На пороге перемен: почему нынешняя система пожарной сигнализации морально устарела

Происшествие с "Керчью" произошло возле одного из причалов Северной стороны Севастополя на 13-м судоремонтном заводе, где корабль готовили сделать флагманом Черноморского флота вместо ракетного крейсера "Москва", который планировали направить на модернизацию в Северодвинск.


Как сообщал FlotProm, "Керчь" загорелась из-за безалаберности моряков-срочников, которые оставили сушиться одежду на дизель-генераторе, а сами пошли спать. Вещи начали тлеть и ближе к утру воспламенились. Корабль совместными усилиями флота и МЧС потушили, но восстанавливать его для дальнейшей службы уже не стали – с учетом последствий пожара ремонт сочли бессмысленным.

"Керчь" нельзя назвать ультрасовременным кораблем – его построили в 1970-х годах. Однако на кораблях, которые строятся в наши дни, система пожарной сигнализации ничем концептуально не отличается от установленной на "погорельце".

"Сейчас корабли оборудованы пороговой пожарной сигнализацией. Она устроена следующим образом: в датчиках устанавливают критические значения показателей температуры и дыма. Это и есть те самые пороги. И когда извещатель фиксирует их превышение, срабатывает пожарная тревога", – рассказал ведущий инженер-электроник НПО "Пожарная автоматика сервис" Владимир Лосицкий.

Глоссарий (нажмите для просмотра)

Датчик – средство измерения какого-либо конкретного фактора: температуры или дыма.

Извещатель – устройство, которое устанавливают в корабельных помещениях. В нем можно разместить как один, так и несколько датчиков.

Приемно-контрольная аппаратура – оборудование для приема сигналов от извещателей и последующей передачи информации на пульт централизованного наблюдения.

Как добавил главный специалист научно-производственной организации Владимир Хренков, пороговые нормы в тех же далеких 1970-х годах разработал ЦНИИ Военного кораблестроения (ныне НИИ Кораблестроения и вооружения ВМФ – прим. ред). Согласно стандартам, температура, при которой запускается сигнал "пожар", составляет 70 градусов. Такой высокий порог выставлен, чтобы избежать ложной тревоги, в частности, на жаре в южных широтах.

В итоге оповещатель замечает пожар, только когда он уже переходит во вторую стадию.

"Это же сколько там должно гореть помещение, чтобы нагреться до 70 градусов? Минут 15 или 20. А ведь это критически важное время для реагирования, с учетом того, что корабль – тяжелый объект для пожаротушения", – подчеркнул ведущий инженер-электроник НПО "Пожарная автоматика сервис" Владимир Лосицкий.

Что касается дыма, то нормы, на которые реагируют датчики, бывают разными – в отличие от фиксированного 70-градусного порога температуры. Но в целом, установленные на военных кораблях датчики менее чувствительны, нежели оборудование гражданских судов. С другой стороны, даже "огрубленные" датчики нередко запускают ложное срабатывание: во время стрельб из-за порохового дыма или из-за дизельного выхлопа.


Таким образом, как указал генеральный директор предприятия Сергей Пустынников, пороговая система не способна отличать пожарные факторы от непожарных, что и приводит к необоснованным срабатываниям сигнализации.

"Кроме того, здесь имеет значение цвет дыма. Есть дымы светлые, они хорошо отражают инфракрасные лучи и, соответственно, извещатель на них реагирует. А есть и черные дымы – скажем, от горящего мазута или резины. От них лучи отражаются плохо, сенсор может их и вовсе не заметить", – добавил Владимир Лосицкий.

Сегодня на корабли устанавливают комбинированные тепло-дымовые оповещатели – оборудование, которое реагирует на оба фактора. И хотя такая комбинация снижает риск недостоверного оповещения, запоздалая реакция на пожар все также угрожает флоту тяжелыми последствиями.

В качестве решения проблемы НПО "Пожарная автоматика сервис" предлагает свое исполнение системы сигнализации, основанной на многофакторном принципе обнаружения момента возгорания.

