двері розсохлося і викривлені, і ось вже геркон чесно видає сигнал «двері відкриті». Притиснете посильніше — норма, злегка потягнете замкнені двері — тривога. У більшості герконов дистанція надійного спрацьовування всього 1-2 див. Таку несправність легко виявити, якщо приклеїти до геркона магніт (не забувайте, що ви тим самим фактично відключили геркон — він перестав виявляти відкривання дверей). Якщо помилкові тривоги на час перевірки припинилися, значить, проблема саме в цьому, більш ретельно змонтуйте геркон і відповідну частину (магніт) на двері або взагалі замінити на геркон «дальнодействующий».
До речі, часто буває і зворотна несправність: геркон перестає сигналізувати про відкриття дверей. Це буває на сталевих дверях, якщо сама рама досить намагнитится.
Крім герконов неякісний монтаж може позначатися і, наприклад, на інфрачервоні датчики руху. Висить датчик на одному шурупе і колишеться від грюкання дверима в сусідніх кімнатах. А в полі його зору батарея опалення. Був би датчик жорстко закріплений — батарея йому б не заважала. А так — ось вам помилкові тривоги. Взагалі інфрачервоні датчики легко поставити неправильно — навпроти вікна і батареї опалення. Теоретично він все одно буде працювати, але хлопаюча на вітрі кватирка або развевающаяся фіранка об’єктивно забезпечує швидке зміна розподілу температури в полі зору датчика. Це навіть не можна назвати помилковою тривогою — датчик фіксує рух чесно чогось теплого на тлі холодного. Аналогічно акустичний датчик розбиття скла об’єктивно може реагувати на дуже сильний різкий звук (практично будь-можна загнати в тривогу, якщо безпосередньо перед ним плеснути в долоні). Не треба беззастережно вірити тому, що говорять і пишуть про складному спектральному аналізі. Так, комп’ютерні програми можуть дуже точно розрізняти звуки. Але для того щоб серійні датчики могли так добре відрізняти звук скла від інших схожих звуків, треба, щоб у них теж стояв Pentium на декілька гігагерц. Правда, вони б споживали тоді, як комп’ютер, і коштували стільки ж. Тому я навіть не вважаю помилковими тривогами спрацьовування датчика розбиття скла в їдальні, де постійно ножі на кахель роняють. Якщо для вас це проблема, прикрутіть чутливість. Або поставте датчик за шторами біля вікна — тоді він буде добре чути звук розбиваного скла і не буде чути звуки передноворічного корпоративу з приміщення.
Тепер розглянемо, яким чином можна шукати і усувати несправність. Головний принцип: джерело помилкових тривог треба спочатку локалізувати. Це непросто, помилкові тривоги, як вже говорилося, можуть відбуватися досить рідко (але досить часто, щоб це нервувало замовника). Ви приїжджаєте на об’єкт, підтягнули всі гвинти в з’єднаннях, перевірили цілісність проводів, навіть продзвонили шлейф тестером (омметром) і переконалися, що все ніби в нормі, а через тиждень вам знову кажуть, що два рази була помилкова тривога. Що ж, пора братися за проблему систематично.

Перше питання: помилкові тривоги завжди відбуваються в одному шлейфі або в різних? Якщо ППК має хороший журнал подій і ви можете його переглянути — чудово. Якщо ні, доведеться домовлятися з черговими охоронцями, щоб вони записували, коли і яка лампочка горіла при тривозі. Як домовлятися, питання не до мене. Якщо не вмієте, читайте про мистецтво ладити з людьми або інші подібні опуси. В результаті ви дізнаєтеся, де відбуваються тривоги і коли. Іноді вдається зіставити час тривог з включеннями, наприклад, промислового обладнання — значить, проблема в електромагнітних перешкодах і треба за рекомендаціями виробника екранувати, заземляти або, навпаки, живити від окремих джерел живлення. Заходи боротьби обговорюйте з розробником системи, вони будуть не раді, але що-небудь присоветуют. Або можна просто замінити сбоящие сповіщувачі на інші типи (наприклад, димові на теплові) — це теж може допомогти.
Якщо помилкові тривоги відбуваються більш-менш рівномірно у всіх шлейфах, ймовірно, проблема з ППК. Замініть його, краще всього на іншу модель. Якщо не допомогло, вважаємо, що система просто була запущена в цілому (або скрізь коштують однаково неякісні сповіщувачі), і починаємо боротися по черзі з кожним шлейфом (якщо шлейфів в системі багато, то краще відразу по кілька). Під час такої боротьби на деякий час відключаються частини системи і знижується безпеку об’єкта, так що не забудьте узгодити це з відповідальним за безпеку. Можливо, навіть доведеться тимчасово розгорнути резервну систему, наприклад, радиоканальную, її легше швидко змонтувати, а потім демонтувати.
Отже, пошук несправності в окремому шлейфі. Єдиний науковий метод — це метод ділення навпіл. Розриваєте шлейф посередині, переносите туди кінцевий резистор (а краще ставите новий кінцевий резистор) і чекаєте деякий час. Якщо раніше помилкові тривоги траплялися десь раз в тиждень, чекати треба приблизно місяць. Немає помилкових тривог — проблема у відрізаному шматку шлейфу. Підключаємо його назад і перерезаем цей шматок посередині, так що тепер залишається підключеним 3/4 шлейфу.
Якщо на першому етапі помилкові тривоги були, значить, проблема на підключеної частини (у відрізаному шматку теж можуть бути проблеми, але ми для початку спробуємо зловити за хвіст хоча б одну). Ділимо близький шматок ще раз навпіл (підключеної залишається 1 /4 шлейфу) і знову чекаємо.
І так до тих пір, поки не знайдемо конкретний датчик, що дає помилкові тривоги. Увага: якщо у вас, наприклад, електромагнітні перешкоди і помилкові тривоги дають рівномірно всі датчики, то принаймні відрізання шматків шлейфу тривоги будуть траплятися все рідше і рідше. Якщо це так, збільшуйте час витримки. Вся епопея, якщо помилкові тривоги не дуже часті, а шлейфи мають багато датчиків на кожному, може розтягнутися на місяці.
Другий спосіб — заміна обладнання. Він особливо доречний, якщо помилкових тривог багато на різних шлейфах. Вибираєте один з шлейфів і міняєте на ньому всі датчики на найбільш надійні та дорогі, які тільки можете собі дозволити. Для одного шлейфу це, як правило, не так вже й дорого. Хоча і вельми трудомістко і частенько негарно в частині найдешевших — герконовий охоронних датчиків. Якщо допомогло, то в разі охоронного шлейфу з різнотипними датчиками можна поступово ставити назад різні типи датчиків і так з’ясувати, в яких саме датчиках проблема. З пожежними складніше — там зазвичай весь шлейф складається з однакових датчиків, і якщо допомогла заміна на хороші, то, значить, раніше просто стояли всі погані. Не те щоб вони були зовсім все безнадійно погані. Бути може, в інших ситуаціях вони і можуть працювати, але конкретно у вашій, на цьому об’єкті, вони непридатні.
У разі пожежних датчиків буває ще й така причина: дешеві вироби можуть мати дуже великий розкид параметрів. Половина з них, наприклад, цілком стійкі до перешкод, а деякі спрацьовують, що називається, від косого погляду. Якщо це економічно виправдано, можна поступово, по декілька штук, ставити назад старі датчики. Можливо, вам вдасться відібрати ті, які не дають помилкових тривог. Особливий випадок — адресні системи. Звичайно, адресні сповіщувачі, як правило, дорожчі і якісніші, ніж звичайні. Але ідеальних виробів не буває. У багатьох випадках вони також можуть давати помилкові тривоги. Зате пошук проблем значно полегшується. По-перше, вам не потрібно мучитися з поділом шлейфу навпіл, ви спочатку знаєте, які саме сповіщувачі видають помилкову тривогу. Це вже заощадить вам кілька місяців. По-друге, всі відомі мені адресні системи мають хороші засоби протоколювання подій, так що ви можете отримати інформацію з точністю до хвилин або навіть секунд, коли відбувалися помилкові тривоги. Нарешті, адресні сповіщувачі нерідко надають можливості детальної діагностики або налаштування своїх параметрів. Можна змінити якісь параметри, як мінімум, просто загрубити чутливість. Конкретні рекомендації даватьне буду, все залежить від типів пристроїв.
