ВведениеАвтоматическая пожарная сигнализация (АПС) представляет собой совокупность технических устройств, которая  выполняет  следующие функции: обнаружение и извещение о пожаре, формирование управляющих сигналов включения автоматических средств пожаротушения. К основным задачам АПС относят: идентификацию первичных признаков пожара и очагов возгорания; обработку в приемно-контрольных пожарных устройствах сигналов, поступающих от пожарных извещателей; формирование управляющих сигналов для устройств пожарной автоматики; передачу управляющих сигналов в системы оповещения и управления   эвакуацией   (СОУЭ),    дымоудаления и автоматического пожаротушения; передачу сигналов на пульт дежурного персонала.Структура АПС формируется на основе приемно- контрольной панели, к которой подключены извещатели (пожарные, охранные), оповещатели (световые, звуковые), модуль связи с дежурным персоналом или пожарной частью. Вызов пожарного подразделения  в   ручном   режиме   осуществляется с  помощью  кнопки   экстренного   вызова. Датчики  в  составе  АПС  реагируют  на  события, свидетельствующие о возникновении пожара: наличие открытого пламени, рост температуры, рост концентрации дымовых газов в воздухе.Надежность АПС и СОУЭ – необходимое условие их безопасного функционирования [1]. Надежность является основным эксплуатационно- техническим  свойством  систем,  а  ее  показатели– мерой качества функционирования системы. Надежность системы можно оценить с помощью аналитической или вероятностной модели. Основное условие построения аналитической модели – наличие структуры системы и логической схемы ее функционирования [2–5]. В зависимости от этого будет строиться модель надежности технической системы и будет зависеть результат оценивания показателя, а, следовательно,  и принятие решений. На этапах испытаний и эксплуатации системы источником информации о системе и ее свойствах становятся реальный объект и условия функционирования. Получаемые данные представляют собой результаты случайной выборки и оценки показателей надежности с помощью методов статистической теории надежности [6–9].Целью работы является повышение безопасности производственного помещения путем модернизации                               Рисунок 1 – План расположения оборудования АПС и СОУЭFigure 1 – Location of the automatic fire alarm system and the system of warning and evacuation Ахмедова А. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 79–86  системы пожарной безопасности, в состав которой входят система автоматической пожарной сигнализации и система оповещения и управления эвакуацией людей. безотказной работы элементов системы и системы в целом. Интенсивность отказов i-го элемента (λ ) i  0–  величина,  обратно  пропорциональная  времени наработки на отказ (T ):  Объекты и методы исследованияОбъектом      исследования      является          система  𝜆𝜆 = 1  𝑇𝑇0  .                                       (1) пожарной  безопасности   производственного здании общей площадью 128 м2, в состав которой входят система автоматической пожарной сигнализации (АПС), система оповещения и управления эвакуацией людей (СОУЭ). Предметом исследования является надежность действующей системы пожарной безопасности.План расположения оборудования АПС и СОУЭ показан на рисунке 1.ГОСТ 27.301-95 «Надежность в  технике. Расчет    надежности.    Основные    положения» [10] устанавливает задачи расчета надежности системы противопожарной  автоматики.  Во- первых, расчет показателей надежности элементов системы и надежности системы в целом. Во- вторых, установление соответствия полученных значений показателей надежности системы заданным требованиям. В-третьих, выбор варианта рационального построения схемы, обоснованного с учетом полученных показателей надежности.