نظام الإنذار من الحرائق ، بنيتهُ وأنواعهُ

نظام الإنذار من الحرائق، بنيتهُ وأنواعهُ

صُمّم جهاز الإنذار من الحرائق لينبّهنا لوجود حالة طارئة ممّا يُتيح لنا اتّخاذ الإجراءات المناسبة لحماية أنفسنا وفريق العمل والعامّة. تتواجد أجهزة الإنذار في المكاتب والمعامل والأبنية العامّة، لذا تُعدُّ هذه الأجهزة جزءاً لا يتجزّأ من حياتنا اليوميّة. قد لا نلحَظ أهميّة أجهزة الإنذار في الحالات الطبيعيّة ولكن عند حدوث طارئ بإمكانها إنقاذ حياة الكثيرين.
بغض النّظر عن طريقة اكتشاف الحريق، فإن أجهزة التنبيه الصوتيّ ستحذر الموجودين في البناء من نشوب حريق ووجوب الإخلاء.
قد يتضمّن نظام الإنذار أيضاً  نظام استشعار عن بُعد، ممّا يمكّنه من تنبيه فرقة الإطفاء عبر محطّة مركزيّة.
سنستعرِض في هذا المقال بنية وأنواع نظام الإنذار من الحرائق.

تُعتَبر لوحة التحكّم بمثابة الدّماغ في نظام الإنذار من الحرائق، وهي المركز لجميع إشارات حسّاسات الحرائق المتّصلة بها سلكياً، كما أنّها تزوّد الموظفِين بإشاراتٍ تُعبّر عن الحالة التي ترصدها الحسّاسات.
يُمكن أيضاً إعداد النظام لمحاكاة عمل جهاز الإنذار؛ وذلك للاستعمال في تدريبات الحرائق وعمليات الإخلاء الرّوتينيّة، الأمر الذي يُساعد فريق العمل في معرفة الإجراءات الواجب اتّخاذها في حالة نشوب حريق فعليّاً.

لوحة التحكّم في نظام الإنذار بالحرائق
لوحة التحكّم في نظام الإنذار بالحرائق

الأنواع المختلفة من الكواشف الموجودة في أنظمة الإنذار من الحرائق


تُوجد أجهزة الكشف في قلب نظام الإنذار من الحريق.
هُناك مجموعة كبيرة من الكواشف منها المعقّدة والمتطوّرة ومنها البسيطة، حيث يمكننا تقسيمها إلى مجموعات تتضمًّن :
– كواشف الحرارة
– كواشف الدّخان

– كواشف غاز أول أوكسيد الكربون
– الكواشف متعدّدة المستشعِرات

– نقاط التشغيل اليدويّة

أنواع الكواشف في نظام الإنذار بالحرائق
أنواع الكواشف في نظام الإنذار بالحرائق

1-كواشف الحرارة Heat Detectors :

يمكن أن يعمل جهاز الكشف عن الحرارة بناءً على درجة حرارة ثابتة، حيث يعمل على إطلاق إنذار عند تجاوُز درجة الحرارة عتبة محدّدة، أو يمكنهُ العمل بحسب معدّل التغيّر في درجة الحرارة.

كاشف الحرارة
كاشف الحرارة

تعمل عادةً أجهزة الكشف عن الحرارة بطريقة مشابهة لعمل المُصهِرات الكهربائيّة (Fuses)، حيث تحوي هذه الأجهزة سبائكَ قابلة للانصهار عند درجة حرارة معيّنة؛ بحيث تتحوّل السّبائك من الحالة الصّلبة إلى السّائلة مما يؤدّي بدوره إلى إطلاق الإنذار.

آلية عمل كاشف الحرارة
آلية عمل كاشف الحرارة

2- كواشف الدّخان Smoke Detectors :

يوجد ثلاثة أنواع رئيسة من كواشف الدخان:
– الأيونيّة (Ionization)
– كواشف انتشار الضوء (Light Scattering)
– أجهزة الكشف عن الدخان عبر حجب الضوء (Light Obscuring)

2-1- أجهزة الكشف الأيونيّة :

تضمّ هذه الأجهزة عادةً حُجرتَين. تستعمل الأولى لتعويض التغيّرات في درجة الحرارة المحيطة والرّطوبة والضّغط، بينما تحوي الثانية مصدَراً مُشعّاً. يتمثّل هذا المصدر عادةً بجُسيم ألفا الذي يُؤيّن الهواء المارّ بالحجرة بينما يسري التيار بين قطبَين كهربائيَين.
ينخفض تدفُّق التيّار بمجرّد دخول الدّخان للحجرة، هذا الهبوط في التيار يُفعّل الإنذار.

عمليّة التأيُّن
عمليّة التأيُّن

2-2- كاشف انتشار الضوء:

يعمل كاشف انتشار الضوء وفق تأثير تيندال (Tyndall Effect) الذي يقوم على مبدأ فصل كلّ خليّة ضوئيّة عن مصدر الضوء بوساطة غرفة مظلمة بحيث لا يتسرّب الضوء إلى الخلايا الضوئيّة.
يتسبّب مرور الدخان داخل الحجرة بتناثُر الضوء من المصدر وسقوطه على الخلايا الضوئيّة؛ خَرْج هذه الخليّة يُستعمل لتفعيل الإنذار.