Загалом пошук несправностей в адресній системі значно приємніше, ніж в неадресной. Замість бігання по об’єкту з драбиною та інструментами більшість операцій можуть здійснюватися з пульта керування системою. Однак і в адресній системі може знадобитися той самий трудомісткий і тривалий метод ділення навпіл. Зазвичай це необхідно, якщо проблема в нерегулярній втрати зв’язку з окремими сповіщувачами. Якщо справа в поганому контакті (розірвання шлейфу), то місце пошкодження шлейфу можна обчислити, проаналізувавши, з якими сповіщувачами зв’язок втрачається, а з якими вона завжди стабільна. Якщо ж причина в короткому замиканні лінії зв’язку, то доведеться ділити навпіл. Втім, навіть у цьому випадку ситуація легше, ніж у неадресной. При поділі навпіл необов’язково повністю відключати інший шматок шлейфу, досить вставити один або кілька ізоляторів короткого замикання. Коли замикання дасть про себе знати, він вимикає пошкоджену секцію, а ви дізнаєтеся, де шукати проблему.
На закінчення опишемо рекомендації по боротьбі з електромагнітними перешкодами. Ця діяльність не стільки наука, скільки мистецтво. Деякі вважають її шаманством. Дійсно, у складних системах, що складаються з сотень виробів, з’єднаних кілометрами кабелю та розташованих серед безлічі інших електроустановок, точно розрахувати вплив одного пристрою на інший просто неможливо. Одні і ті ж дії в одному випадку можуть допомогти, в іншому тільки погіршать ситуацію. Але є загальні принципи, які слід розуміти, щоб не перебирати всі можливі комбінації методом проб і помилок.
Перша рекомендація від виробників всіх систем — використовувати екранований кабель. Так, це часто допомагає. Хоча в діючій системі замінити вже прокладений кабель екранований, як правило, практично неможливо. Тим не менш розглянемо деякі деталі. Сам по собі екран на кабелі може сильно допомогти. Навіть якщо його нікуди не підключати. Нерідко це навіть краще рішення — залишити екран кабелю непідключеним. У будь-якому випадку екран вирівнює вплив перешкод на всі проводу в кабелі, і тому зменшуються різницеві помеховые сигнали, що додаються до пристроїв. Ні в якому разі не можна екран заземлювати (або взагалі кудись підключати) з двох кінців. Тому що при цьому екран стає не екраном, а додатковим провідником, по якому тече слабопредсказуемый струм. Це називається земляна петля, про це нижче. Часто оптимальне рішення — заземлити або занулити екран з боку ВПК. Саме ППК приймає сигнал з шлейфу, і якщо екран підключити до опорній точці всередині ППК, то перешкоди на всіх жилах кабелю відносно цієї точки будуть мінімальні. Залежно від схемотехніки оптимальним може бути не заземлення, а підключення, наприклад, до корпусу ППК, до мінусового проводу живлення ППК або навіть до мінусового проводу шлейфу. До речі, корпус ППК, якщо він металевий, по ідеї, необхідно заземлювати. Але на практиці, якщо земля (третій провід в мережі живлення) не надто якісна (сама містить безліч перешкод), може виявитися, що краще не підключати нікуди, ніж до такої землі.
Крім екранування кабелю іноді застосовують екранування схильного до перешкод сповіщувача. Лист мідної фольги або оцинкованої жерсті підкладається під сповіщувач з боку передбачуваного джерела перешкод (наприклад, якщо за стіною стоїть двигун ліфта або фрезерний верстат). Алюмінієва фольга від шоколадки малоефективна, бо має досить низьку провідність. Такий екран часто корисно поєднати з мінусом живлення сповіщувача окремим досить товстим дротом.
