Digitalizáció a tűzjelzéstechnikában

TŰZJELZŐ RENDSZEREK: FOLYAMATOSAN FEJLŐDŐ TECHNIKA, ÁLLANDÓAN ELAVULT JOGSZABÁLYOK
Központok közötti (IP) kommunikáció

Előző cikkemben a Zónákkal kapcsolatos fogalmi félreértéseket próbáltam tisztázni, jelenlegiben a technika fejlődését „akadályozó” jogszabályi, szabványi környezetet elemzem, mely az IP-alapú tűzjelző központokat érinti.

A nagyobb gyártók már évekkel ezelőtt felismerték, hogy nyitni kell az IP-alapú technológiák irányába, napjainkban a kisebb innovatív fejlesztőcsapatok központjai is rendelkeznek a szükséges portokkal. Ezek a központban már alapkiépítésben, vagy kiegészítő-modulokkal megoldható, hogy a központok, vagy a központ és egyéb kezelőegységek közötti információcsere TCP/IP alapon folyjon.

Ezen technológia felhasználásával számos előnyt lehetne elérni a hagyományos technikákkal szemben, pl: központok közötti kommunikáció sebességének növelése; távkijelzés, távkezelés lehetősége; kezelő, karbantartó, felügyelő- szervek automatikus teljes körű tájékoztatása a rendszer aktuális állapotáról és hibáiról. Ennek megvalósítását egyedül a szabályozási környezet akadályozza, vagy legalábbis állít leküzdendő akadályokat. Nézzük meg konkrétan mely követelmények honnan erednek (jogszabályok, szabványok, irányelvek).

■ Vizsgált szabványok, jogszabályok, irányelvek:
• MSZ EN 54-1: 2011
• MSZ EN 54-2: 2009 (Tűzjelző berendezések. 2. rész: Tűzjelző központ)
• MSZ EN 54-13: 2017 (Tűzjelző berendezések. 13. rész: A rendszer részegységeinek kompatibilitási és összekapcsolhatósági értékelése)
• EN 50136-1: 2012 (Riasztásátviteli rendszerek és berendezések. 1. rész: A riasztásátviteli rendszerek általános követelményei)
• MSZ CEN/TS 54-14: 2019 (Tűzjelző berendezések. 14. rész: Irányelvek a tervezéshez, kivitelezéshez, létesítéshez, üzembe helyezéshez, használathoz és karbantartáshoz)
• OTSZ (54/2014. (XII. 5.) BM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzatról)
• TvMI 5.1:2015.03.05. (Tűzvédelmi Műszaki Irányelvek)

■ Központok közötti kialakítandó kommunikáció
A tűzjelző rendszerekkel kapcsolatos általános fogalmakat az MSZ EN 54-1 tartalmazza, ide értendő a megvalósítandó funkciókat és a funkciók közötti kapcsolatokat (4. Rendeltetési célok), és azok típusait, ahol a funkciók közötti információcsere LAN hálózaton keresztül történő megvalósítását az EN 50136 szabványra hivatkozva jelöli meg, melyben az átjelzőkészülékek szempontjából vizsgálja a hálózati hatásokat.

A tervezéssel kapcsolatos alapelveket az MSZ CEN/TS 54-14 tartalmazza. MSZ CEN/TS 54-14 6.1.1 értelmében a kommunikációt megvalósító eszközöknek nem szükségszerűen kell EN 54 tanúsítvánnyal rendelkezniük. MSZ CEN/TS 54-14 6.12.1.2 pontja vonatkozik az átviteli útvonalakra és a kábelezésre vonatkozó követelmények, melynek i) pontja előírja, hogy a központok (illetve, elosztott rendszerű központok részegységei) közötti kommunikációt biztosító vezetékeknek legalább 30 percig tűzállónak kell lenniük. Ezt úgy teljesíthetik, hogy PH30 teljesítményű legyen az EN 50200 szabvány szerint, vagy tűzállósági teljesítménye megfeleljen az EI 30 előírásainak. Ezzel összhangban van a magyar szabályozás is (OTSZ 162. § és a TvMI 8.1.2.)