Чаще всего проектная документация АПС и СОУЭ не содержит расчета надежности. Только очень крупные компании проводят расчет на этапе«Рабочая документация» с целью определения структурно-конструктивного построения системы для оптимизации ее технического обслуживания. Расчет надежности служит серьезным основанием при проведении технического обслуживания системы и позволяет экономить ресурсы на этапе создания системы и последующей эксплуатации [7].Методика расчета надежности, указанная в документе РНД 73-16-90 «Методика по расчету показателей   надежности    системы    оповещения о пожаре и управления эвакуацией людей при пожаре» [11], позволяет определить общую последовательность           расчета                 надежности. Также   необходимо   учитывать   ГОСТ   27.301-95«Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения» [10]. В результате рекомендованы следующие этапы оценки надежности:Изучение системы, которую необходимо рассчитать, сбор необходимых данных и идентификация системы;Постановка цели и задач расчетов, определение значений расчетных показателей надежности; Основная цель расчета заключается в определении указанных показателей надежности технического оборудования системы. Данные показатели могут быть положены в основу дальнейшей оптимизации технического обслужи- вания рассчитываемой системы, а также использованы для установления уровня риска [5] и применены как критерий обоснования усовершенствования системы.Функциональное назначение системы позволяет установить основные контуры обслуживания. Система автоматической пожарной сигнализации содержит два основных целевых контура: АПС и СОУЭ.Кроме основных контуров, каждая система включает дополнительные контуры обеспечения. Например, контур обеспечения системы электроэнергией. В нашем случае вспомогательный контур электрообеспечения не рассматривается, так как его надежность соответствует первой категории с идеальной вероятностью безотказной работы контура равной единице (т.е. контур не влияет на общую надежность системы). Данное решение не выходит за границы инженерной точности расчета.Для выполнения расчетов надежности определяют тип соединения элементов системы. Основными типами соединения считают параллельное и последовательное соединения. Последовательное соединение элементов системы означает то, что отказы ее элементов независимы друг от друга. При  этом  отказ  хотя  бы  одного из элементов вызовет отказ всей системы. Параллельное соединение элементов в системе означает, что если отказы элементов независимы друг от друга, то отказ всей системы возникает только при отказе всех элементов.В случае последовательного соединения n элементов системы интенсивность ее отказов определяется зависимостью: 𝑖𝑖= 𝜆𝜆с   = ∑𝑛𝑛   1 𝜆𝜆𝑖𝑖.                 (2)В случае параллельного соединения n элементов интенсивность отказов определится как:1            ∑𝑛𝑛   1 3. Выбор   методик   расчета,   которые   учитывают особенности   системы,   цели   расчета,   исходную = 𝜆𝜆с 𝑖𝑖=1  𝜆𝜆𝑖𝑖  .                       (3) информацию  и  другие  данные,  необходимые  для расчета;Формирование        расчетных        моделей             для определения значений показателей надежности;Расчет  значений  показателей  надежности  и  их сравнение с требуемыми.К  основным  показателям  надежности  системы относят      интенсивность   отказов и              вероятность Получив   T ,   можно   переходить   к   расчету 0 вероятности безотказной работы системы для некоторого интервала нормальной эксплуатации t. Значение интервала принимают 2000 часов [11]. Чем больше заданный интервал, тем ниже вероятность безотказной работы: 𝑃𝑃(𝑡𝑡) = exp(−𝑡𝑡/𝑇𝑇0).               (4) Akhmedova A.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 79–86  Результаты и их обсуждениеПри построении структурной схемы системы для расчета надежности необходимо сразу поставить  границы   глубины   декомпозиции   – т.е.  выделения   подсистем   в   составе   системы с  последующей   декомпозицией   подсистем   и т.д. Любой элемент, модуль системы можно рассматривать как подсистему в границах общего комплекса.   