Dźwiękowe systemy ostrzegawcze (DSO) są systemami wzmacniania i rozgłaszania komunikatów słownych wykorzystywanych w sytuacji awaryjnej (pożar, zagrożenie terrorystyczne itp.). Służą do szybkiego i uporządkowanego zmobilizowania osób znajdujących się wewnątrz i na zewnątrz zagrożonego obszaru, zwłaszcza w celu sprawnej ewakuacji z miejsca zagrożenia. Od niezawodności ich działania zależy więc ludzkie życie i zdrowie, co powoduje, że – w odróżnieniu od typowych systemów nagłośnienia Public Address – muszą spełniać znacznie większe wymagania. W szczególności dotyczy to wymogu stałego nadzoru wszystkich istotnych dla funkcjonowania DSO elementów składowych. Każda wykryta usterka wymaga bezzwłocznego, automatycznego zasygnalizowania na poziomie centrali za pomocą sygnału dźwiękowego i świetlnego. Niezależnie od tego wymagane jest natychmiastowe przekazanie informacji do nadrzędnej centrali systemu sygnalizacji pożarowej.
Moduły składowe centrali DSO są zgrupowane zwykle w jednej lub kilku szafach teleinformatycznych Rack 19". Ewentualna niesprawność systemu nie jest jednak zawsze tożsama z uszkodzeniem któregoś z ww. modułów składowych centrali – tym bardziej, że producent systemu PRODAS UNITON dołożył starań, aby stworzyć konstrukcję o najwyższej klasie odporności na wszelkie możliwe usterki. Jeśli nawet przyjmiemy, że sama centrala, choćby dzięki swej jakości, stanowi mocną stronę całego systemu, musimy pamiętać, że awaria może mieć miejsce również poza nią, tj. na obszarze linii głośnikowych rozprowadzonych przewodowo po całym nagłaśnianym obiekcie. Takie zdarzenie nie ma związku z klasą centrali, ale to właśnie centrala powinna sobie poradzić z rozwiązaniem problemu.
Należy pamiętać, że linie głośnikowe są liniami przewodowymi o łącznej długości kilku, a niekiedy nawet kilkunastu kilometrów. Potencjalne przyczyny ich uszkodzeń mają zwykle charakter mechaniczny. Częstokroć uszkodzenia dokonują się stopniowo i pozostają w bezpośrednim związku z eksploatacją budynku. Mają na to wpływ wzajemne oddziaływania różnych rozległych instalacji, nie tylko elektrycznych. Linie głośnikowe są podatne na wibracje, udary mechaniczne, efekty termiczne (udar i rozszerzalność cieplną). Ewentualne modyfikacje wszelkich istniejących w budynku instalacji są szczególnie trudne do przewidzenia. Ponadto nigdy nie wolno ignorować wpływu nie do końca przewidywalnego czynnika ludzkiej ingerencji (przykładem mogą być naprawy i konserwacje, które nie zawsze wykonywane są poprawnie).
Podstawowe wymagania dla systemu DSO (określone przez normę PN-EN 60849:2001) to odpowiedni poziom głośności komunikatu (mierzalna wartość ciśnienia akustycznego SPL) oraz odpowiedni poziom zrozumiałości mowy według CIS (zwykle równie obiektywnie mierzone RASTI). Pomiar i sprawdzanie wartości tych dwóch parametrów jest obowiązkowe w każdym miejscu w budynku, które jest przeznaczone do użytkowania przez ludzi. Spełnienie wymagań normy uzyskuje się poprzez dobór odpowiedniego typu i rodzaju głośników, ich odczepów transformatorowych (poziomów mocy) oraz topologii ich rozmieszczenia w obiekcie budowlanym. W wielu przypadkach konieczna staje się również adaptacja akustyczna samych pomieszczeń (np. zastosowanie przeciwpogłosowych materiałów dźwiękochłonnych). Należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że nawet najlepiej zaprojektowany, wykonany i obiektywnie zweryfikowany pomiarowo system nagłośnienia będzie zawodny, jeśli później nastąpi uszkodzenie jednego lub kilku fragmentów linii głośnikowych. Skutkiem takiego zdarzenia jest miejscowa (jedno- lub wielostrefowa) utrata słyszalności i zrozumiałości komunikatów (zarówno ewakuacyjnych, jak i ostrzegawczych). Może dojść nawet do potencjalnie groźnego w skutkach funkcjonowania systemu DSO przez dłuższy czas w stanie nieujawnionego rozwarcia przewodowego fragmentów niektórych linii głośnikowych. Taki stan może mieć poważne konsekwencje, jeśli w tym czasie wystąpi konieczność ewakuacji i cześć komunikatów nie dotrze do zagrożonych obszarów.
Z tego powodu zarówno przedmiotowa norma PN-EN 60849:2001, jak i Aprobaty Techniczne, potwierdzające przydatność do stosowania w budownictwie (wydawane przez upoważnione do tego przez Ministra Infrastruktury jednostki organizacyjne), nakładają bezwzględny wymóg automatycznego monitorowania uszkodzeń linii głośnikowych. Rozumie się przez to automatyczną sygnalizację w głównym urządzeniu (centrali systemu DSO) uszkodzenia (przerwy lub zwarcia) którejkolwiek linii głośnikowej. Centrala DSO powinna zasygnalizować stan uszkodzenia w ciągu 100 s od zaistnienia uszkodzenia – i to niezależnie od tego, czy system dźwiękowy był używany do celów niezwiązanych z alarmem, takich jak nadawanie tła muzycznego, czy nie. Dopuszcza się liczenie czasu opóźnienia takiej sygnalizacji od momentu zakończenia komunikatu słownego.
Centrala PRODAS UNITON, jako kluczowy element systemu DSO ratującego ludzkie życie, spełnia wszystkie wymagania Aprobaty Technicznej CNBOP AT-0101-0204/2008, co znalazło potwierdzenie w udzielonym przez Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej (CNBOP) Certyfikacie Zgodności 2651/2008 oraz Świadectwie Dopuszczenia 0346/2008. W szczególności dotyczy to opisanej wyżej sygnalizacji uszkodzenia którejkolwiek z linii głośnikowych.
W centrali PRODAS UNITON kontrola ciągłości linii głośnikowych jest przeprowadzana metodą impedancyjną. Za realizację tej funkcji odpowiada wydzielony moduł monitorujący SLS-1000 (drugi w hierarchii ważności modułów składowych centrali DSO – zaraz po matrycy PMP-1040). Moduł ten jest wyposażony w zewnętrzne elementy wykonawcze w postaci modułów przekaźnikowych SLS-20.
Rys.1 ilustruje zasadę pomiaru polegającą na sekwencyjnym przyłączaniu do wzmacniacza pomiarowego kolejnych linii głośnikowych (na rysunku załączona jest linia głośnikowa oznaczona jako „1”) celem realizacji pomiaru impedancji. Modułem sterującym całością tego procesu jest moduł monitorujący SLS-1000. W jego pamięci nieulotnej przechowywane są wartości impedancji linii zmierzone bezpośrednio po podłączeniu linii głośnikowych do centrali. Są one traktowane przez system jako prawidłowe wartości, będące punktem odniesienia w trakcie przyszłych okresowych pomiarów. Z tej przyczyny muszą one być modyfikowane zawsze wtedy, gdy dokonywane są zmiany w topologii linii lub w sposobie podłączenia głośników pożarowych do odczepów transformatorowych. W trakcie programowania modułu SLS-1000 określa się maksymalną dopuszczalną tolerancję odchylenia zmierzonej wartości rzeczywistej od wartości referencyjnej, która nie jest jeszcze interpretowana jako uszkodzenie linii głośnikowej (zazwyczaj definiuje się ją na poziomie 5%). Z kolei moduły SLS-20 są przekaźnikowymi elementami wykonawczymi, do których dołączamy przede wszystkim wejścia linii głośnikowych, doprowadzone przewodowo do centrali. Ponadto moduły SLS-20 umożliwiają realizację sekwencyjnego, okresowego pomiaru impedancji, załączając przeznaczony do tego celu wzmacniacz pomiarowy w miejsce wzmacniacza podstawowego.
Jak pokazano na rys. 2, zaimplementowana w centrali systemu PRODAS UNITON impedancyjna kontrola linii głośnikowych nie wiąże się nawet z chwilową utratą nagłośnienia alarmowego w trakcie realizacji pomiaru impedancji. Wyjście sygnałowe matrycy PMP-1040, oznaczone jako „4”, umożliwia bowiem niezależną, równoległą transmisję komunikatów alarmowych do wzmacniacza pomiarowego (przy jednocyfrowej liczbie wzmacniaczy podstawowych pełni on również funkcję wzmacniacza rezerwowego). W trakcie pomiaru impedancji przekaźnik modułu SLS-20 przerywa ciągłość toru sygnału akustycznego (wychodzącego z wyjścia „1” matrycy PMP-1040 i następnie przechodzącego przez wzmacniacz podstawowy). Niemniej sygnał ten w dalszym ciągu (chociaż inna drogą) dociera do zacisków modułu SLS-20. Alternatywny tor prowadzi przez inne wyjście „4” matrycy PMP-1040 oraz wzmacniacz rezerwowy. W efekcie, nawet w trakcie pomiaru impedancji, wszystkie wychodzące z matrycy systemu komunikaty (alarmowe lub ostrzegawcze) będą nieprzerwanie rozgłaszane w linii głośnikowej.
W przypadku pożaru lub wystąpienia nagłego zagrożenia innego typu (np. terrorystycznego) dźwiękowy system ostrzegawczy PRODAS UNITON ratuje ludzkie życie. Stan alarmu pożarowego II stopnia (zainicjowany przez centralę SSP) skutkuje natychmiastowym rozgłaszaniem w zagrożonych strefach komunikatu głosowego, zapisanego uprzednio w nieulotnej pamięci centrali DSO. Nadawana przez głośniki informacja głosowa, poza podstawową funkcją ostrzegawczą, określa również właściwy sposób ewakuacji i zapobiega niepożądanym zachowaniom osób pozostających w zagrożonych strefach budynku. Jeszcze inną funkcję pełnią przekazywane już „na żywo” komunikaty, nadawane z poziomu konsoli operatora. Umożliwiają one natychmiastowa reakcję na dynamicznie zmieniającą się sytuację w trakcie ewakuacji ludzi z obiektu – rozwój sytuacji w każdym konkretnym przypadku bywa inny. Oczywiście najprostszym w obsłudze i o najwyższym priorytecie źródłem komunikatów w trybie on-line pozostaje mikrofon strażaka. Jest on błyskawicznie uruchamiany przez kierującego akcją ratowniczą tylko jednym prostym przyciskiem i umożliwia rozgłaszanie komunikatów we wszystkich strefach.
Wszystkie opisane powyżej opcje rozgłaszania pozostawałyby zawodne wobec braku stuprocentowej gotowości w pełni sprawnych linii głośnikowych. Dzięki permanentnej kontroli ciągłości tych linii zapewniony jest najwyższy stopień bezpieczeństwa systemu. Poza samym rozgłaszaniem komunikatów jest to jedno z kluczowych zadań centrali DSO. Wykorzystywana w centrali PRODAS UNITON metoda impedancyjna (w odróżnieniu od metody detekcji sygnału pilota) umożliwia ponadto dołączanie głośników na zasadzie linii bocznej (z wykorzystaniem puszek rozgałęzieniowych). Cała opisana koncepcja jest oparta na najwyższej szwajcarskiej jakości i precyzji wykonania.
Krzysztof Kycia
AAT Holding
Zabezpieczenia 5/2009