A következő nagyon fontos rész a hibák hatásának korlátozása, mely jelen vizsgálatunkban az átviteli útvonalakra vonatkozik. Egy eszköz hibája nem okozhat más átviteli utakban hibát (EN 54-2 12.5.1). Az EN 54-2 12.5.3 a hiba fennállásának idejét szabályozza és hivatkozik ugyanezen dokumentum H mellékletére, melynek értelmében a hibák hatásának korlátozására a nemzeti szabályok és telepítési útmutatók a mérvadóak, esetünkben az OTSZ (161. §) és a TvMI (6.1.1.). Meg kell jegyezni azonban, hogy a TvMI visszautal az MSZ EN 54-13 szabványra, mely a rendszer részegységeinek kompatibilitásával és összekapcsolhatóságával foglalkozik.
Az MSZ EN 54-13 3.1.1-5 két kategóriába osztja az eszközöket az általuk elvégzett funkciók alapján. A hálózati eszközök (switch-ek, gateway-ek) a B melléklet 10. pontja (Annex B.10) alapján típus 1-be (type 1) tartoznak. A 4.2.4 előírja, hogy minden 1 típusú eszköz tápellátását direkt, vagy indirekt módon a rendszer tápegysége látja el, összhangban az EN 54-4 előírásaival (ez alól kivételek a vezeték nélküli eszközök). Ez azt jelenti, hogy a hálózati eszközeink (pl.: switch) tápellátásáról EN 54 tanúsítvánnyal rendelkező tápegységnek kell gondoskodni, mely a megfelelő hibajelzéseket a központ számára továbbítja. A 4.2.5 értelmében, ha a támasztott előírásoknak megfelel az eszköz, akkor használható a rendszerben, tehát nem szükséges, hogy rendelkezzen EN 54 tanúsítvánnyal. A 4.2.6 pont alapján egyetlen eszköz működése sem veszélyeztetheti a rendszer működését.

Az MSZ EN 54-13 4.3 meghatározza a lehetséges összeköttetési módokat, szintén azzal a megkötéssel, hogy hiba esetén a kommunikációnak magától helyre kell állnia 300 mp-en belül. Továbbá minden vezetékes kapcsolatnál előírás, hogy a vezeték hibája nem okozhat hibát egynél több átviteli útvonalban és nem veszélyeztetheti a tűzjelző rendszer működését. Ezt úgy lehet megoldani, hogy (legalább) két egymástól független átviteli útvonalat kell kiépíteni (összhangban a magyar szabályozással).

■ Központok összekötésének lehetséges módjai:
• Direkt elektromos vezeték (MSZ EN 54-13 4.3.2)
• Direkt vezeték nélküli (MSZ EN 54-13 4.3.3)
• Direkt optikai kábel (MSZ EN 54-13 4.3.4)
• Hálózat (LAN) (MSZ EN 54-13 4.3.5)
• Ezek kevert alkalmazása, akár egy átviteli útvonalon belül is

■ A hálózattal kapcsolatos további előírások (MSZ EN 54-13 4.3.5):
• ha tűz-, hibajelzések vagy vezérlési parancsok kerülnek továbbításra a hálózaton, az átviteli idő nem haladhatja meg a 20 másodpercet, továbbá a vezérlések el kell induljanak az EN 54-2 és EN 54-16 szabványokban meghatározott időn belül
• hozzáférési szinteknek összhangban kell lenniük az EN 54-el
• a hálózati adatforgalomnak a megadott határokon belül kell, hogy legyen, és nem veszélyeztetheti a tűzjelző rendszer működését
• kommunikációs hibát legkésőbb 100 mp-n belül jeleznie kell legalább az egyik központnak, ha van főközpont, annak 20 mp-en belül kell tudnia detektálni a hibát.

Ezeket a feltételeket akkor tudjuk biztonsággal betartani, ha a tűzjelző rendszer számára független hálózatot építünk ki, mely komponenseinek tápellátása szünetmentes tápforrásokról történik. Általános célú informatikai hálózat, illetve nyílt hálózat használata esetén még egyéb követelményeknek is meg kell felelnünk, ennek következő cikkemben járok utána részletesebben.

