Baixe Avaliação de Sensores Infravermelhos em Condomínios: Segurança contra Incêndios e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Automação, somente na Docsity!
ESTUDO SOBRE AUTOMAÇÕES PREDIAIS COM FOCO NA SEGURANÇA DO
EMPREENDIMENTO E SEUS USUÁRIOS.
Luciano Sogari - 0248626 , Márcio de Azevedo - 0248107 , Michel Costa Araújo - 0250890 Curso de Graduação em Engenharia Mecânica do Centro Universitário da Serra Gaúcha.
Professor Avaliador Mestre Leonardo Meneghel.
Resumo A adoção de medidas de proteção contra incêndios e segurança em condomínios é fundamental para garantir a integridade física das pessoas que ali circulam. Para isto, o cumprimento das legislações previstas e Normas Brasileiras ABNT NBR 17240 (Sistemas de detecção e alarme de incêndio – Projeto, instalação, comissionamento e manutenção de sistemas de detecção e alarme de incêndio), são primordiais. Este artigo apresenta informações relevantes para a avaliação e entendimento de alguns equipamentos oferecidos pelo mercado, podendo assim servir de base para a criação de um sistema predial com objetivo de oferecer segurança para o empreendimento e pessoas que frequentam o local.
Palavras-chave: Controle de acesso. Alarme. Sistema de incêndio. Portão eletrônico.
1. INTRODUÇÃO
Infelizmente nos dias atuais a insegurança permeia as pessoas de diversas maneiras, seja pela criminalidade que diariamente aumenta seus índices, seja pelos sistemas de construções prediais que buscam minimizar custos de produção e otimizar espaços, deixando de garantir os níveis de segurança necessários. Devido aos índices de criminalidade se encontrarem na situação atual, o mercado oferece diversos formatos de dispositivos eletrônicos que visam promover maior sensação de segurança a seus usuários. Neste estudo, serão apresentadas algumas das tecnologias disponíveis atualmente no mercado. Tratando-se do tema construções prediais, percebe-se que muitos empreendimentos têm sido projetados levando-se em consideração principal a otimização de espaços. Por sua vez estes modelos de construções, trazem consigo maiores probabilidades de catástrofes. Devido a isto, foram desenvolvidos os sistemas de automação para detecção de incêndio, sobre os quais também iremos abordar neste estudo.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Para se prosseguir com o estudo proposto, que apresentará a avaliação e entendimento dos sistemas de automação predial com foco em segurança, é preciso que o leitor esteja inserido no contexto ao qual este trabalho faz parte. Por este motivo serão apresentados conceitos referentes a alguns formatos de sistemas de segurança, seus acessórios e funcionalidades: alarme, controle de acessos, portão eletrônico, alarme de incêndio.
2.1. Alarme
Equipamento eletrônico desenvolvido para realizar o monitoramento de intrusões indevidas em residências, prédios, empresas ou estabelecimentos públicos. Atualmente os sistemas de alarme se dividem em duas modalidades: a convencional e a monitorada. O alarme convencional é assim conhecido, pois permite que o proprietário do local realize o monitoramento do mesmo. Este monitoramento pode ser feito através de sinal sonoro (sirene), SMS (chip de celular), aplicativo (ethernet) e chamadas telefônicas. Já o alarme monitorado, possui todas as tecnologias e funcionalidades existentes no formato convencional, e além disso pode ser acompanhado minuto a minuto por uma empresa especializada em segurança patrimonial, através da ethernet, operadoras de celular, linha telefônica, ondas de rádio e outros. Um alarme é composto por uma central, sensores ativos, passivos e de abertura, controles e teclados com comunicação através de cabeamento ou RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência).
2.1.1. Central
A central de alarme não serve de nada se não estiver acompanhada de seus acessórios, pois ela desempenha o papel de controlador das informações emitidas pelos acessórios do sistema. A mesma representa o cérebro e o coração do sistema, pois este equipamento é responsável por converter a rede elétrica 110 ou 220 (Vac) voltz corrente alternada em 12 (Vdc) voltz corrente continua, distribuindo esta energia para os acessórios que estão ligados nela, como sirenes, teclados e sensores.
O sensor infravermelho passivo é oferecido na versão de comunicação com ou sem fio. As tecnologias utilizadas por eles para realizar o monitoramento do ambiente ocorre através de PIR (Passive Infrared Sensor ou Sensor Infravermelho Passivo) e micro ondas com ou sem a função PET (animal de estimação). Os mesmos podem ser do tipo interno, semiaberto e externo, podendo trabalhar com apenas uma tecnologia ou todas em um único equipamento.