Нерідко шляхом проникнення перешкод є незапланований контакт. Найгірше, коли один або різні дроти в системі виявляються заземленими в різних місцях. Та сама згадана вище земляна петля. Різні точки землі мають досить різний потенціал (земля є не дуже хорошим провідником), в результаті по дроту, заземленого в декількох місцях, потече так званий вирівнюючий струм. В тому числі це може бути зворотний струм від проїжджаючого трамвая (по ідеї він повинен текти по рейках, але, якщо там поганий контакт, він чудово потече по вашому кабелю) або сімметрірующій струм трифазного двигуна прокатного стану. Відомі випадки, коли такий струм испарял невдало заземлені кабелі і геть виводив з ладу обладнання. Результат, як правило, не настільки трагічний, але вплив перешкод зростає багаторазово.
Зверніть увагу: множинне заземлення може статися крім вашого бажання. Наприклад, шлейф, прокладений локшиною, кріпили цвяхами або саморізами. Цвях або саморіз торкнувся одного з проводів і заземленою штукатурної сітки — і готово, ось вона несподівана точка вторинної заземлення. По ідеї (згідно ГОСТ), всі ППК розраховані на роботу при опорі витоку в шлейфі до 50 або навіть 20 кОм. Але можливий вплив перешкод при такій витоку на землю непередбачувано. Нерідко при перевірці шлейфів перевіряють лише опір і ізоляцію між проводами. Не забувайте перевіряти витоку на землю — з точки зору перешкод це ще важливіше. Якщо опір на землю менше 1 Мом, проблеми вельми вірогідні.
Ще один шлях для проникнення перешкод — прокладка лінії живлення сповіщувачів і сигнальної лінії у різних кабелях. Це трапляється, якщо віддалені сповіщувачі підключаються до окремого, розташованому поруч з ними джерела живлення. У такому разі перешкоди, що наводяться на лінію живлення і на лінію сигналу, різні, і ця різниця потенціалів виявляється прикладена до извещателю. Знову ж по ідеї (точніше, за Гостом), сповіщувачі повинні легко переносити перешкоди з боку шлейфу, Але можливі перешкоди набагато різноманітніше, ніж тестові, що застосовуються під час випробувань. Може бути, все буде добре, а може бути, і немає.
До речі, потенційним джерелом проблем є популярний пожежної сигналізації кільцевої шлейф. Такий шлейф може виявитися величезною петлевий антеною, досить сприйнятливою до магнітним і електричним полями в широкому діапазоні. Якщо ППК не забезпечує достатньою мірою ізоляції між двома кінцями кільцевого шлейфа (а багато ППК взагалі ніяк їх не ізолюють), то при наявності підозр на електромагнітні перешкоди можна спробувати розірвати кільце. Може допомогти.
Ще одне джерело перешкод — мережа живлення. Спробуйте його відключити. Зовсім, обидва дроти. Нехай якийсь час система попрацює на акумуляторі. Якщо допомогло, помилкові тривоги припинилися — ставте розв’язують трансформатор, стабілізатор, online UPS — все це можливі способи ізолюватися від перешкод, що приходять з мережі живлення.
І вже зовсім наостанок, як останню міру, можу порадити спробувати розбити одну велику систему на декілька невеликих. Замість одного 48-шлейфового приладу поставити три 16-шлейфових, підключених до різних блоках живлення. Або одну інтегровану систему розділити на кілька автономних. Можливо, проблема в тому, що розміри системи безпосередньо з’єднаних пристроїв перевищили допустимі в даному місці. Знову ж якщо допомогло, то згодом можна з дотриманням заходів безпеки, наприклад з гальванічною розв’язкою ліній зв’язку, з’єднати систему знову в єдину. Головне — визначити джерело проблеми, тоді можна буде знайти підходяще рішення.