Szükséges dokumentumokról a MSZ EN 54-13 4.4.2 bekezdés rendelkezik, melyben szintén van kitétel azokra az eszközökre, melyek nem tartoznak egyik EN 54 által szabályozott kategóriába sem, ezen esetekben benyújtandó dokumentumokra hozott példa: adatlapok, teljesítmény nyilatkozat, illetve a szükséges környezetállóságot, EMC kompatibilitást igazoló iratok. (1. ábra)

■ Összegezve a szükséges feltételek a központok közötti kapcsolat kialakításához:
■ legalább két független átviteli útvonal
• vezetékek tekintetében • eszközök tekintetében • tápellátás tekintetében (megbízhatóság növelése érdekében érdemes a tápellátást is redundánsan kiépíteni)
■ útvonalak kábelezése tűzálló kábelrendszerrel (vezetékes összeköttetés esetén)
■ amennyiben az átviteli útvonalban aktív eszközök is szerepelnek:
• azok szünetmentes tápellátásáról a tűzjelző rendszer tápegységének, vagy segéd tápegységének kell gondoskodnia.
• az aktív eszköz(ök)nek (switch, gateway, bridge) nem szükséges EN 54 tanúsítvánnyal rendelkezni, de a megfelelőséget és a kompatibilitást igazolni kell.
■ az átviteli útvonal a tűzjelző rendszer számára dedikált legyen, vagy mind a gyártónak, az üzembe helyezőnek, az üzemeltetőnek igazolnia és nyilatkoznia kell, hogy az egyéb tevékenységek (adatforgalom, informatikai karbantartás, …) nem veszélyezteti a tűzjelző rendszer működését.■

Hivatkozások:
EN 54-1
3.1.1. tűz- és hibajelzésátviteli rendszer (fire alarm and fault warning transmission system)
Olyan rendszer, melynek feladata a tűz- és hibajelzések továbbítása az épületben elhelyezett tűzérzékelő és jelző rendszerektől a tűz- és/vagy hibajelzést fogadó központokba
MEGJEGYZÉS: A tűz- és hibajelzés-átviteli rendszer magába foglalja a tűzjelzés-továbbító berendezést, a hibajelzés-továbbító berendezést, a riasztásfogadó berendezést és a kommunikációs hálózatot
3.1.2. segédberendezés (ancillary equipment)
Mindazok az EN 54-ben külön nem határozott berendezések, melyek a tűzjelzés során felmerülő funkciók ellátását szolgálják.
3.1.8. részegység (component)
A rendszer egy olyan, különálló házban elhelyezett eszköze, mely a tűzérzékelő és tűzjelző rendszer legalább egy feladatát vagy részfeladatát ellátja.
3.1.55. jelátviteli útvonal (transmission path)
A részegységek között az információ átvitelére és/vagy a tápellátás biztosítására szolgáló kapcsolat.
EN 54-2
3.1.19. átviteli útvonal (transmission path)
A TJK szekrényén kívüli fizikai összeköttetés az információk és/vagy a tápellátás átvitelére a TJK és a tűzjelző berendezésnek (az EN-54-1 meghatározása szerinti) más egységei között és/vagy a TJK különböző szekrényekben lévő részei között.
12.5.1 A TJK és a tűzérzékelési rendszer (ahogy az EN 54-1 meghatározza) más részei közötti bármely átviteli útban előforduló hiba nem legyen hatással a TJK vagy bármely másik átviteli út helyes működésére.
12.5.3 Ha a gyártó dokumentációja szerint a védett területen belül elosztott módon, egynél több szekrényben elhelyezett TJK telepíthető, akkor olyan eszközöket kell meghatározni és a rendszerhez hozzáadni, amelyek biztosítják, hogy a szekrények közötti bármelyik átviteli úton előforduló zárlat vagy szakadás nem befolyásol a hiba felléptétől számított 300 másodpercnél hosszabb ideig (egynél) több zónában (egynél) több funkciót (lásd a H mellékletet).
H melléklet (Az átviteli utak integritása)
A 12.5.2 szakasz arra vonatkozik, hogy biztosítsa a TJK-nak azt a képességét, hogy korlátozza az érzékelő-áramkörök és más átviteli útvonalak hibáinak következményeit. A hibák elfogadható következményeit a tűzjelző berendezésekre kiadott nemzeti tervezési, kialakítási és szerelési útmutatók, a „létesítési szabályzat” és hasonlók határozzák meg; ezek a különböző országokban eltérőek lehetnek…
EN 54-13
3.1.10 hálózati pont (network node)
Eszköz, mely saját hálózati azonosítóval (címmel) rendelkezik (saját fordítás)
3.1.2 1. compatibility for component type 1
ability of a component type 1 to operate with other type 1 component of the FDAS (Fire Detection and Fire Alarm System):
– within the limits specified for each component given by documentation;
– within the specified limits given by the relevant parts of EN 54, or given by the applicant; if no EN 54 part applies
– within specified configurations of systems
4.2.5 Minden 1 típusú eszköznek meg kell feleljen az EN 54 megfelelő részének
Abban az esetben mikor az 1 típusú komponenst nem fedi le az EN 54 szabványsorozat, akkor a következő követelményeknek kell eleget tegyen:
a) gyártó által meghatározott funkcionális megfelelőség (jelzés, vezérlés, aktiválás); ennek összhangban kell legyen a tűzjelző rendszer (FDAS) céljaival. A kivitelezőnek biztosítania kell a szükséges eszközöket a funkciók ellenőrzésére;
b) EN 50130-4 megfelelőség (Elektromágneses kompatibilitás);
c) EN 50130-5 megfelelőség …
(saját fordítás)
4.4.2 Dokumentáció a kompatibilitás igazolására (Documentation for compatibility)
…
b) technikai információk a kompatibilitás igazolására; technikai információk azon eszközökre, melyeket nem fed le az EN 54, mint például környezeti megfelelőség igazolására EN 50130-5
c) szükséges bizonyítékok (pl: tesztjegyzőkönyv, vagy teljesítménynyilatkozat) a megfelelőség igazolására az eszközökhöz, a megfelelő EN 54 részhez vonatkozóan
d) minden komponens és a tűzjelző központ közötti átviteli útvonal(ak) jellemzői (kábeltípus, …
(saját fordítás)
MSZ CEN/TS 54-14:2018
6.1.1 Komponensekre vonatkozó fejezete szerint: A rendszerben felhasznált összes eszköznek meg kell feleljen az EN 54 megfelelő részének. Azon eszközök, melyekre nem vonatkozik releváns rész az EN 54 szabványban, azoknál meg kell mutatni, hogy nincs hátrányos hatásuk a rendszer működésére, pl: teljesíti a nemzeti-, európai-, nemzetközi szabványokat, vagy egyéb hivatalos dokumentumokat.
(saját fordítás)
OTSZ
4. §147. tűzálló kábelrendszer: villamosenergia- vagy adatátviteli vezetékek, kábelek, tokozott sínek, a hozzájuk tartozó csatornák, bevonatok és burkolatok, hordozó- és tartószerkezetek, valamint elosztók és kötődobozok olyan együttese, amely meghatározott időtartamig tűzterhelésnek kitéve is képes működőképességét megtartani anélkül, hogy benne zárlat keletkezne vagy megszakadna a villamos áram,
161. § (2) A beépített tűzjelző berendezést úgy kell megtervezni, hogy a vezetékek vagy csatlakozások egyszeres és kétszeres hibáinak hatása korlátozott legyen.
(3) A vezetékrendszer nyomvonala, kialakítása tegye lehetővé fizikai sérülés, az elektromágneses zavarok és a tűz működést befolyásoló hatásainak korlátozását.
162. § (1) A vezetékek nyomvonalának meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy a tűz során keletkező hő ne befolyásolja a berendezés alap-, az érzékeléssel, tűzriasztással, vezérléssel tűz- és hibaátjelzéssel kapcsolatos működését.
(2) A vezetékeknek mint
c) a tűzjelző központ és bármely távkijelző, távkezelő és kijelzőegység közötti vezeték,
d) a tűzjelző központ különálló részeit összekötő vezetékek,
legalább 30 percig ellen kell állniuk a tűznek vagy ilyen időtartamú védettséget kell számukra biztosítani.
TvMI
6.1.1. Az OTSZ 161. § (1) és (2) bekezdéseivel összhangban a következők szem előtt tartásával biztosítható a hibák korlátozása: a) ha az egyes eszközök gyártó által kiadott dokumentációjában leírt, a rendszer tervezésére vagy kialakítására vonatkozó korlátozásokat minden esetben betartják, és b) ha a tervdokumentáció tartalmazza az MSZ EN 54-13 nemzeti szabványban megkövetelt, vagy azzal egyenértékű biztonságot nyújtó vizsgálat során feltárt korlátozásokat.
8.1.2. Ha a TJK egynél több szekrényben helyezkedik el, akkor az OTSZ 158. § (4) bekezdése aa) pontjában foglalt megfelelő elhelyezés teljesül, ha a szekrények közötti csatlakozások a tűz és a mechanikai károsodástól megfelelően védettek és felügyeltek.