Figura 2: Sensores Infravermelhos Passivos. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/ Esses equipamentos não devem ser instalados com o sensor direcionado para superfícies refletoras, fontes de luz infravermelha como câmeras de segurança, e próximo de objetos que causam mudanças bruscas de temperaturas, como portas, janelas, ventiladores e aquecedores.
Figura 3: Dica de posicionamento de Sensores. Fonte: www. jflalarmes.com.br/wp-content/uploads/2018/10/jfl-download-passivos-manual-lz-500.pdf Os sensores também não devem ser instalados direcionados para escadas, onde algum animal de estimação possa ter acesso, ou móveis de altura superior a 0,8 metros, onde animais de estimação possam escalar, como exemplo, um gato em um sofá.
Figura 4: Dica de posicionamento de Sensores. Fonte: www. jflalarmes.com.br/wp-content/uploads/2018/10/jfl-download-passivos-manual-lz-500.pdf
2.1.2.1.1. PIR
O PIR (Passive Infrared Sensor ou Sensor Infravermelho Passivo) é apresentado nas versões simples, duplo e outros. O mesmo é responsável pelo monitoramento do ambiente e o faz através da tecnologia de medir a diferença de temperatura em pequenos espaços de tempo. A diferença entre simples e duplo é a capacidade que cada modelo oferece para ler as informações que o ambiente apresenta evitando disparos indesejados.
Figura 5: PIR. Fonte: https://www.ptrobotics.com/pir/3562-pir-motion-sensor-jst.html As distâncias de detecção que são mais utilizadas são de até 15 metros e ângulos de detecção de até 115°, devendo ser instalado entre 2,1 a 2,4 metros de altura do solo formando um ângulo de 90° entre o equipamento e o solo.
Figura 6: Área de detecção dos sensores. Fonte: www.jflalarmes.com.br/wp-content/uploads/2018/10/jfl-download-passivos-manual-lz-500.pdf
2.1.2.1.2. Micro Ondas
O micro ondas tem a funcionalidade de realizar o monitoramento do ambiente através da emissão e captação de ondas sonoras enviadas a este ambiente por ele mesmo,
O micro ondas é afetado por várias situações. Ele pode ser absorvido quando uma corrente de água passe por uma tubulação embutida na parede, ser refletido por um elevador que passe atrás de uma parede, entre outras situações. Portanto, esta tecnologia quando utilizada em sistemas de alarmes deverá operar simultaneamente com o sensor de infravermelho, uma vez que o disparo do alarme somente ocorrerá se os dois eventos ocorrerem juntos.
2.1.2.1.3. PET
A função PET foi desenvolvida para evitar disparos por conta da presença de pequenos animais. Esta função na maioria dos sensores é realizada através da lente física do sensor, na qual gera uma interferência no campo de monitoramento do PIR, não permitindo que ele identifique o volume de calor gerado por um animal de estimação. Os dispositivos mais comuns de uso atualmente possuem essa função para animais de até 40kg.
2.1.2.2. Sensor infravermelho ativo
O sensor infravermelho ativo é composto por duas unidades: o item chamado de emissor e o de receptor. A luz infravermelha deste sensor é a mesma utilizada em controles remotos de televisores, e este equipamento é ideal para realizar cercamento virtual junto a muros e áreas abertas como jardins, gramados, decks, entre outros. No momento em que o intruso tentar transpor esses locais, irá consequentemente interromper o feixe de luz, ocasionando o disparo do alarme.
Figura 8: Sensores de Barreira Infravermelho Ativo. Fonte: http://www.decibel.com.br/seguranca-eletronica/sensor-barreira-infravermelho.php O emissor, como o próprio nome informa, é responsável por enviar o infravermelho, e o receptor faz o recebimento do sinal enviado pelo emissor. Caso o
receptor pare de receber esse sinal ou receba em uma frequência diferente da que ele está configurado a receber, o receptor irá informar a central sobre uma possível intrusão. O alcance desses sensores pode variar de 20 a 1500 metros. No entanto, quando utilizados na detecção de invasão de perímetros, recomenda-se que a área de detecção não ultrapasse os 150 metros, pois o alinhamento entre o receptor e o emissor será de difícil realização, e a possibilidade de interrupção da comunicação entre os mesmos poderá ser realizada até mesmo por uma forte chuva. Para evitar alarmes indesejados é interessante adquirir sensores infravermelhos ativos de feixe duplo ou com múltiplos feixes, pois os mesmos só realizam a comunicação de um disparo após ocorrer a interrupção de mais de um feixe de comunicação simultâneo entre o emissor e o receptor.
Figura 9: : Sensores de Barreira Infravermelho Ativo. Fonte: http://www.decibel.com.br/seguranca-eletronica/sensor-barreira-infravermelho.php 2.1.2.3. Sensor de abertura
O sensor de abertura é utilizado para monitorar janelas, portas, entre outros. Este sensor também é fornecido nas versões de comunicação com e sem fio e utiliza a tecnologia dos sensores magnéticos. Os sensores magnéticos são fabricados com reed switch, chave que funciona através de um campo magnético (gerados por um imã na maioria dos casos), onde os contatos se encostam quando se aproxima o campo magnético, transformando o mesmo em NF (normalmente fechado) e liberando a passagem de energia. Ao retirar-se o campo magnético o mesmo volta ao estado inicial NA (normalmente aberto), gerando a obstrução da passagem de energia.
Figura 10: Reed Switch. Fonte: www. jflalarmes.com.br/wp-content/uploads/2018/10/jfl-download-passivos-manual-lz-500.pdf
2.1.4. Controle Remoto
O controle remoto é uma interface rápida entre o ser humano e a central de alarme. O mesmo pode possuir botões ou receber pulsos de energia elétrica em corrente continua como interface de comunicação do equipamento e usuário. Ele se utiliza da tecnologia chamada de RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência) para se comunicar com a central de alarme, podendo o usuário realizar o arme e desarme do sistema a uma distância máxima de até 100 metros sem obstáculos da central. Também pode ser utilizado como meio de proteção individual através da função pânico, quando habilitado, gerando assim o disparo do sistema por meio sonoro ou apenas para notificação com a base de monitoramento do sistema.
Figura 13: Modelos de controles remotos. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/ Existe também controle remoto para ser utilizado na buzina ou farol alto dos veículos automotores, que recebe o nome de TX CAR. O mesmo funciona quando recebe um pulso de energia (normalmente em 12 voltz corrente contínua), ao serem acionados a buzina ou farol alto do veículo. Neste momento, o TX CAR irá emitir o seu código através da tecnologia RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência).
Figura 14: Modelo TX Car de controle remoto. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/ Nos sistemas há três maneiras diferentes de manter a segurança da comunicação entre transmissores ("controles remotos") e receptores: Codificação fixa: é aquela definida pelo usuário, e precisa ser feita manualmente no receptor e nos transmissores, aplicando-se o padrão pré-definido.
Codificação fixa no controle: conhecida como “Learning Code ou holling code”, neste sistema o transmissor já possui um código fixo no qual utiliza-se de um receptor de mesma tecnologia para gravação do transmissor. Codificação por processo "Hopping Code": tecnologia patenteada, onde os códigos de segurança dos transmissores alteram de uma transmissão para outra. O receptor é programado através do processo "learning". Para cadastrar os transmissores a partir de cada código inicial memorizado, um algoritmo complexo permite que este receptor reconheça todas as combinações possíveis (mais de 16 bilhões) para cada transmissor cadastrado. Após a transmissão o receptor somente aceitará esse código novamente, após esgotarem-se todas as combinações, no qual será necessário mais de 18 anos, com duas operações por dia, para que isto aconteça.
2.2. Controle de acessos
Os sistemas de automação chamados de controle de acessos, como seu próprio nome já o descreve, tem a finalidade de realizar o controle de acessos dos indivíduos que ali circulam. Atualmente estes dispositivos são divididos em duas modalidades conhecidas como: „Stand Alone‟ e através de „Controladoras‟. Estes dispositivos padronizam, controlam a forma como moradores e visitantes acessam os ambientes, e inviabilizam a circulação de pessoas não autorizadas em locais predeterminados, garantindo que determinados ambientes sejam acessados somente por pessoas autorizadas. São bastante utilizados em salas de monitoramento, garagens, centrais de interfonia e redes. Esse tipo de equipamento pode utilizar comunicação TCP/IP (Protocolo de Controle de Transmissão / Protocolo de Internet), que possibilita ao mesmo ser gerenciado por software de integração local ou via internet, ou apenas o controle local pela própria unidade. Ele também pode ser de leitura biométrica, reconhecimento facial, senha e id de acesso (numero de registro), leitor RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência), reconhecimento de íris (olhos), entre outras.