كاشف تشتت الضوء
كاشف تشتت الضوء

2-3- أجهزة الكشف عن الدخان عبر حجب الضوء:

وفيها يحدث تداخُل الدّخان مع شعاع الضوء بين المنبع الضوئيّ والخليّة الضوئيّة، حيث تقيس الخليّة الضوئية كمية الضوء المستَقبَلة، ويستعمل التغيّر في خرْج الخليّة الضوئيّة لتفعيل الإنذار.
يُستعمل هذا النوع من أجهزة الكشف لحماية مناطق واسعة مع مراعاة التموضُع والبعد بين الخليّة الضوئيّة والمنبع الضوئيّ.

كاشف حجب الضوء
كاشف حجب الضوء

3- كواشف غاز أول أوكسيد الكربون:

كواشف غاز أول أوكسيد الكربون المعروفة ب كواشف CO ، هي كواشف إلكترونيّة تُستعمل للتنبيه عن نشوب حريق عن طريق تحسّس مستوى أوّل أوكسيد الكربون في الهواء.

غاز CO هو غاز سامّ ناتج عن عمليّة الاحتراق؛
حيث أنّ هذه الكواشف ليست نفسها المستعملة في المنازِل لحماية السّكان من الغاز السامّ الناتج عن الاحتراق غير الكامل في الأجهزة مثل الأفران والغلّايات.

أجهزة الكشف عن أوّل أوكسيد الكربون تندرج تحت صنف الحسّاسات نفسه المستعمل في المنازل ولكنّها أكثر كفاءة، تحتوي كواشف أوّل أوكسيد الكربون على خليّة كهروكيميائيّة تستشعِر أوّل أوكسيد الكربون ولكنّها لا تستشعِر أي نواتج احتراق أخرى.

كاشف أول أوكسيد الكربون
كاشف أول أوكسيد الكربون

4- الكواشف متعدّدة المستشعِرات:

تجمع أجهزة الكشف هذه إشارات الدّخْل من كلّ من المستشعرات البصريّة والحراريّة وتعالجها باستخدام خوارزميّة متطوّرة مُتَضمَّنة في دارة جهاز الكشف.
عند التّوصيل بلوحة التحكّم الكهربائيّة يقوم الكاشف بإرجاع قيم اعتماداً على الإشارات الواردة من الحسّاسات الحرارية والبصريّة المُصَمّمة لتحسُّس نطاق واسع من الحرائق.

الكواشف متعدّدة المستشعرات
الكواشف متعدّدة المستشعرات

5- نقاط التشغيل اليدويّة:

نقطة التّشغيل اليدويّة أو نقطة كسر الزّجاج، هي جهاز يُتيح للعاملِين إمكانيّة التشغيل اليدويّ للإنذار عن طريق الضّغط على العنصر في الواجهة ممّا يفعّل الإنذار.

نقطة الاتّصال اليدويّة
نقطة الاتّصال اليدويّة

الأنواع المختلفة لأجهزة الإنذار

تُقسم أنظمة الإنذار بالحرائق إلى أربعة أنواع رئيسة :
– التقليديّة Conventional
– القابلة للعنونة\القابلة للوصول Addressable
– الذكيّة Intelligent
– اللاسلكيّة Wireless

أولاً : أنظمة الإنذار بالحرائق التقليديّة :

تُستخدم في هذا النّوع من الأنظمة كابلات وأسلاك للوصل بين عدّة كواشف أو نقاط اتّصال؛ حيث يتمّ إرجاع الإشارة المتلقّاة من كلّ كاشف إلى لوحة التحكّم الرئيسة عبر هذه الأسلاك.

نظام الإنذار التقليدي
نظام الإنذار التقليدي

يتمّ تنظيم الكواشف ونقاط الاتّصال ضمن مناطق محدّدة “Zones” وذلك لتسهيل معرفة موقع الخلل المسبّب للإنذار، وهذا الأمر ذو أهميّة بالغة لكلّ من فوج الإطفاء والقائمين على إدارة المباني العامّة.
يُشار إلى كلّ منطقة في لوحة التحكّم بنظام الإنذار إمّا بمصباح مؤشّر أو شاشة عرض نصّيّة أو بكلتا الطريقتَين أحياناً.
منطقيا كلّما قسّمنا المبنى إلى مناطق، استطعنا تحديد موقع الخلل المسبب للإنذار بشكل أكثر كفاءة ودقّة.

مناطق نقاط الاتّصال والكواشف Zones
مناطق نقاط الاتّصال والكواشف Zones

يتمّ توصيل لوحة التحكّم بدارتَين صوتيتَين على الأقلّ، قد تحتوي هاتين الدارتَين على أجراس أو أجهزة صوت إلكترونيّة أو أجهزة صوتيّة أخرى. وهي الأجهزة المسؤولة عن إصدار جهاز الإنذار لصوت عند حدوث طارئ.

أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار
أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار

أنظمة الإنذار القابلة للعنونة :

مبدأ الكشف في النظام القابل للعنونة هو ذاته مبدأ الكشف في النّظام التقليدي باستثناء أنّه في النّظام القابل للعنونة فإنّ كلّ جهاز كشف يتمّ إعطاؤه عنواناً محدّداً عادةً بواسطة مفتاح من النوع (dip).
وعندها فإنّ لوحة التحكّم ستحدّد بشكل دقيق الكاشف أو نقطة الاتّصال المسبّبة للإنذار.

أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار
أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار

تُوصل دارة الكشف كحلقة loop وقد يتمّ توصيل ما يُقارب 99 جهاز بكلّ حلقة.
من الشائع أن يتمّ تزويد الحلقات بوحدات عزل، حيث يتمّ تقسيم الحلقة بوساطة عوازل وذلك لضمان أنّ دائرة قِصَر أو عطل واحد لن يتسبّب إلّا في فقدان جزء صغير من النظام ، وبالتالي السماح لبقيّة النّظام بالعمل بشكل طبيعيّ.

أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار
أنواع الصوتيّات في نظام الإنذار

في النّظامَين السابقَين – التقليديّ والقابل للعنونة – لم تُصنّف الكواشف كَـ “كواشف ذكيّة”، حيث أنّها تُعطي فقط إشارات خرْج تعبّر عن قيمة الظواهر المُكتشفة. أمّا عمليّة معرفة إن كان هناك حريق أو عطل أو شيء يُنذِر بالخطر، فهي عائدة إلى لوحة التحكّم.

أنظمة الإنذار بالحريق الذكيّة :

على أيّة حال، في هذا النوع من الأنظمة نجد أنّ كل ّكاشف يتضمّن حاسوبه الخاصّ الذي يُقيّم البيئة المحيطة ويتّصل بلوحة التحكّم في حال كان هناك حريق أو عطل أو كان جهاز الكشف بحاجة للتنظيف.
فالأنظمة الذكيّة هي بالأساس أكثر تعقيداً وتتضمّن ملحقات أكثر بكثير من الأنظمة التقليديّة أو تلك القابلة للعنونة؛ والغرض الأساسي لهذه الأنظمة هو المساهمة في منع حدوث إنذارات خاطئة.

نظام الإنذار بالحرائق الذكيّ
نظام الإنذار بالحرائق الذكيّ

تتوفّر أنظمة الإنذار بالحرائق الذكيّة بإصدارات ثنائيّة ورباعيّة وثمانيّة الحلقات، ممّا يعني القدرة على مُراقبة الأماكن الكبيرة من خلال لوحة تحكّم واحدة.

عدد الحلقات في أنظمة الإنذار الذكيّة
عدد الحلقات في أنظمة الإنذار الذكيّة

أنظمة الإنذار بالحرائق اللاسلكيّة :



آخر نوع سنتطرّق إليه في أنظمة الإنذار هو الأنظمة اللاسلكيّة.
تُعَد هذه الأنظمة البديل الفعّال لأنظمة الإنذار السلكيّة التقليدية لجميع التطبيقات. وهي تستعمل اتّصالات راديويّة آمنة وخالية من التراخيص لتوصيل المستشعرات والأجهزة بالمتحكّمات.
يُمثّل هذا النّظام مفهوماً بسيطاً يؤمّن العديد من الفوائد الفريدة، كما أنّه نظام ذكيّ بالكامل يمتاز بالقدرة على اكتشاف الحرائق دون الحاجة للكابلات.

نظام الإنذار بالحرائق اللاسلكيّ
نظام الإنذار بالحرائق اللاسلكيّ

تعلّمنا في هذا المقال أنّ أنظمة إنذار الحرائق تتواجد في العديد من المباني التي نصادفها في حياتنا اليوميّة؛

و تستعمل في تحذير الأشخاص داخل المبنى من الحالات الطارئة المرتبطة بالحرائق.

الملخّص :

ناقشنا في هذا المقال الأنواع الرئيسة للكواشف:
– كواشف الحرارة
– كواشف الدخان
– كواشف أول أوكسيد الكربون
– الكواشف متعدّدة المستشعرات
– نقاط التشغيل اليدويّة

وأخيراً تطرّقنا إلى الأنواع المختلفة من أنظمة الإنذار بالحريق وهي:
– التقليدية
– القابلة للعنونة
– الذكيّة
– اللاسلكيّة

نأمل بأن تكون قد استفدتَ من هذه المقدّمة لأنظمة الإنذار بالحرائق.


المصدر:هنا
ترجمة: حنين غاليه, مراجعة: علي العلي , تدقيق لغوي: رنيم العلي, تصميم: علي العلي , تحرير: قحطان غانم

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *