بیم دتکتور چیست | انواع و عملکرد | مزایا و معایب

در میان انواع دتکتورها یک نوع بسیار پرکاربرد و معروف وجود دارد به نام بیم دتکتور (Beam detector) یا بیم دتکتور اعلام حریق که گاهی از آن به عنوان دتکتور لیزری نیز یاد می‌شود. در این مقاله از هوبان به معرفی این دتکتور می‌پردازیم.

 فهرست مطالب

بیم دتکتور چیست؟

بیم‌دتکتور یا دتکتور خطی لیزری نوعی دتکتور دودی است که بر پایه‌ی ارسال و دریافت اشعه لیزری عمل می‌کند. این دستگاه شامل یک منبع تولید کننده لیزر و یک سنسور است که در فاصله معینی از هم قرار دارند. شعاع لیزری از منبع تابیده شده و پس از برخورد به یک سطح بازتاب می‌یابد و به سوی سنسور باز می‌گردد. اگر در مسیر شعاع لیزری موانعی مانند دود وجود داشته باشد، بازتاب شعاع تغییر می‌کند و سنسور این تغییر را شناسایی کرده و به عنوان هشدار خطر اعلام می‌کند. بیم‌دتکتورهای خطی لیزری بسیار دقیق و سریع هستند و برای تشخیص خطرات در محیط‌های حساس مانند صنایع پرخطر و اتاق‌های سرور استفاده می‌شوند.

بیم دتکتور اعلام حریق شامل چه بخش‌هایی است

به عبارت دیگر بیم‌دتکتور اعلام حریق شامل دو بخش فرستنده و گیرنده است که در مقابل یکدیگر قرار می‌گیرند. فرستنده به طور مداوم پرتوی مادون قرمز را به سوی گیرنده می‌فرستد و در شرایط عادی این پرتو بدون تغییر به گیرنده می‌رسد. اما در صورت وقوع آتش‌سوزی، دود حاصل از آتش با پرتو برخورد کرده و آن را مختل می‌کند. گیرنده این تغییر را تشخیص داده و آن را به عنوان نشانه‌ای از وجود دود و آتش شناسایی می‌کند.

انواع بیم دتکتور

بیم دتکتورها دارای انواع مختلفی هستند که هریک بنا به شرایط موجود و نوع فضا، کارایی مشخصی دارند. در این بخش از مقاله‌ی هوبان به بررسی این موضوع می‌پردازیم.

بیم دتکتور خطی

از دتکتور خطی با عنوان فرسنده گیرنده (END-TO-END) نیز یاد می‌شود. این سیستم شامل دو بخش مستقل فرستنده و گیرنده است. فرستنده در یک طرف و گیرنده در طرف مقابل فضای مورد حفاظت نصب می‌شوند. در حالت عادی و بدون وجود حریق، فرستنده به طور مداوم سیگنال مادون قرمز را به سوی گیرنده می‌فرستد.

تا زمانی که گیرنده این سیگنال مادون قرمز را به طور کامل دریافت می‌کند، شرایط طبیعی است. اما اگر آتش‌سوزی رخ دهد و دود حاصل از آن با این اشعه برخورد کند، میزان نور مادون قرمز دریافتی توسط گیرنده کاهش می‌یابد. گیرنده این تغییر را تشخیص داده و به عنوان نشانه‌ای از حریق در نظر می‌گیرد.

از این بیم دتکتور اعلام حریق در مواردی استفاده می‌شود که فضای نصب محدود و منطقه تحت پوشش وسیع باشد. به دلیل جدا بودن بخش‌های این دتکتور، هر واحد آن نسبتاً کوچک است. این کوچک بودن اندازه علاوه بر کارایی، از نظر زیبایی نیز مزیتی برای ساختمان محسوب می‌شود. این جنبه زیبایی در اماکن فرهنگی و تاریخی مانند موزه‌ها بسیار حائز اهمیت است.

بیم دتکتور فرستنده-گیرنده برای تشخیص دود در مناطق باز طراحی شده است و از دو طول موج نوری برای این کار استفاده می‌کند. این نوع دتکتور شامل یک فرستنده و یک گیرنده مجزا است. فرستنده اشعه مادون قرمز را به سمت گیرنده ارسال می‌کند. این اشعه با سه سطح کیفیتی به گیرنده می‌رسد که شامل حالت‌های نرمال، خطا و آتش می‌شود.

بیم دتکتور دودی خطی در موزه‌ها و سالن‌های خاص، کاربرد دارد. چرا که منطقه‌ی مناسبی را پوشش می‌دهد و استفاده از چند بیم دتکتور در مناطق مختلف یک سالن وسیع می‌تواند وجود دود را در هر نقطه تشخص دهد

بیم دتکتور رفلکتوری

در بیم دتکتور رفلکتوری یا انعکاسی، هد دستگاه در یک سمت فضای مورد حفاظت داخل یک محفظه قرار دارد و در سمت دیگر فضا، یک رفلکتور نصب شده است. در شرایط عادی، سیگنال‌ها از هد به رفلکتور ارسال می‌شوند و پس از برخورد با رفلکتور به هد بازگردانده می‌شوند. تا زمانی که این فرآیند بدون اختلال ادامه داشته باشد، دتکتور رفلکتوری شرایط را عادی گزارش می‌کند. اما با وقوع آتش‌سوزی و ورود دود به مسیر اشعه، میزان نور دریافتی توسط هد کاهش می‌یابد و دستگاه این وضعیت را به عنوان آتش‌سوزی تشخیص می‌دهد.

یکی از مزایای مدل انعکاسی نسبت به نوع فرستنده-گیرنده این است که نیازی به کابل‌کشی در سمت مقابل سالن ندارد، که باعث کاهش هزینه و پیچیدگی کابل‌کشی می‌شود. البته، این مدل محدودیت‌هایی نیز دارد؛ برای مثال، در فضاهایی با معماری شیشه‌ای، نصب و راه‌اندازی نوع انعکاسی دشوارتر است. همچنین، در انبارهایی که سقف آن‌ها دارای شبکه خرپا است، احتمال بازتاب و برخورد اشعه ارسالی وجود دارد که ممکن است منجر به هشدارهای کاذب شود.

به طور خلاصه باید گفت: گیرنده و فرستنده در یک محفظه قراردارند و رفلکتور بیرون از دستگاه در نقطه‌ای دیگر نصب می‌شود.

بیم دتکتور آدرس پذیر

بیم دتکتور آدرس‌پذیر یک نوع پیشرفته از دتکتورهای دود است که قابلیت شناسایی و گزارش دقیق محل وقوع حریق را دارد. این دتکتورها می‌توانند به یک سیستم اعلام حریق متصل شوند و اطلاعات دقیقی در مورد محل دقیق وقوع دود یا آتش‌سوزی ارائه دهند. در این سیستم، هر دتکتور دارای یک آدرس منحصر به فرد است که به سیستم کنترل مرکزی اجازه می‌دهد تا به طور دقیق دتکتوری را که دود یا آتش را شناسایی کرده، شناسایی کند.

شناسایی دقیق محل حادثه، برقراری ارتباط دوطرفه و کاهش هشدارهای کاذب و همچنین قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم از ویژگی‌های مهم این نوع بیم دتکتور می‌باشد. لازم به ذکر است که این نوع از بیم دتکتور  بیشتر در نوع رفلکتوری ساخته می‌شود.

بیم دتکتور موتوری

نیاز به تشخیص دود در فضاهای بزرگ مانند فرودگاه‌ها، سالن‌های ورزشی، مراکز تفریحی و موزه‌ها متفاوت است و اغلب یکی از درخواست‌های اصلی مصرف‌کنندگان است. در فضاهایی مثل سالن‌های ورزشی که وسعت آن‌ها ممکن است تا 10,000 متر مربع برسد، بیم دتکتور موتوردار به عنوان اولین انتخاب برای تشخیص آتش در این فضاهای وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرد. مزیت اصلی این دتکتورها، توانایی شناسایی دود در فضاهای بزرگ است. به طور کلی، کاربرد بیم دتکتور معمولاً برای کشف و اعلام حریق در مکان‌های بزرگ و مهمی مانند انبارها، فرودگاه‌ها، آشیانه‌های هواپیما، کارخانه‌ها، بناهای تاریخی و فضاهای مشابه است.

احتمال بروز خطا در بیم دتکتورها

همه تغییراتی که در نور دریافتی بیم دتکتور رخ می‌دهد، لزوماً ناشی از آتش‌سوزی نیستند. بلکه این تغییرات می‌توانند به علت شرایط محیطی مانند وجود گرد و غبار، کثیفی روی شیشه فرستنده و عوامل دیگر نیز رخ دهند. دتکتورها این مسائل را به صورت خودکار و در طول زمان شناسایی و رفع می‌کنند.

در فضاهای صنعتی که بیم دتکتورها به عنوان بخشی از سیستم اعلام حریق مورد استفاده قرار می‌گیرند، ممکن است تجهیزات سیار کارخانه‌ای یا واحدهای حمل و نقل از جمله لیفتراک‌ها و جرثقیل‌ها مانع رسیدن اشعه فرستنده شوند. با این حال، از آنجا که تیرگی ناگهانی و حذف کامل نور نشانه‌های آتش‌سوزی نیستند، بیم دتکتور این موارد را به عنوان هشدار و نه خطا تلقی می‌کند. این ویژگی باعث کاهش احتمال خطا در تشخیص و شناسایی آتش‌سوزی می‌شود.

مزایای بیم دتکتور

استفاده از بیم دتکتور دارای مزایای بسیاری است، از جمله عملکرد آسان، ظاهر زیبا و نگهداری ساده. برخی دیگر از مزایای بیم دتکتور عبارتند از:

- پوشش دهی وسیع

- نصب و راه‌اندازی سریع و آسان

- مناسب برای مناطق مرتفع و با دسترسی دشوار

- کاهش نیاز به کابل‌کشی

- تهویه مناسب

- کاهش احتمال آلارم‌های کاذب

- قابلیت تست داخلی

- سیستم کنترل از راه دور

- امکان تنظیم حساسیت از راه دور

معایب بیم دتکتور

البته بیم دتکتورها دارای معایبی نیز هستند که ممکن است در برخی موارد استفادهاز آنها برای ما ایجاد مشکل کند. احتمال خطا یا علکرد نادرست بیم دتکتور در شرایط آب وهوایی نامناسب وجود دارد به نحوی که شاید با تشخیص دود نادرست مواجه شویم. باید دانست که عملکرد بیم دکتورها در برخی شرایط محیطی از جمله بارن و برف، رطوبت یا یخ زدگی و مه دچار برخی تداخلات می‌شود و ممکن است هشدارهای کاذب به دنبال داشته باشد.

انواع برندهای بیم دتکتور

برندهای معتبر آشکارساز دود خطی در بازار ایران که دارای تاییدیه‌های استاندارد جهانی هستند، به ترتیب زیر می‌باشند:

Siemens زیمنس، ساخت آلمان

HOCHIKI هوچیکی، ساخت ژاپن

Fireray فایرری، ساخت انگلستان

The Fire Beam فایربیم، ساخت انگلستان

ZETA زتا، ساخت انگلستان

TENDA تندا، ساخت سنگاپور

TUNA تونا، ساخت سنگاپور

Multron مولترون، ساخت سنگاپور

Fireguard فایرگارد، ساخت سنگاپور

Everday اوردی، ساخت سنگاپور

GST جی‌اس‌تی، ساخت چین

بهترین و معتبرترین برندهای اعلام حریق

عوامل تاثیرگذار در تعیین قیمت بیم دتکتور

قیمت بیم دتکتور در بازار ایران به مجموعه‌ای از عوامل وابسته است، از جمله:

نوع بیم دتکتور: انتخاب بین مدل‌های فرستنده و گیرنده یا نوع رفلکتوری می‌تواند تأثیر زیادی بر قیمت دتکتور لیزری داشته باشد.

برد بیم دتکتور: برد بیم دتکتور می‌تواند 40، 80، 100 متر یا بیشتر باشد. هر چه برد دستگاه بیشتر باشد، قیمت آن نیز افزایش می‌یابد.

گارانتی و خدمات پس از فروش: مدت زمان گارانتی، مشاوره آتش‌نشانی و خدمات نصب و طراحی بیم دتکتور بر قیمت آن تأثیرگذار است.

درجه حفاظت تجهیز بیم دتکتور: شرایط محیطی و نوع کاربری دستگاه نیز می‌تواند بر قیمت آن تأثیر بگذارد.

کنترلر بیم دتکتور: وجود کنترلر در بیم دتکتور به افزایش قیمت آن می‌انجامد، اما از طرف دیگر، دتکتوری با کنترلر معمولاً هزینه نصب و راه‌اندازی کمتری دارد.

عوامل تاثیرگذار بر قیمت دتکتور

نصب بیم دتکتور

دستورالعمل و ضوابط طراحی، نظارت و نصب بیم دتکتور بر مبنای استاندارد BS5839

در فضاهای با سقف صاف، حداکثر فاصله بین دتکتورهای دودی خطی باید 15 متر و فاصله آن‌ها از دیوارهای جانبی 7.5 متر باشد.

در سقف‌های شیبدار، پوشش دتکتور دودی خطی نصب شده در قله شیب یا نزدیک به آن به ازای هر درجه شیب، یک درصد افزایش می‌یابد و این افزایش حداکثر 25 درصد است. سایر دتکتورها در این فضاها مشابه سقف‌های صاف نصب می‌شوند.

برای سقف‌های شیب‌دار، اولین ردیف بیم دتکتور باید حداقل 600 میلی‌متر از قله سقف صاف فاصله داشته باشد.

در فضاهای مخفی مانند سقف‌ها و کف‌های کاذب یا سقف‌هایی که دارای تورفتگی‌های کوچک هستند، دتکتور دودی خطی باید در فاصله 25 تا 600 میلی‌متری از سقف نصب شود.

اگر دتکتور دودی خطی در فاصله بیش از 600 میلی‌متری از سقف نصب شود، فاصله آن از دیوارهای جانبی باید 12.5 درصد از ارتفاع محل نصب دتکتور از کف اتاق و فاصله دتکتورهای جانبی 25 درصد از ارتفاع محل نصب دتکتور از کف اتاق باشد.

در صورتی که پارتیشن یا قفسه‌ای در فاصله 30 سانتی‌متری از سقف وجود داشته باشد، این پارتیشن یا قفسه به عنوان دیوار کامل در نظر گرفته می‌شود و سپس دتکتور نصب می‌شود.

اگر موانعی مانند تیر یا بیم سقفی با عمق بیش از 10 درصد ارتفاع سقف تا کف فضا وجود داشته باشد، این مانع به عنوان دیوار کامل فرض شده و دتکتور بر اساس این فرضیه نصب می‌شود.

حداکثر ارتفاع نصب مجاز دتکتور دودی خطی در سقف‌های صاف 4 متر است.

در صورت وجود ارتفاع بالاتر در بخش کوچکی از سقف (حداکثر 10 درصد از مساحت کل)، حداکثر ارتفاع نصب مجاز بیم دتکتور در آن بخش، 4.3 متر خواهد بود.

نقشه سیم کشی بیم دتکتور

نقشه سیم کشی بیم دتکتور اعلام حریق، برای هر برندی متفاوت است و باید به کاتالوگ همان برند مراجعه کرد. در اینجا یک نمونه را برای آشنایی معرفی می‌کنیم:

نقشه سیم‌کشی بیم دتکتور دودی Fireray 5000، همان‌طور که در تصویر زیر مشاهده می‌شود، بسیار ساده و کاربرپسند است. این بیم دتکتور قوی توانایی کنترل دو سری بیم دتکتور را با یک کنترلر دارد و برای هر بیم دتکتور، دو کنتاکت خروجی خطا و آلارم به‌طور مجزا ارائه می‌دهد. هر یک از دو بیم دتکتور متصل به کنترلر می‌توانند به‌طور مستقل به زون‌های مختلف کنترل پنل وصل شوند یا از طریق ماژول‌های واسط به لوپ‌های آدرس‌پذیر کنترل پنل‌های آدرس‌پذیر برندهای مختلف متصل گردند.

نکته قابل توجه این است که، همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده، این بیم دتکتور به یک کابل مجزا برای تغذیه نیاز دارد که می‌توان آن را از خروجی تغذیه اضافی کنترل پنل تأمین کرد. همچنین، در صورتی که فاصله کنترل پنل تا این آشکارساز دودی خطی زیاد باشد، می‌توان از منبع تغذیه مجزا برای تأمین انرژی دتکتورهای انعکاسی استفاده کرد.

تصویر زیر نقشه سیم‌کشی اتصال دو بیم دتکتور به یک کنترلر را نشان می‌دهد که دو خروجی برای زون‌های مختلف کنترل پنل ارائه می‌کند.

تصویر دیگر نحوه کابل‌کشی و سربندی مربوط به اتصال خروجی کنترلر بیم دتکتور Fireray 5000 به یک زون کنترل پنل را نمایش می‌دهد. در این نقشه، کنترلر دو بیم دتکتور را به‌طور مجزا کنترل می‌کند، اما خروجی‌های کنتاکت این دو بیم دتکتور به‌گونه‌ای سربندی شده‌اند که تنها به یک زون متصل می‌شوند. این کار به صرفه‌جویی در تعداد زون‌ها کمک می‌کند و می‌تواند در کاهش هزینه‌های پروژه تأثیر مثبتی داشته باشد.