Karayolu ve demiryolu tünellerinde fiber optik yangın algılama ve kontrol çözümleri

Karayolu ve demiryolu tünelleri her gün binlerce insan ve tonlarca eşya taşımasında kullanılan, ekonomik zincirin hassas bağlantılarıdır. Başta can güvenliği olmak üzere yatırımı koruma ve devamlılık olgusunun oldukça önemli olduğu bu gibi yapılarda, muhtelif sebeplerden ötürü ortaya çıkabilecek bir yangın riski her zaman göz önünde bulundurulması gereken bir durumdur. Bir yangın riski durumunda tünellerde oluşabilecek zehirli gazlar sürücü ve yolcuların hayatı için büyük tehlike oluşturmaktadır. (Görüş kaybı, panik ve kaçış yollarına ulaşamama v.b.) Tünel ve metro gibi kamuoyunun tamamı tarafından kullanılabilen bu gibi yatırımlarda yetkililer en yüksek oranda koruma talep etmektedir.

Bu gibi projelerde ortamda bulunan kir, toz, nem gibi çevresel koşullar geleneksel yangın algılama teknolojilerini kullanarak algılama yapılmasına engel teşkil etmektedir. Kötü çevre koşullarından aşırı etkilenen geleneksel yangın alarm tekniklerinin yanlış alarm verme eğilimi artmaktadır ve azımsanmayacak oranda maliyeti yüksek bakım masraflarına sebebiyet vermektedir. AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri karayolu ve demiryolu tünel güvenliğini yeni bir düzeye taşıyan önemli bir dönüm noktası olarak bizlere yenilikçi çözümler sağlamaktadır. AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri özellikle toz, kir ve rutubetin yüksek olduğu karayolu tünel, raylı sistem metro hatları, endüstriyel tesislerdeki gibi zorlu şartlarda yangın algılama sistemi olarak kullanılmaktadır. İngiltere ile Fransa’yı birbirine bağlayan, 38 km hat uzunluğu ile dünyanın en uzun deniz altı tüneli olan Eurotunnel projesinde AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemi çözümleri tercih edilmiştir.

Sistemi değerlendirmek için tam ölçekli testler, 2010 yılının Nisan ayında gerçekleştirilmiştir. Testler canlı hava koşullarında ve 100-150 MW ‘ı geçebilecek yoğun sıcaklıklarla yapılmıştır. (Bu değer aralığı neredeyse 40 arabanın yer aldığı bir ateşe eşittir.) Test sonuçları sistemin yangınla mücadele konusunda son derece ikna edici performanslar sunduğunu kanıtlamıştır. Bu testlerde sistemin yangınla mücadele ekiplerine yüksek hava akımlarından etkilenmeden ve hızlı reaksiyon göstererek yangın yerini doğrulukla aktardığı gözlemlenmiştir. Sistem ayrıca etkili bir yangınla mücadele sağlayabilmek için ekiplere yangının ilerleme yönü, alarm bölgesi (durmuş, cihaz yönünde ilerleyen, cihazdan uzakta) gibi spesifik verileri doğrulukla tespit edebilmiştir.

KARAYOLU VE DEMİRYOLU TÜNELLERİNDE YANGIN ALGILAMA
Karayolu ve demiryolu tünelleri gibi yüksek koruma talep edilen projelerde kullanılan bir yangın sisteminin performans ve teknolojik açıdan aşağıdaki kriterlere sahip olması istenmektedir.

• Normal çalışma sırasında düşük bakım maliyetleri ve yanlış alarmlara karşı güvenlik.
• Kir ve aşındırıcı gazlara karşı dayanıklılık. (egzozgazları, nem, toz, kir gibi çevresel faktörler)
• Yüksek hava akımlarından ve çevresel faktörlerden etkilenmemesi. Tünel rüzgarı ne olursa olsun 3 m içinde yangın çekirdek noktasının tespiti. Bir tren istasyonda durduğunda oluşabilecek yüksek hava akımının sistemin çalışmasını etkilenmemesi, yangının yerinin hatasız tespit edilebilmesi.
• Parazit alanlarına karşı bağışıklık. (tünel radyo, mobil radyo, fan vibrasyonu, EMC. gibi)
• Sıcaklık dalgalanmaları nedeniyle hassasiyet değişimi olmaması. (trafik birikimi, hava değişimi v.d.) Kararlı bir sistem yapısı.
• Tehlikeli durumlarda güvenilir alarm tetiklemesi sağlaması. Yangınla mücadele stratejisi gereği alınması gereken önlemleri başarı ile gerçekleştirmesi. (Sesli ve görsel uyarının devreye girmesi, duman tahliye ve söndürme gibi koruyucu önlemlerin alınması v.b.)
• Radyant ve konveksiyon ısısının saptanması.
• Tam bir yangın çıkmadan önce hızlı ve güvenilir alarm algılamasının gerçekleştirilmesi.
• Yangının ilerleme yönü, alarm bölgesi (durmuş, cihaz yönünde ilerleyen, cihazdan uzakta) gibi spesifik verileri doğrulukla mücadele ekiplerine aktarabilmesi.

Alman RABT (Yol ve Ulaşım Araştırma Kurumu) karayolu tünellerinin tasarımı ve çalışması için özel kuralları aşağıdaki gibi belirtmiştir.

• 400 m veya daha fazla uzunlukta tüm tüneller için geçerlidir.
• 5 MW yangın yükü ve 6 m / s rüzgar hızı için 60sn’lik tetikleme süresi.
• 50 m içinde lokalizasyon.

AP SENSING
AP Sensing GmbH / Almanya firması, fiber optik teknolojilerle yangın algılama ve enerji verimliliği ölçümlerine ilişkin çözümler sunmaktadır.

Fiber optik ve foton teknolojileri konusunda yapılan çalışmalar günümüzde birçok farklı alanda uygulamalara girmiş durumdadır. Bu yeni teknoloji bizlere yangın alarm sistemleri alanında da birçok yenilikler sunmaktadır. Geleneksel yangın alarm sistemleri ile gerçekleştirilmesi çok güç veya maliyetli olan sistemler yenilikçi bir bakış ile çok daha basit ve ekonomik çözümlerle uygulanabilmektedir. AP Sensing ürünleri, uzun mesafelerde hassas ölçümlerin sorunsuz yapabilmesi ve sahada yalnızca pasif malzemeler kullanması ile birçok alanda ön plana çıkan uygulamalar ile zorlu projelerin vazgeçilmez çözümü haline gelmiştir. OTDR ölçüm tekniği (optical time domain reflectometry) alanında 20 yıllık bir tecrübeye sahip olan AP Sensing, DTS (Distributed Temprature System) ile yangın alarm sistemleri alanında girmiştir. AP Sensing, optik ölçüm alanında dünya lideri ve optoelektronik bileşenler işleme tekniği alanında en yeni teknolojileri sunan Agilent Technologies’in DTS sistemleri pazarlama ve satış firmasıdır. Yangın algılama tekniği konusunda yenilikçi ve güvenilir çözümler üretmek amacıyla kurulan firma kurulduğu günden bu yana birçok büyük ve prestijli projede yer almıştır. Avrupa, Türkiye ve Çinde kurulan zorlu tünel projelerinin aranılan markası haline gelen AP Sensing tüm üretim ve ARGE faaliyetlerini Almanya’da sürdürmektedir. AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri geleneksel yangın alarm sistemlerine oranla bir birçok noktada üstünlükler sağlamaktadır. AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri işletme ve bakım masraflarınızı en aza in-dirmek üzere tasarlanmış olup bunu aşağıdaki olumsuz şartlar altında dahi en yüksek güvenir-lilikle sağlamaktadır:

• Kir, toz ve aşındırıcı atmosfer
• Yüksek oranda nem ve aşırı ısı değişiklikleri
• Çözelti buharı ve radyoaktif dalgalar
• ATEX sınıfı patlayıcı toz ve gaz tehlikesi olan alanlar

AP SENSING FİBEROPTİK SICAKLIK ALGILAMA SİSTEMLERİ
AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri özellikle toz, kir ve rutubetin yüksek olduğu karayolu tünel, raylı sistem metro hatları, endüstriyel tesislerdeki gibi zorlu şartlarda yangın algılama sistemi olarak kullanılmaktadır. Sistem sadece değişik yangın türlerini hızlı ve güvenilir şekilde tespit etmekle kalmayıp aynı zamanda yangının yerini birkaç metre hassasiyetle tam olarak tespit edebilmektedir. Sistem rüzgârdan etkilenmeden sadece konveksiyon ısı dalgalarını değil aynı zamanda termik ısı dalgalarını da algılayabilmektedir. Tüm bu özelliklerine ek olarak sistem, sensör kablonun izleme kabiliyetini kaybetmeden 1000°C kadar olan sıcaklıklara dayanabilmesi sayesinde yangının büyüklüğü ve genişleme yönünü uzun bir süre takip edebilme özelliğine sahiptir. Bu özellikler sayesinde karşı tedbirler etkin olarak kontrol edilebilmekte ve olaya müdahale eden sorumlulara yangınla alakalı yangın yeri, büyüklüğü, ısı tahliyesi gibi önemli bilgiler verilebilmektedir. (İsveç SP Teknik Araştırma Enstitüsü tarafından yapılan 1: 1 yangın testlerinde bu bilgiler elde edilmiştir.)

Binlerce algılama noktası için sadece bir fiber optik kablo kullanmak yeterli olmaktadır.
AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri hiçbir alanı denetim dışı bırakmaz. Sistem, tüm koruma alanı içinde gerçek zamanlı olarak sıcaklık gelişimini ve yayılımı sürekli olarak de-netlenmesine olanak tanır. AP Sensing “Lineer Heat Serisi“ kuantum mekanik RAMAN etkisini ve patentli ölçüm yöntemini (Code Correlation – OTDR) temel alarak, binlerce metre uzunluğunda fiber optik kablolar boyunca ve her 10 saniyede bir binlerce ısı değeri okuyarak, mükemmel bir ısı profili çıkartır. En yüksek seviyede sistem uyumu ve optik elemanların yapılışında kendine özgü yöntem kullanan AP Sensing, bizlere geniş kapsamlı bir korunma sunmaktadır. Arızasız, kesintisiz çalışma ve kolay montaj ile bu sistem çözümünü tamamlanmaktadır. Siteme ait birçok bileşen özenle seçilmiş olup en yüksek kaliteyi ve en düşük arıza yüzdesini sağlayacak şekilde geliştirilmiştir.

AP Sensing “Lineer Heat Serisi” – bu uygulamalar için en iyi seçenektir

Aynı sensör kablo üzerinde hedefe yönelik farklı alarm kriter ve hassasiyetleri tanımlayabilme.
Sistem bizlere 5 parametreli alarm kriteri tanımlamamıza olanak sağlamaktadır. Bunlar;

• Statik yüksek değer
• Adaptif en yüksek değer (çevrenin sıcaklık değerini dikkate alır, °C cinsinden bölge ortalamasına pozitif delta)
• Farklı sıcaklık yükseliş karakteristikleri için 3 kademeli ısı eğrisi (Isı artış hızı ve sabit değer aşılması)

Tünel giriş ve çıkış noktaları, tünelin iç kısımlarına oranla sıcaklık değişikliklerinden daha çok etkilenmektedirler. Tünel içerisinde oluşabilen rüzgar, mekanik fanlardan kaynaklı hava hareketlerinden ötürü sürekli yüksek ve düşük sıcaklıklara sahip olan kısımlar oluşabilmektedir. Bu değişken ısı şartlarıyla baş edebilmek için AP Sensing “Lineer Heat Serisi“ kablo üzerinde farklı alanlar için değişik alarm duyarlılıkları tanımlayabilmektedir. Sistem aynı zamanda buzlanma ikazında kullanılan “negatif“ alarmların konfigürasyonunu da mümkün kılmaktadır.

Geniş ürün çözümlerine sahip olması.
Merkez ünite kapasitesinde 1,2,4 kanal seçenekleri mevcuttur. Ünite kapasitelerinde 1 km’den 40 km’ye kadar olan geniş bir ürün yelpazesi ise çözümler sağlanabilmektedir. Bu bizlere birçok değişken tünel metrajlarında en optimal çözümlerle ilerlemeye olanak vermektedir. Sistem fiberoptik hat süpervizyonu ve Class-A bağlantı ile fiber optik hat koptuğunda dahi %100 yedekli bağlantı ile kesintisiz çalışabilmektedir.

Sensör kablonun patlayıcı atmosfere sahip alanlarda bile ek güvenlik tedbirleri alınmaksızın kullanılması mümkündür. Bu özelliği sayesinde ATEX sertifikasına sahiptir.
Ünitenin lazer kaynağı (lazer diyotu) IEC 60825 1:2001’e göre 1M veya 1 sınıfındadır. Lazer kaynağı aynı zamanda, lazerde sapmalar için hazırlanmış 26 Temmuz 2001 tarihinde çıkmış olan 50.madde dışında, FDA 21 CFR 1040.10 a da uygunluk göstermektedir. Ürünün güvenilirliği IEC 60825-1:2001 e göre, sapmalar ise CAN/CSA-C22.2 No.61010-04; UL 61010-1:2004 e göre test edilmiş ve onaylanmıştır.

İşletme ve bakım masrafı en düşük yangın alarm sistemi olması.
AP Sensing, lineer sıcaklık sensörü olarak yüksek derecede hassasiyetle çalışan bir fiber optik kab-loyu temel alan koruma konsepti sunmaktadır. Sensör kablo çok kolay monte edilebilen, bakım gerektirmeyen, çok uzun ömürlü bir kablo olup, binlerce metre uzunluğunda kullanılabilir.

Uygulamaya en uygun sensör kablo seçenekleri.
Ortamda kir, toz, aşındırıcı atmosferler, organik buharlar, aşırı sıcaklıklar ya da radyoaktif dalgalar bulunsa bile proje için en uygun tipte sensör kablo çözümü sunulabilmektedir. AP Sensing‘in çözüm konsepti, uygun maliyetli, iddialı ve özgün uygulamalar için en uygun olan kabloyu sunmaktadır. Bütün kabloların ömrü en kötü çevre koşullarında bile 30 yıl olup bakım gerektirmemektedir.

Basit ve kararlı sistem mimarisine sahiptir.
PC= DTS konfigüratörü ile birlikte kişisel bilgisayar FP= Yangın paneli veya scada sistemi UPS=Kesintisiz güç kaynağı veya batarya grubu

Montaj ve uygulama kolaylığı.
Sensör kablo uygun bir kablo kelepçesiyle ya da gergi teli uygulamasıyla bir tünel tavanına kolaylıkla sabitlenebil – mektedir. Mümkünse, sensör kablosunun montajı, inşaat işinin ilerleyişi ile birlikte gerçekleştirilebilir, aksi takdirde bir mobil silindir bloğu veya makara sehpası kullanılarak kablo serilebilmektedir. Kabloların sabitlenmesi gereken alan (yeşille işaretlenmiş) resimde gösterilmiştir. Şerit sayısına göre (tünelin genişliğine bağlı olarak) birden fazla kablo kullanılabilir/ gerekebilir. Tünel şerit sayısı 3’ten fazla ise veya tünel genişliği 12 metreden fazla ise 2 kablo hattı kullanılması tavsiye edilir. Fakat bu durum ülke yönetmeliklerine ve müteahhit/planlayıcı tarafın – dan verilen şartnameye bağlıdır. Herhangi bir sorun yaşanması durumunda şartname takip edilmelidir. Uygun bir yanıt karakteristiği sağlamak için tavandan 15mm ile 50mm arasında bir mesafe bırakılmalıdır. Bunun dışında sensör kablosu veya sensör kablosunun kesitlerinin bariyer şeklinde olabilen kablo tavası, havalandırma, lambalar, kablo kanalı ve çıkıntılar gibi diğer engeller arasına yerleştirilmemesine özen gösterilmelidir.

İşletme güvenliği için tasarlanan bütün özelliklere sahip olması.
AP Sensing “Lineer Heat Serisi” zor şartlar altında sorunsuz çalışmayı ve tehlikeli alanlarda esnek kullanımı sağlamak için tasarlanmış özelliklere sahiptir.

Mevcut yönetim sistemine en kolay şekilde entegre edilebilir olması.
AP Sensing “Lineer Heat Serisi“ yönetim platformunuza (Örn. SCADA sistemleri) basit şekilde entegre edilebilir. Bunun için Ethernet (TCP/IP) ya da standart protokoller olan Modbus, RS-232, RS422, RS-485 üzerinden SCPI (Standard Commands for Programmable Interface) kullanılarak doğrudan iletişim sağlanabilir.

Grafik yazılım ya da scada entegrasyonu ile yangın lokasyonu veya sıcak-hareketli bölgenin tam koordinatları ve ilgili alarm bölgesinin ölçüleri grafik yazılımdan takip edilebilecektir. Yangının ilerleme yönü, alarm bölgesi (durmuş, cihaz yönünde ilerleyen, cihazdan uzakta) gibi veriler grafik yazılımdan anlık olarak takip edilebilmektedir.

Yangın kontrol panelinden (FCP) röle kontakları aracılığıyla zon alarm bilgileri izlenebilmektedir
AP Sensing Fiberoptik DTS Ünitesi 256 farklı alarm bölgesi için bağımsız programlanabilir 5 parametreli alarm kriterine göre röle çıkışa sahiptir. Bu sayede yangın sistemleri ile arasında kontak bazlı entegrasyon yapılabilmektedir. Ana cihaz üzerinde bulunan 20 adet standart röle çıkışını arttırmak amacıyla sensör kablo başına 256 adet röle çıkışlı ek bir röle arttırma modülü eklenebilir. Röle çıkışları sayesinde mevcut yangın alarm merkezine basit şekilde bağlantı sağlanmaktadır.

Önceden programlanmış kontrol işlemlerini yerine getirmesi, örnek olarak havalandırma aktivasyonu, video sistemleri, yangın söndürme sistemleri ile entegre edilebilmesi.
AP Sensing “Lineer Heat Serisi“ yönetim sistemi, duman tahliye ve söndürme gibi koruma kontrol sistemleri ile video yönetim sistemi (CCTV) ya da third party sistemlerle yazılım ya da kontak bazlı entegre edilebilmektedir.

AP Sensing ‘in ürün kalitesindeki lider liği; üstün tasarımına, kalitesini kanıtlamış yapı elemanlarına ve onlarca yıllık üretim deneyimine dayanmaktadır.
Sistem, düşük güçlü yarı iletken bileşenleri olan dizaynı ile en düşük optik güç kaybına, uzun ömre sahip düşük güç yarı iletken lazerleri ile oldukça düşük lazer gücüne sahip olmasına rağmen fiber optik ve lineer ısı algılama sistemleri piyasasında en uzun ölçüm aralığını mümkün kılan patentli ölçüm yöntemine (Code Correlation) dayanmaktadır. Tek alıcı tasarımlı AP Sensing “Lineer Heat Serisi“ uzun süreli ölçüm istikrarı garanti eden ve çift alıcılı konseptlerden de bilindiği gibi bir sapmaya olanak vermeyen patentli sistem dizaynına sahiptir. Bu özgün alıcı modeli, yıllarca işletildikten sonra bile, sistemin yeniden kalibre edilmesi mecburiyetini önlemektedir.
AP Sensing „Lineer Heat Serisi“ sistemleri oldukça düşük optik güç kaybı sayesinde kullanımda ve işletimde çok güvenlidirler. Apsensing DTS sistemleri, diğer fiber optik, lineer ısı alarmlarının aksine tel kopması durumunda bile tehlikesiz olarak sınıflandırılmışlardır ve bu yüzden işletilmelerine devam edilmesinde bir sakınca yoktur. Ayrıca sensör kablonun patlayıcı atmosfere sahip alanlarda bile ek güvenlik tedbirleri alınmaksızın kullanılması mümkündür. Bu özelliği sayesinde ATEX sertifikasına sahiptir.

• Hesaplanmış MTBF değeri 33 yıl
• Pulse metodu ile 60 yıl kullanım ömrü olan yarı iletken lazer
• 63 yıl kullanıma bedel 100 milyon kez anahtarlama için test edilmiştir.

Ömrü ve kalitesi Agilent Technologies‘in 20 yıllık OTDR tecrübesine, kendini kanıtlamış IC‘ler ve optik test ve ölçüm aletlerinin en düşük arıza oranına sahip üretim proseslerine dayanmaktadır. Sistem iletişim alt yapısından bağımsız olarak haberleşme ağının devre dışı bırakılması ya da ulaşılması zor bir yere kurulması halinde dahi hiç bir şekilde sürekli gözetime ihtiyaç duymaz. Sistem elektrik kesintisinden sonra 30 saniye içinde ölçümlere yeniden başlar. Cihaz istikrarinı koruyarak denenmiş gerçek zamanlı işletim sistemi (vxWorks) ile çalışır ve virüslere karşı dayanıklıdır. LAN ara yüzü sayesinde farklı uzak noktalardan eşzamanlı müdaheleyi ve izlemeyi mümkün kılmaktadır. Tek ünite ile yedeklemeli 10km, yedeklemesiz 40km sensör kablo bağlanabilen tek çözümdür. Özel programlar ile entegrasyonu için arayüz protokolü tamamen açıktır. Her türlü ortamda çalışabilir, ek soğutmaya ihtiyacı yoktur. Üstün şekilde entegre edilmiş optik elemanlar sayesinde endüstrinin geniş sıcaklık aralıklarında dahi çalışma olanağına sahiptir. Lazer bileşenleri ve alıcı diyotları ısıya karşı istikrarlı olup bütün işletme ısı aralıklarını isabetli ölçümünü garanti etmektedirler. Cihaz içinde bulunan tüm optik yapı elemanları yoğunlaşmaya, toz ve neme karşı koruyan tamamen izole edilmiş asal gazlı bir blokla çevrilmiştir. Bu sayede ortam değişikliklerinden bağımsız olarak uzun süreli güvenilir bir işletim olanağı sağlanmış olmaktadır. AP Sensing dünya çapında servis ve işletme desteği ile çok sayıda hizmet ve garanti sunmaktadır. Her cihaz ve her sistem yüksek kalite standartlarımıza uygun ve kapsamlı dünya çapında geçerli servis garantisi ile tedarik edilirler. Türkiye’de Matriks Bina Kontrol Sistemleri Ltd. firmasının güçlü mühendislik ve teknik servis kadrosu ile yüksek performanslı olarak uygulanmaktadır. Matriks Bina Kontrol Sistemleri ve AP Sensing başarınızın stratejik ortağıdır.

Sertifikalar
AP Sensing – Fiberoptik Yangın Algılama Sistemleri uluslararası kabul gören birçok standart onayına sahiptir.