FibroLaser TM III. Poznámky k aplikaci Železniční tunely a ochrana podzemní dráhy. Building Technologies. CPS Fire Safety

FibroLaserTM III Poznámky k aplikaci Železniční tunely a ochrana podzemní dráhy

Building Technologies CPS Fire Safety

Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten. Data and design subject to change without notice. / Supply subject to availability. Sous réserve de modifications techniques et de la disponibilité. © 2011 Copyright by Siemens Schweiz AG Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und an dem in ihm dargestellten Gegenstand vor. Der Empfänger anerkennt diese Rechte und wird dieses Dokument nicht ohne unsere vorgängige schriftliche Ermächtigung ganz oder teilweise Dritten zugänglich machen oder außerhalb des Zweckes verwenden, zu dem es ihm übergeben worden ist. We reserve all rights in this document and in the subject thereof. By acceptance of the document the recipient acknowledges these rights and undertakes not to publish the document nor the subject thereof in full or in part, nor to make them available to any third party without our prior express written authorization, nor to use it for any purpose other than for which it was delivered to him. Nous nous réservons tous les droits sur ce document, ainsi que sur l'objet y figurant. La partie recevant ce document reconnaît ces droits et elle s'engage à ne pas le rendre accessible à des tiers, même partiellement, sans notre autorisation écrite préalable et à ne pas l'employer à des fins autres que celles pour lesquelles il lui a été remis.

1

Úvod ......................................................................................................... 4

2

Koncepce řešení ..................................................................................... 5

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2

Projektování systému ............................................................................. 6 Rozměry tunelu ......................................................................................... 6 Podmínky prostředí ................................................................................... 7 Požadavky zákazníka ............................................................................... 8 Základní části systému ............................................................................. 9 Senzorový kabel........................................................................................ 9 Kontroler .................................................................................................. 10

4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2

Instalace ................................................................................................. 11 Senzorový kabel...................................................................................... 11 Pozice kabelu v tunelu ............................................................................ 11 Pozice kabelu ve stanicích ...................................................................... 12 Umístění kabelu ...................................................................................... 13 Kontroler .................................................................................................. 13 Obecně .................................................................................................... 13 Redundantní systém ............................................................................... 14 Připojení na síť ........................................................................................ 15 Připojení k ústředně požární signalizace ................................................ 15 Vizualizace .............................................................................................. 15

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Parametrizace ........................................................................................ 16 Indikace pozice ....................................................................................... 16 Zóny ........................................................................................................ 16 Vyhlášení poplachu ................................................................................. 17 Čas do vyhlášení poplachu ..................................................................... 17

3 Building Technologies CPS Fire Safety

Application Note Railway Tunnel 11.2011

Úvod

1

Úvod Podzemní dopravní prostředky jsou nervovými centry moderních oblastí. Denně přes ně projíždějí tisíce lidí a tuny nákladu. Zatímco železniční tunely slouží často na tratích mezi regiony, podzemní dráhy jsou páteřemi městských dopravních systémů. Jejich porucha a přerušení provozu v nich mají často vážné důsledky. Proto bezpečnostní opatření musí odpovídat výši rizika a zaručit nepřetržitou využitelnost těchto dopravních tras. V každém případě dříve či později se bezpečnostní opatření chránící před katastrofou ekonomicky vyplatí. Požár představuje hlavní potenciál nebezpečí pro tunely. Neštěstí, která byla v několika známých silničních tunelech provázena požárem, to potvrzují. Obecně jsou železniční tunely bezpečnější, ale i v nich se vyskytují vážné požáry vlaků, jakým například byl požár v železničním tunelu v Baku v roce 1995, při kterém zemřelo 289 osob. V případě podzemních drah se navíc občas vyskytuje žhářství. Statistiky ukazují, že v případě 10 km dlouhého železničního tunelu s velkým provozním zatížením nákladní a osobní dopravou, jakým je například Gotthardský tunel ve Švýcarsku, lze požár očekávat přibližně každých 15 let. Pokud požár vypukne, obvykle to vede velmi rychle k vážným následkům, zejména pokud se vlak v tunelu zastaví. Důvodem k tomu jsou specifické prostorové podmínky v tunelech, zejména v případech železničních tunelů omezené nebo žádné možnosti úniku. Proto provozovatelé železniční dopravy často nařizují svým strojvedoucím, aby v případě požáru pokračovali v jízdě a dostali tak soupravu ven z tunelu nebo v případě podzemní dráhy dojeli do nejbližší stanice. V souladu s tímto jsou při průjezdu tunely blokovány systémy záchranných brzd. Avšak pokud hořící vlak v tunelu zastaví, dojde k uvolnění obrovského tepla (až 1000°C) a tvorbě a šíření toxických plynů. K tomu navíc jsou přístupové cesty pro zásahové jednotky dlouhé a často špatně přístupné. Hasicí vlaky jsou k dispozici jen výjimečně. Pokud nelze zajistit potřebný zásah, mrtví a vážně zranění lidé jsou nejhoršími následky šíření ohně v tunelu. Navíc poškození infrastruktury tunelu vede k jeho dlouhodobému uzavření. Toto jsou dostatečné důvody pro vybudování odpovídajících bezpečnostních opatření. Koncepce ochrany železničních tunelů a tunelů podzemních drah bude proto obsahovat následující body:

Stavební a organizační opatření: únikové tunely, únikové prostory, rychlé odvětrání kouře, záchranné postupy.

Přesné a včasné spuštění poplachových návazností a lokalizace požáru, které nejsou zkresleny silným prouděním vzduchu.

Automatická aktivace interakcí řízení dopravy, ventilace a zajištění přívodu čerstvého vzduchu.

Automatické ovládání hasicích systémů k potlačení požáru a ochlazování postiženého úseku tunelu do příjezdu zásahových jednotek.



Koncepce řešení

2

Koncepce řešení Klíčovým prvkem koncepce je automatická detekce požáru v železničních tunelech nebo v tunelech podzemní dráhy s možností automatického spouštění návazných zařízení. Systém “FibroLaser”, nabízený firmou Siemens, je moderní systém lineární detekce tepla, který je velmi vhodný pro použití v tunelech. Dnes využívaná technologie lineární detekce teploty založená na laseru a optickém vláknu poskytuje požární signalizaci s mimořádně rychlou informací o požáru a zároveň maximální ochranu proti výskytu falešných poplachů. Díky unikátnímu zpracování signálu předává teplotní kabel rovněž cenné informace pro řízení poplachu a ovládací systémy. Chráněná délka tunelu, tj. prostor tunelu, který je vybaven systémem FibroLaser, bude zahrnovat všechny místa v tunelu, kde vlak může zastavit. Stanovení těchto úseků musí být schváleno uživatelem. S ohledem na plánovaný provoz se může jednat o:

Celou délku tunelu

Místa pro nouzové zastavení v tunelu

Místa pro zastavení na znamení dopravní signalizace v tunelu

Pravidelné zastávky v tunelu jako jsou například stanice metra

Přínos detekce a charakteristika systému FibroLaser:

Spojitá detekce po celé délce tunelu díky lineárnímu měření teploty.

Monitorování až 2x10 kilometrového úseku tunelu jedním kontrolerem FibroLaser III.

Možné redundantní monitorování tunelu.

Detekce odkloněného a vyzařovaného tepla zaručuje spolehlivou detekci požáru v místě jeho vzniku, dokonce i v případě silného proudění vzduchu.

Požární poplach s přesnou indikací lokality; informace ohledně velikosti a směru šíření požáru jsou ihned k dispozici pro zásahové jednotky.

Přenos údajů o vývoji požáru pomocí standardního interface do poplachových a ovládacích systémů.

Optický senzorový kabel s trubičkou z nerezavějící oceli a bezhalogenovým opláštěním poskytuje maximální imunitu vůči vlivům prostředí instalace, jakými jsou vlhkost, teplo, chlad a koroze.

Optický senzorový kabel lze snadno instalovat a je zcela bezúdržbový.



Projektování systému

3

Projektování systému Tento dokument byl vytvořen za účelem doplnění dokumentace FibroLaser III o obsah věnovaný speciálně železničním tunelům a tunelům podzemní dráhy. Jeho účelem není nahradit standardní technickou dokumentaci. Když začínáte projektovat systém FibroLaser do železničního tunelu je nezbytné si s uživatelem vyjasnit, které úseky tunelu bude nutné chránit. V souvislosti s tímto by mělo být uvedeno, že spolehlivá detekce požáru je možná pouze tehdy, pokud vlak zastaví nebo jede velmi pomalu (< 20 km/h). Požár rychle jedoucího vlaku nelze spolehlivě detekovat systémem FibroLaser ani žádným jiným systémem detekce teploty. Zejména ve fázi vývoje požáru, kdy ještě nedošlo k úplnému zahoření, není teplo unikající z jedoucího vlaku dostatečné pro detekci stabilně instalovaným senzorem. V případě, že provozovatel železnice požaduje úplnou ochranu, která počítá s možností vykolejení nebo poruchy lokomotivy, tedy zastavení vlaku v libovolném místě tunelu, pak musí být realizována úplná ochrana po celé délce tunelu. Pokud se provozovatel železnice rozhodne vybudovat systém detekce požáru pouze v místech tunelu, kde vlak může zastavit, potom stačí systém FibroLaser instalovat pouze v těchto úsecích tunelu. V tomto případě bude předepsán povinný průjezd vlaku nechráněnými částmi tunelu a to i v případě vzniku požáru a budou přijata účinná opatření podporující tuto koncepci. Místa zastavení vlaku v tunelu mohou být např:

Stanice, např. podzemní dráhy

Místa pro nouzové zastavení vlaku

Dopravní signalizace v tunelu, která může vydat příkaz k zastavení.

Když začínáte projektovat systém FibroLaser do železničního tunelu, potom budete potřebovat získat od příslušných partnerů následující informace.

3.1

Rozměry tunelu Je nezbytné získat všechny níže uvedené rozměry tunelu:

Délku tunelu

Profil průřezu tunelu vč. šířky a výšky

Počet tubusů tunelu

Počet kolejí

Vstupy: počet a speciální průřezy

Speciální vnitřní vybavení jako místa pro nouzové zastavení, stanice, výstupy z tunelu po celé jeho délce, další niky nebo výjimky v uspořádání včetně profilu průřezů tunelu v těchto místech.

Nejlepší je získat kompletní projektovou dokumentaci k tunelu. V případě, že jsou chráněny pouze stanice, doporučujeme si opatřit jejich projektovou dokumentaci.




3.2

Podmínky prostředí Tunely jsou stavěny pro několik desetiletí využívání a stejně tak je očekáváno, že i lineární systém detekce teploty vydrží v tunelu po celou dobu jeho užívání. Podmínky prostředí v tunelech, jako jsou teplota, vlhkost a výfukové plyny, mají dlouhodobý vliv na kvalitu výrobku – zejména senzorový kabel a držáky kabelu se musí s těmito podmínkami umět vyrovnat. Proto je důležité získat informace o podmínkách prostředí v tunelu:

Vývoj teploty během celého roku; jak v tunelu samotném, tak i u vstupů do něj

Předpokládaná vlhkost v tunelu: maximální a průměrné hodnoty

Očekávané přirozené proudění vzduchu v tunelu: maximální a průměrné hodnoty

maximální možná rychlost proudění vzduchu při použití nouzové ventilace

Teplota v tunelu se liší podle ročních období. U vjezdu a výjezdu do/z tunelu může mít vliv změna počasí během dne. Slunce bude ohřívat stěny tunel u vjezdu a výjezdu do/z tunelu. Tunel proto má přirozený teplotní profil.

Obr. 1

Přirozený teplotní profil

Vlhkost může ovlivnit návrh a umístění lineárního systému detekce teploty mnoha způsoby.