Интеллектуальный подход: новые алгоритмы и дополнительные факторы

"Принцип мультикритериальной обработки исключает реагирование на ложные факторы и при этом определяет пожар на ранней стадии со 100%-й достоверностью", – пояснил главный специалист предприятия Владимир Хренков.

Многофакторный подход основан на добавлении еще двух переменных – показателей угарного газа и пламени. При этом извещатели, оборудованные несколькими датчиками, ориентируются не на достижение порогов, а на превышение показателей того или иного типа в течение короткого времени – оно называется "дельта-фактор". Центральный процессор сигнализационной системы передает сообщение о пожаре только тогда, когда сенсоры зафиксируют два или более "дельта-фактора".

"Приемно-контрольное оборудование сохраняет телеметрическую информацию и смотрит, что было 10 минут назад в этом же помещении. При этом датчики фиксируют повышение температуры даже на 5 градусов, – указал ведущий инженер-электроник НПО "Пожарная автоматика сервис" Владимир Лосицкий. – Если несколько факторов изменяются одновременно, то это практически гарантированно означает пожар".


Количество сенсоров в оповещателе напрямую зависит от специфики корабельного помещения. К примеру, устройству, которым оборудуют спиртохранилище, необходимо контролировать все четыре фактора: температуру, дым, угарный газ и пламя. Но в подавляющем большинстве случаев достаточно и первых трех.

По словам генерального директора НПО "Пожарная автоматика сервис" Сергея Пустынникова, мультикритериальные извещатели чувствительнее пороговых в 10 раз по температуре, в 15-50 раз по дыму и в 6-8 раз по угарному газу. Таким образом, сигнализация замечает пожар на самых ранних стадиях, что, в свою очередь, позволяет быстро остановить его распространение – система передает информацию о возгорании на корабле аппаратуре электромеханической боевой части (БЧ-5): именно командир БЧ-5 отвечает за живучесть корабля в чрезвычайных ситуациях.

Пожарная тревога – не единственный сигнал мультикритериальной системы. Датчики также запрограммированы и на пороговые показатели: в случае если один из факторов их превышает, система выдает предупреждение.

"Иногда на корабле происходит не пожар, а некое неконтролируемое ЧП. Например, прорыв трубы с горячей водой. Из-за этого в помещении полно пара, а для сенсоров это практически тоже самое, что и дым. Второго фактора нет, зато первый дошел до порога. В таком случае система выдает предупреждающий сигнал, что произошло задымление – и надо посмотреть, что там происходит", – уточнил ведущий инженер-программист предприятия Владимир Парамошин.

Пороговый принцип в системе мультикритериальной сигнализации сохраняется и в камбузном помещении, поскольку там постоянно присутствуют угарный газ и пар.

Ложка дегтя: мнение конкурентов (нажмите для просмотра)

FlotProm связался с представителями одной из компаний, также работающих в направлении корабельных пожарных сигнализаций. Специалист, пожелавший остаться анонимным, сообщил, что находит увеличение факторов определения пожара избыточным.

"На месте заказчика я бы спросил: "Зачем нам такая сложная система?" Но у нас рыночные условия и покупатель волен выбирать все, что сочтет нужным. Нравится сигнализация – пусть приобретает, не нравится – пусть не приобретает, – поделился собеседник. – У нас пороговая система: при превышении уровня порога поступает сигнал о тревоге. Но при этом наши датчики наблюдают обстановку в помещении непрерывно, словно термометр".

В компании также отметили, что с увеличением количества датчиков, вырастает и стоимость устройства.

Сигнализация завтрашнего дня: перспективы мультикритериального подхода

Специалисты исследовательских центров согласны с тем, что переход на многофакторные системы сигнализации давно назрел.

Как рассказал Сергей Пустынников, в 2015-2016 годах научно-производственное объединение "Пожарная автоматика сервис" совместно с Крыловским государственным научным центром провело серию испытаний, в ходе которых состоялось 70 экспериментов на более чем 20 модельных очагах возгорания.

"По результатам испытаний итоговое значение эффективности составило 49% для пороговой системы и 100% для мультикритериальной. Это означает, что пороговая система в половине случаев не обнаружила горение, что равносильно отрицательному результату и свидетельствует о ее неудовлетворительной эффективности", – сообщил Сергей Пустынников.

Красноречивые результаты экспериментов стали одной из причин, приблизивших опытную эксплуатацию мультикритериальной системы. Апробируют сигнализацию нового поколения на строящемся морском транспорте вооружений проекта 20181 "Академик Макеев".


Как сообщил FlotProm врио начальника НИИ кораблестроения и вооружения ВМФ Андрей Землянов, поскольку мультикритериальные извещатели в корабельных условиях пока не применялись, до конца не ясно, в каких помещениях установка подобного оборудования повысит пожарную безопасность, а в каких приведет к частым ложным срабатываниям.

"Для научного обоснования требований к проектированию и установке систем с мультикритериальной обработкой информации планируется исследовать их работу в ходе опытной эксплуатации, а также провести эксперименты на стенде в условиях, максимально приближенных к реальным корабельным пожарам", – добавил собеседник.

Сделано в России (нажмите для просмотра)

Основная производственная база НПО "Пожарная автоматика сервис" находится в городе Шуя, Ивановская область. Площадь производства – более 4000 квадратных метров. Там предприятие изготавливает блоки и модули для системы сигнализации.

"Алгоритмы обнаружения пожара, а также их реализация на программном обеспечении – наша собственная разработка", – подчеркнул старший инженер-программист Алексей Машкин.

По мнению главного специалиста Крыловского научного центра Льва Розума, внедрение многофакторной технологии крайне важно в контексте автоматизации борьбы за живучесть.

"В случае гарантированного определения места и времени возгорания мы сможем применять противопожарные меры автоматически: запускать систему пожаротушения, закрывать вентиляцию, выключать энергопитание. Но покуда существует риск срабатывания ложной тревоги, внедрять противопожарную автоматику трудно", – отметил специалист.

Эксперт добавил, что, судя по терминологии и публикациям в научных трудах, зарубежные военно-морские силы развиваются в том же направлении, причем Россия находится с ними на одном технологическом уровне.

Тренд: в 2017 году Госстандарт впервые разработал норматив по гражданским мультикритериальным оповещателям (нажмите для просмотра)

Как рассказали FlotProm в НИИ Противопожарной обороны МЧС, в июле 2017 года Госстандарт впервые представил норматив по техническим требованиям к многофакторным оповещателям, а также к методам их испытаний.

Отдельно отмечается, что требования к оповещателям для объектов, защита которых регламентируется требованиями ведомственных или специальных нормативных документов, могут отличаться от требований, указанных в этом стандарте.

Документ вступит в силу 1 января 2018 года.

Как уверяют представители НПО "Пожарная автоматика сервис", замена пороговых сигнализаций на мультикритериальные на кораблях ВМФ не вызовет никаких трудностей с технической точки зрения.


Что касается финансовой стороны вопроса, то, по словам производителей, ценник "железа" многофакторной сигнализации такой же, как и у пороговой аппаратуры. Программное обеспечение стоит ненамного дороже.

Однако конечная стоимость определяется начинкой оповещателей. Если в комбинированных тепло-дымовых извещателях размещают только два сенсора, то в мультикритериальных – три и более. В единичном случае разница вроде бы и невелика, но на корабле с большим количеством помещений разница может стать весьма ощутимой.

"Корабль – дорогой и насыщенный высокотехнологичной техникой объект. Поэтому на пожарной сигнализации лучше не экономить", – парировал ведущий инженер-электроник Владимир Лосицкий

Решение о перспективах дальнейшего применения пожарной сигнализации нового поколения на кораблях и подлодках командование ВМФ примет по итогам опытной эксплуатации на "Академике Макееве". Но вне зависимости от результатов апробирования хочется верить, что главкомат, научно-исследовательские организации и российские промышленники нашли правильное направление – и впредь удастся избежать пожаров с тяжелыми последствиями из-за того, что матросы решили высушить постиранные носки на дизель-генераторе.