Достижение    необходимой    точности в декомпозиции требует, как правило, четырех- пяти процедур [12]. Будем считать, что в состав исследуемого объекта входят типовые заводские изделия, такие как извещатели  пожарные дымовые и тепловые, извещатели пожарные ручные, прибор приемно-контрольный пожарный, оповещатели охранно-пожарные комбинированные светозвуковые, а также световые табло.Структура контура АПС в каждом помещении с целью резервирования предполагает дублирование извещателей.   В   случае   неисправности    одного из  извещателей  другой  срабатывает  [13, 14]. Если неисправен ручной извещатель, то должны сработать дымовые (или тепловые). Извещатели пожарные  ручные  –  основная  часть  АПС, выход их из строя должен быть обязательно зафиксирован, а их работоспособность необходимовосстановить.   Основная   функция   дымовых   или помещении), то их соединение в расчетной схеме считают последовательным. Размер площади, которую покрывает  один  пожарный  извещатель, в зависимости от высоты помещения, приведен  в СП 5.13130.2009 [15]. При расчете зон покрытия также учитывается радиус покрытия извещателя.На основе анализа данной информации,  а также с учетом площади каждого из помещений здания сформируем  структурные  схемы  конту- ров АПС и СОУЭ (рис. 2, 3).  Таким  образом, АПС представлена последовательно-параллельной структурой,  система СОУЭ – последовательной.Исходные данные, необходимые для расчета показателей надежности исследуемой системы, представлены в таблице 1. Данные  включают время наработки на отказ основного оборудования системы, показатели ремонтопригодности оборудования, сведения об архитектуре системы. Информация о наработке на отказ приводится в официальной сопровождающей документации или паспорте на оборудование.Определим интенсивность отказов элементов системы по формуле (5). Для дымовых и тепловых пожарных извещателей, извещателей ручных и светового    оповещателя    интенсивности    отказоводинаковы (λ   , λ   , λ  , λ   ,) и равны 1,67 × 10   ч  ;  ДИ        ТИ        ИР       СО –5     –1 тепловых   извещателей   заключается   в   фиксации для  прибора  пожарного:  λ       =  5  ×  10 ч  ;  для  ППК –5       –1ч  .  КО признаков пожара на защищаемой площади. Будем считать, что если два извещателя перекрывают площади действия друг друга, то их соединение можно   считать   параллельным.   Если   площади их действия не перекрыты (даже в случае расположения   извещателей   в   одном   и   том   жекомбинированного оповещателя: λ     = 2,5 × 10–5     –1Определим интенсивность отказов контуров АПС и СОУЭ.Для контура АПС, в соответствии со структурной схемой на рисунке 2, интенсивность отказов будет составлять: 𝜆𝜆ДИ × 𝜆𝜆ДИ    𝜆𝜆 ТИ ∙ 𝜆𝜆 ТИ                                 −5  ДИ 𝜆𝜆АПС = 𝜆𝜆ППК + 𝜆𝜆ИР + 2 × 𝜆𝜆ДИ + 9 × 𝜆𝜆+ 𝜆𝜆ДИ + 2 ×𝜆𝜆  ТИ∙ + 𝜆𝜆ТИ = 19,195 × 10 1/ч.                      (5)    Рисунок 2 – Структурная схема контура СОУЭBIAL – оповещатель световой, BIAL/S – оповещатель комбинированный (свето-звуковой)Figure 2 – Block diagram of the system of warning and evacuation BIAL – light emergency alarm, BIAL/S – combined emergency alarm (light and sound)  Таблица 1 – Сведения об оборудовании системыTable 1 – Equipment properties № п/пНаименование и тип технического средстваВремя наработки на отказ, часСостояние после отказаКоличество, шт1Извещатель пожарный дымовой60 000восстанавливаемое202Извещатель пожарный тепловой60 000восстанавливаемое43Извещатель пожарный ручной60 000восстанавливаемое14Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный и управления20 000восстанавливаемое15Оповещатель комбинированный40 000восстанавливаемое26Оповещатель световой60 000восстанавливаемое2 Ахмедова А. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 79–86 Рисунок 3 – Структурная схема контура АПС ARK – прибор приемно-контрольный охранно-пожарный и управления,BTH – извещатель пожарный дымовой, BTM – извещатель пожарный ручной, BTK – извещатель пожарный тепловойFigure 3 – Block diagram of the automatic fire alarm system contour ARK – fire alarm and control device, BTH - smoke fire detector, BTM – manual fire detector, BTK – heat fire detector  Интенсивность отказов для контура СОУЭ: 𝜆𝜆СОУЭ = 𝜆𝜆СО + 𝜆𝜆КО,            (6) 𝜆𝜆СОУЭ  = 2 × 𝜆𝜆КО  + 2 × 𝜆𝜆СО  = 8,34 × 10−5 1/ч.  (7) Интенсивность отказов всей системы:𝜆𝜆 = 27,535 × 10−5 1/ч.                    (8) Среднее   время   безотказной   работы   системы (средняя наработка на отказ): могут повлиять на надежность работы системы АПС и СОУЭ. Например, в расчете могут быть учтены линии связи и кабельные соединения. Также можно учесть надежность программного обеспечения, используемого в системе.Полученное значение вероятности безотказной работы системы не соответствует нормам пока- зателей надежности систем АПС и СОУЭ [11]. Следовательно, необходимо определить пути повышения их надежности.С этой целью на этапе проектирования возможно применение оборудования с лучшими показателями и резервирование. Резервирование представляет    собой    введение    дополнительных 1                 1                                                            элементов в систему параллельно к существующим,  𝑇𝑇0 = 𝜆𝜆 = 27,535 × 10−5 = 3632 ч.         (9)Проведем расчет вероятности безотказной работы системы для 2000 часов: 𝑃𝑃(𝑡𝑡) = exp(−2000/𝑇𝑇0) = 0,58. (10) В результате расчета были определены основные параметры надежности системы автоматической пожарной  сигнализации  и   системы   оповещения и управления эвакуацией. Произведенный расчет упрощен  и не учитывает ряд показателей, которые т.е. элементов, дублирующих функции основных. Соответственно,   система    называется    системой с резервированием в том случае, если отказ наступает после отказа основного элемента и всех резервируемых элементов. Тип резервирования выбирается, исходя из конкретно поставленной задачи. В пожарной автоматике резервируются отдельные модули. Полное резервирование системы применяется крайне редко [16–20].В качестве резервного модуля системы АПС вводим извещение о пожаре в ручном режиме. Схемы резервирования представлены на рисунке 4. Akhmedova A.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 79–86  Вероятность  безотказной  работы  системы  для 2000 часов:𝑃𝑃(𝑡𝑡) = exp(−2000/𝑇𝑇0) = 0,61.     (14)          Рисунок 4 – Схемы резервирования дымовых и тепловых пожарных извещателей ручными извещателямиFigure 4 – Schemes for reserving smoke and heat emergency alarmswith manual detectors  В этом случае для контура АПС интенсивность отказов составит:𝜆𝜆ДИ∙𝜆𝜆ИР ВыводыРезультаты            расчетов            демонстрируют, что введение ручного извещателя в систему резервирования тепловых и дымовых пожарных извещателей позволит снизить интенсивность отказов системы более чем на 10 %, увеличить среднее  время  безотказной  работы   на   453,5 часа. Таким образом, резервирование элементов существующих АПС и СОУЭ улучшает основные показатели их надежности, что повышает безопасность зданий.Нельзя добиться абсолютно безотказной работы сложной системы, однако, можно свести к минимуму неконтролируемые отказы, возникающие в процессе 𝜆𝜆АПС = 𝜆𝜆ППК + 𝜆𝜆ИР + 2 × 𝜆𝜆ДИ  + 9 × + 𝜆𝜆ДИ  + 2𝜆𝜆ИР эксплуатации  каждой  технической  системы,  вслед-ствие   износа   ее   элементов,   и   влияния   на   нее 𝜆𝜆ТИ  ∙ 𝜆𝜆ИР + 2 ×𝜆𝜆ТИ  + 2𝜆𝜆ИР = 16,137 × 10−5 1/ч.            (11) неблагоприятных внешних и внутренних факторов. Это   достигается   путем   грамотно   организованной Тогда интенсивность отказов всей системы:𝜆𝜆 = 24,477 × 10−5 1/ч.                 (12)Среднее   время   безотказной   работы   системы (средняя наработка на отказ):1 𝑇𝑇0 = 24,477 × 10−5  = 4085,5 ч.      (13) эксплуатации системы, профилактических мероприя- тий и ремонтов, правильного выбора частоты проверок и регламентации времени непрерывной работы системы. Конфликт интересовАвторы   заявляют   об   отсутствии   конфликта интересов.