V tropickém prostředí musí být umístěn kontroler v klimatizované místnosti nebo alespoň skříni.

Pokud je použit senzorový kabel obsahující kovové části, musí být trubička a opletení zhotoveny z nerezavějící oceli kvality SS316 (DIN V4A Class 1.4571) – tyto požadavky senzorový kabel FibroLaser splňuje.

Materiál držáků by měl být buď z požárně odolného plastu, nebo lze vhodně použít držáky kovové, vyrobené z nerezavějící oceli stejné kvality, jako jsou součásti senzorového kabelu – tyto požadavky držáky FibroLaser splňují.

Uvnitř tunelu existují různé rychlosti proudění vzduchu:

Proudění vzduchu vytvářené klimatickými podmínkami v lokalitě tunelu nazýváme přirozeným prouděním vzduchu. Krajina, ve které je tunel postaven, směr, délka a nadmořská výška tunelu, klimatické rozdíly mezi konci tunelu budou ovlivňovat rychlost přirozeného proudění vzduchu.

Je-li v tunelu instalován ventilační systém, může být vytvářeno další proudění vzduchu.



Projektování systému V případě požáru v tunelu se dramaticky mění rychlost proudění vzduchu na základě vzniku komínového efektu, kdy díky tomuto proudění narůstá rychlost hoření dodáváním čerstvého vzduchu (kyslíku). Proudění vzduchu v tunelu má zvláště vážné důsledky. Pilotní a rozsáhlé testy ukázaly, že podélné proudění vzduchu od 2 m/s stráží a odklání plameny požáru automobilu takovým způsobem, že teplota stropu nad požárem dosáhne sotva 60°C. Teplota stropu ve vzdálenosti 20m od požáru může být nižší než 50°C. Při zapnutí požárních ventilátorů, musí být dosažena rychlost proudění vzduchu vyšší jak 3m/s, aby byl zajištěn dostatečný odvod kouře. Na jedné straně toto proudění zvýší rychlost hoření až 5 – 10 násobně; na druhé straně dojde k rozvíření horkých plynů a jejich vrstva kumulovaná pod stropem je rozptýlena.

Obr. 2

Teploty detekované při různé rychlosti proudění vzduchu Pro záruku vyhlášení požárního poplachu je důležité, aby detekční systém požární signalizace byl schopen také zaznamenat vyzařování otevřeného požáru. Protože ohříváním ozařovaných povrchů je přenášeno teplo rychleji, než je tomu u konvenční tepelné výměny prostřednictvím horkých plynů, FibroLaser nabízí při vystavení senzorového kabelu vyzařovanému teplu správné řešení.

3.3

Požadavky zákazníka Dále je důležité znát požadavky zákazníka ve vztahu k provedení a instalaci systému FibroLaser:

Požaduje zákazník redundantního uspořádání systému?

Jaké předpisy a nařízení by měly být dodrženy?

Bude zákazník chtít provést požární test po zprovoznění systému? Pokud ano, jaké budou parametry plánovaného testu?

Kde je možné instalovat kontrolery, tj. kde se nacházejí vhodné technické místnosti s požadovanými podmínkami prostředí?

Jaká jsou omezení pro umístění a upevnění senzorového kabelu?

Jaké překážky se nacházejí v tunelových tubusech a mohou tyto ovlivnit umístění kabelu?

Jak bude systém FibroLaser integrován do řídicího systému tunelu?

Tyto body ovlivňují možnosti instalace senzorového kabelu v železničním tunelu a nastavení jeho parametrů, jak je popsáno v dalších kapitolách. 8 Building Technologies CPS Fire Safety



3.4

Základní části systému Každý systém FibroLaser je tvořen alespoň dvěma základními částmi – senzorovým kabelem a kontrolerem. V případech větších systémů je velmi často požadováno připojení na řídicí systém tunelu. Z tohoto důvodu jsou v portfoliu FibroLaser k dispozici speciální síťové komponenty, které tento dokument nepopisuje.

3.4.1

Senzorový kabel Pro aplikace v tunelech jsou k dispozici nekovový kabel a kabel s ocelovým opletením. Oba typy kabelů jsou opatřeny pláštěm absorbujícím infračervené záření v provedení FRNC (flame-retardant non- corrosive) s průměrem 4 mm. Nekovový kabel Optická vlákna jsou umístěna v polyamidové trubičce, která je chráněna aramidovým vláknem. Plášť

Obr. 3

Aramidové vlákno Plastová trubička

Optická vlákna

Senzorový kabel MFLT4FRNC

Senzorový kabel zesílený ochranným opletem z ocelových drátů Optická vlákna jsou umístěna v trubičce z nerezavějící oceli, která je chráněna opletením provedeným nerezovými ocelovými dráty Plášť

Nerezové ocelové dráty

Optická vlákna

Nerezová ocelová trubička Obr. 4

Senzorový kabel SWLT4FRNC

Je-li v tunelu instalováno trakční vedení, je doporučeno použít kabel typu MFLT4, který neobsahuje kovové části a vyloučit tak nebezpečí vliv elektromagnetického rušení na detekci. Pokud v tunelu jezdí pouze dieselové vlaky nebo pokud je elektrické napájení zajištěno pomocí napájecí kolejnice, lze rovněž vhodně použít i kabel typu SWLT4. Tento typ kabelu je však nutné uzemnit. Kabel MFLT4, neobsahující žádné kovové součásti, nebude mít nikdy problémy s rozvody elektrického napětí. Vždy by měly být dodrženy národní předpisy provozovatele železnice! Tyto mohou obsahovat pokyny pro instalaci kabelu a minimální přípustnou vzdálenost od trakčního vedení pod stropem, a to i pro kabely neobsahující kovové součásti.




3.4.2

Kontroler Pro aplikace v tunelech jsou k dispozici následující typy kontrolerů:

Jedno kanálový a dvou kanálový kontroler s maximální délkou měření 1, 2, 4, 6 a 10 km.

24Vss napájecí zdroj (standard) nebo 115/230Vstř. napájecí zdroj (volitelné)

Základní provedení kontroleru má 4 vstupy a 12 výstupů – volitelně lze rozšířit až na 40 vstupů a 106 výstupů

Z výše uvedeného vyplývá, že při volbě kontroleru musí být přihlédnuto k následujícím požadavkům: Délka měření Hrubý odhad celkové požadované délky měření vychází z délky tunelu, průřezu tunelu a na počtu tubusů. K tomu třeba přičíst délku nutnou na provedení změn trasy kabelu (vyhnutí se překážkám), délku využitou pro ochranu místností s transformátory nebo na ochranu technických místností a přibližně 30m senzorového kabelu (začátek a konec), které nelze k měření využít. Zkušenosti ukazují, že je třeba při návrhu počítat s minimálně 10% rezervou kabelu navíc. Podle celkově vypočtené délky lze vybrat odpovídající kontroler. Pro vzdálenosti přesahující 2 x 10 km nebo při požadavku na redundantní systém, je třeba použít další kontroler(y). Napájecí zdroj Je-li uživatelem požadován systém splňující požadavky VdS, potom musí být použit kontroler s 24Vss napájecím zdrojem, který splňuje normu EN54-4. Protože je FibroLaser součástí požární signalizace, musí být napájení jištěno nouzovým napájecím zdrojem, který v případě výpadku hlavního napájecího zdroje udrží systém FibroLaser v chodu. Ovládání Vstupy a výstupy kontroleru lze využít pro ovládání požárních návazností. Počet potřebných vstupů a výstupů lze definovat na základě požadavků zákazníka. Více jak 106 výstupů lze zajistit pomocí speciálních síťových komponentů.



Instalace

4

Instalace

4.1

Senzorový kabel

4.1.1

Pozice kabelu v tunelu Přesná pozice kabelu v tunelu závisí na konkrétní situaci v místě monitorování a na omezeních, která stanoví uživatel. Obecně by měl být senzorový kabel instalován do nevyššího bodu v prostoru ve vzdálenosti 5 - 20 cm od stropu. Pro aplikace v železničních tunelech je pozice pod stropem často nevýhodná a je lepší zvolit umístění senzorového kabelu po stranách tunelu, protože: – Instalace pod stropem přináší problémy vzhledem k blízkosti trakčního vedení. – Požáry vlaků velmi často vznikají v okolí kol souprav, kde může docházet k

přehřívání. – V případě osobních vlaků lze požár uvnitř vagónu detekovat díky vyzařovanému

teplu skrz okna. – Střechy vagónů jsou často zdrojem tepla, které může vyvolat falešné poplachy.

Střechy vagónů mohou být ohřáté od slunečního záření nebo např. od výměníků tepla od klimatizace, které často bývají umístěny na střeše. Přesnou pozici senzorového kabelu je třeba projednat se zákazníkem, v každém případě problém výměníků tepla od klimatizace nesmí být podceněn! Pokud je kabel umístěn na stěně tunelu, potom je doporučena výška instalace 2 m. Detekce požáru skrz okno, tj. detekce požáru uvnitř vlaku přes okna, byla ověřena zkouškami v testovacím tunelu Hagerbach. Základním pravidlem je, že senzorový kabel musí přímo “vidět” požár nebo horké místo, tedy mezi kabelem a požárem by neměla být žádná překážka! Pokud by měly být detekovány požáry u kol souprav, potom umístění kabelu nad střechami vagónů by nebylo vhodné. Optimální ochrany lze dosáhnout instalací senzorového kabelu jak na stěnu, tak i pod strop tunelu. Při instalaci na stěnu by kabel měl být umístěn co nejblíže od vlaku (< 1m). Obecně platí, že v případě železničních tunelů může jeden kabel chránit dvě souběžné koleje. Tunely s více jak dvěma souběžnými kolejemi nebo tunely, kde není možné instalovat senzorový kabel pod strop tunelu, by měly být vybaveny minimálně dvěma kabely chránícími všechny souběžné koleje se stejnou citlivostí.

Obr. 5

Tunel s jednou a dvěma souběžnými kolejemi



Instalace

Obr. 6

4.1.2

Tunel se třemi souběžnými kolejemi

Pozice kabelu ve stanicích Také v případě, kdy jsou chráněné pouze stanice, jako např. v metru, musí být přesná pozice senzorového kabelu projednána a schválena uživatelem. Pro instalaci platí stejná omezení jako v případě umístění kabelu do celého tunelu. Protože prostory stanice jsou relativně malé, povolí-li uživatel instalovat senzorový kabel pod strop, potom se doporučuje využít kombinované ochrany pod stropem a na stěnách. To ovšem vyžaduje zohlednění pozic výměníků tepla od klimatizace.

Obr. 7

Stanice s jednou kolejí / Stanice se dvěma kolejemi a středovým nástupištěm

V případě stanice se dvěma kolejemi není vždy možné umístit senzorový kabel na stěnu do výšky cca 2m. Variantně lze senzorový kabel umístit podél hrany nástupiště.

Obr. 8

Stanice se dvěma kolejemi a postraními nástupišti



Instalace

4.1.3

Umístění kabelu Umístění senzorového kabelu v tunelu je třeba přizpůsobit dalším instalovaným technologiím, osvětlení, kabelovým kanálům, apod. Senzorový kabel nesmí být umístěn v těsné blízkosti světelných zdrojů, které mohou být významnými zdroji tepla a mohou vyvolávat falešné poplachy. Okolo překážek, jako jsou světla nebo ventilátory, lze senzorový kabel umístit tak, jak je naznačeno na následujících obrázcích:

Obr. 9

Instalace okolo světel

Obr. 10

Instalace okolo větráků

Je velmi důležité dodržet minimální poloměr ohybu senzorového kabelu 60 mm!

4.2

Kontroler

4.2.1

Obecně Na umístění kontroleru má zásadní vliv infrastruktura monitorovaného objektu. Je důležité, aby kontroler byl instalován v čistém prostoru, ve kterém nedochází k překračování předepsané teploty a vlhkosti. Ve většině případů se kontroler umísťuje do technické místnosti. Je-li k dispozici několik vhodných místností, potom by z nich měla být vybrána ta, která má nejkratší kabelovou vzdálenost.

Obr. 11

Optimální vs. méně vhodná pozice kontroleru 13

Building Technologies CPS Fire Safety


Instalace

4.2.2

Redundantní systém Systém FibroLaser je možné realizovat v různých stupních redundance. Obrázky níže ukazují standardní redundantní uspořádání, při kterém jsou dva kontrolery připojeny na jeden senzorový kabel. Toto řešení lze provést s jedním kabelem, protože každý kabel obsahuje dvě optická vlákna (červené a zelené).

Obr. 12

Redundantní systém s jedním senzorovým kabelem

Při tomto uspořádání redundance zajišťuje selhání kontroleru nebo přerušení optického vlákna. Následující obrázek ukazuje částečně redundantní instalaci, při které je dvoukanálový kontroler připojen k jednomu senzorovému kabelu (dvě optická vlákna).

OTS-SC

Obr. 13

Částečně redundantní instalace s jedním dvoukanálovým kontrolerem

Při tomto uspořádání redundance zajišťuje přerušení optického vlákna. Při využití redundantního řešení by měla být zdvojena rovněž síť, na kterou je systém lineární detekce teploty připojen. Smysl redundance je snížen, pokud navazující uspořádání sítě není rovněž redundantní.



Instalace

4.3

Připojení na síť Systém lineární detekce teploty je vždy součástí ovládacího systému celého tunelu a musí v souladu s potřebami uživatele komunikovat s různými komponenty vyšších síťových úrovní. Nejjednodušším způsobem vyhlašování poplachů je přímé připojení na ústřednu požární signalizace. Jsou-li využity ovládání řízená PLC, potom musí být rozhodnuto o prioritě funkcí.

4.3.1

Připojení k ústředně požární signalizace Kontroler FibroLaser má ve standardním provedení k dispozici 12 výstupů. Jeden z nich je využit pro přenos poplachu a druhý pro indikaci poruchy. Zbývajících 10 výstupů lze využít pro přímé připojení k ústředně požární signalizace nebo k dalším účelům. Reset se provádí přes vstup kontroleru.

Síť

Senzorový kabel

Kontroler OTS 30xx

VÝS VST

Ústředna požární Poplach / Porucha signalizace Reset

Napájení

Obr. 14

Připojení k ústředně požární signalizace

V případech, kdy kontroler musí přenášet na ústřednu požární signalizace poplachy od zón, 10 výstupů nestačí. V případech takovýchto aplikací lze kontroler rozšířit až na 106 výstupů. Je-li třeba využít více jak 106 výstupů, potom lze systém rozšířit pomocí prvků FibroNet-IO, které jsou ovládány po síti.

4.3.2

Vizualizace Velmi často je třeba FibroLaser připojit k vizualizačnímu nebo nadstavbovému řídicímu systému. Obecně bývá systém FibroLaser integrován do vyšších síťových úrovní prostřednictvím Ethernet-Interface. V rámci portfolia produktů FibroLaser jsou k dispozici různé volitelné převodníky, které jsou schopné konvertovat komunikační protokol FibroLaser do protokolu, který konkrétní nadstavbový řídicí systém používá. Vizualizační software FibroWeb poskytuje velmi flexibilní a uživatelsky přizpůsobitelnou vizualizace a ovládání celého systému FibroLaser.



Parametrizace

5

Parametrizace Pro chování systému je rozhodující správné nastavení rozlišení, zón a poplachových parametrů.

5.1

Indikace pozice Přesnost indikace pozice požáru nebo zvýšení teploty lze ovlivnit výběrem rozlišení průběžného měření teploty, které lze volit v rozsahu 0,25m až 3m, dle konkrétního projektu. Čím delší senzorový kabel a kratší rozlišovací úseky jsou použity, tím více měřících bodů musí být vyhodnocováno a tím déle trvá měřící cyklus. V případě OTS jsou během zprovoznění výběrem vhodné sestavy parametrů měření definovány požadované rozlišení měření a měřící cyklus. Pro účely detekce požáru v silničních tunelech je dostačující 3m rozlišení. Tuto délku rozlišení je možné použít pro všechny typy kontrolerů – až do maximálních délek senzorového kabelu 10km nebo 2x10km.

5.2

Zóny Délka senzorového kabelu může být elektronicky rozdělena na poplachové zóny. Programování se provádí zadáním počátku a konce zóny v metrech naměřených od kontroleru. Zóny budou určovány podle jejich funkce. Pokud je požadováno, aby systém FibroLaser spustil automaticky jinou akci, jako např. požární poplach, zapnutí ventilace, regulace dopravy apod., potom tyto akce lze přiřadit na různé zóny. Navíc zónování pomůže událost lépe lokalizovat. Všechny zóny mohou mít odlišné poplachové parametry. Proto má smysl vytvořit separátní zóny pro části tunelu, kde je třeba využít odlišné poplachové parametry než u částí zbývajících, jako např. v případě vjezdů a výjezdů do/z tunelu, které mají odlišné teplotní profily. K dispozici je maximálně 1000 volně definovatelných zón; tyto zóny se mohou navzájem překrývat.

Obr. 15

Aktivace ovládání návazností na základě zón a lokalitě požáru



Parametrizace Obrázek 15 ukazuje příklad, kdy je vyhlášen poplach a tunel je zablokován – zcela nezávisle od lokality požáru. Navíc je generován poplach v zónách a v příslušné požární zóně jsou aktivovány průmyslová televize, ventilace, osvětlení a ovládání hašení.

5.3

Vyhlášení poplachu Na kontroleru OTS30xx je možné vedle standardních poplachových kritérií definovat i kritéria pro předpoplach. Toto umožní, že systém generuje varování předtím, než dojde k dosažení prahové teploty definované pro poplach. Předpoplach nebo poplach jsou generované, jakmile je dosaženo jednoho z 3 následujících kritérií: 1: Maximální teplota 2: Nárůst teploty v čase 3: Rozdíl teplot mezi bodem měření a průměrnou hodnotou v zóně

Obr. 16

Poplachová kritéria

Tyto hodnoty mohou být individuálně přizpůsobeny podmínkám vyskytujícím se v každé monitorované zóně. Při výběru poplachových parametrů je důležité zvolit vhodný kompromis, kdy na jedné straně budou splněny požadavky předpisů a norem a zákazníkem požadované časy do vyhlášení poplachu: ale na druhé straně není vhodné nastavit poplachové parametry příliš citlivě, protože slunce u vstupů do tunelu, osvětlení v tunelu nebo výfukové plyny při zastavené dopravě mohou způsobovat falešné poplachy.

5.4

Čas do vyhlášení poplachu Čas do vyhlášení poplachu záleží v případě požáru na několika hodnotách: – Profil průřezu tunelu – Proudění vzduchu v tunelu – Velikost požáru – Vývoj požáru – Typ požáru – Pozice požáru – Pozice senzorového kabelu – Zvolené nastavení kontroleru (rozlišení měření a doby trvání cyklu) – Zvolené poplachové parametry S tolika proměnnými není snadné odhadnout čas do vyhlášení poplachu. Proto má firma Siemens vyvinut softwarový nástroj pro výpočet času do vyhlášení poplachu vycházející ze specifických hodnot daného projektu. Program FibroCal a metody výpočtu, ze které vychází, jsou schválené VdS.



Siemens, s.r.o. Sektor Infrastructure & Cities Divize Building Technologies Siemensova 1 155 00 Praha 13 Tel. +420 233 033 629 www.siemens.com/buildingtechnologies Document no.

A6V10340071_a_cz

Edition

11.2011

Manual FibroLaser Register 7

FibroLaser TM III. Poznámky k aplikaci Železniční tunely a ochrana podzemní dráhy. Building Technologies. CPS Fire Safety

Recommend Documents