2.2.1. Sistema Stand Alone
1 - Protegido contra gotas que caiam na vertical 2 - Protegido contra gotas que caiam na vertical com corpo inclinado a até 15° 3 - Protegido contra borrifo de água 4 - Protegido contra jorro de água 5 - Protegido contra jatos de água 6 - Protegido contra jatos potentes de água 7 - Protegido contra imersão temporária em água de até 1 metro por 30minutos 8 - Protegido contra a imersão contínua em água 9: Proteção contra a imersão (durante 1 m) e resistente à pressão. 9K - Protegido contra água proveniente de jatos de vapor e alta pressão
2.2.2. Sistema através de Controladoras
O sistema „base de controladoras‟ indica que será necessário mais de um equipamento para controlar e gerenciar o acesso de um local. O software de gerenciamento está embarcado na controladora, que gerencia e realiza a comunicação com outros equipamentos, conhecidos como „escravos‟. Os escravos podem ser de leitura biométrica, reconhecimento facial, senha e id de acesso, leitor RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência), reconhecimento de íris, entre outras. Contudo, eles dependem totalmente da informação armazenada na controladora transformando o escravo em apenas uma interface de comunicação entre o sistema e o usuário.
2.2.2.1. Leitor biométrico
Os leitores de impressões digitais se utilizam de diferentes tecnologias para capturar estas impressões. O modelo de leitor mais utilizado atualmente é o leitor óptico, que usa lentes para refletir luz e sensores complementares de semicondutores de óxido metálico (CMOS), convertendo a luz em sinais eletrônicos. Outros leitores capturam impressões usando sensores capacitivos. Cada sulco e vale das impressões digitais criam diferentes correntes elétricas em diferentes áreas do dedo,
utilizando a corrente elétrica para criar a imagem clara da individualidade do seu dedo ou um identificador biométrico.
Figura 16: Modo de funcionamento leitor biometrico. Fonte: https://www.controlid.com.br/controle-de-acesso/ Este tipo de tecnologia não funciona corretamente em lugares com exposição solar ou ambientes muito claro, também apresenta problemas na identificação de pessoas com idade avançada e pessoas que utilizam muito as mãos, pois as impressões digitais dos dedos já estão desgastadas.
2.2.2.2. Senha e Id de acesso
Os leitores de senha e id de acesso são constituídos por um teclado, que nada mais é que uma interface de comunicação com a controladora, na qual o usuário deverá digitar o seu código de acesso.
Figura 17: Escravo linear LN 001. Fonte: https://nice.com.br/solucoes/controles-de-acesso/
2.2.2.3. Leitor RFID
Os leitores RFID ( Radio Frequency Identification - sistema de identificação por radiofrequência), são utilizados para identificar, rastrear e gerenciar uma enorme gama de produtos, documentos, animais ou pessoas. Trata-se de um sistema de captura de dados que utiliza o sinal, frequência, de rádio para realizar tal tarefa. Esta tecnologia surgiu na década de 80 e designa qualquer sistema que usa radiofrequência como método de
2.3.1. Central
As centrais de incêndio são diferenciadas pelo modo de operação e instalação, sendo eles convencionais ou endereçáveis. Ela é responsável pelo gerenciamento dos acionadores, detectores, sirenes e outros dispositivos. O sistema convencional é ideal para locais pequenos, por possuir menor tecnologia e assim reduzir custo, pois não detecta falhas e defeitos nos dispositivos (detectores e acionadores) de forma automática. É importante ressaltar que este sistema exige manutenção periódica para o perfeito funcionamento. O sistema endereçável é denominado desta forma devido a tecnologia, pois permite que cada dispositivo, seja ele um detector e/ou acionador conectado a uma central, receba um número que é chamado de “endereço”, esse por sua vez permite a identificação do ponto exato da ocorrência de um sinistro. Esta tecnologia possui dois métodos de ligação, chamadas de classe “A” e “B”. Na classe “A” a fiação sai da central, passa por todos os dispositivos e retorna para a central. Este método é mais confiável e robusto, devido a central conseguir se comunicar com os mesmos pela saída ou retorno da fiação. Na classe “B” a fiação sai da central e vai até o último dispositivo, encerrando neste ponto a fiação e gerando um menor custo na obra.
Figura 20: Centrais de Alarme de Incêndio. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/
2.3.2. Acionador
Os acionadores são dispositivos que servem para que os usuários do local possam realizar o disparo do sistema de incêndio antes mesmo que o alarme possa detectar o incêndio por outros dispositivos. Os mesmos devem ser instalados em locais de circulação de pessoas com distância máxima percorrida de 30 metros, e a uma altura entre 0,90 metros e 1,35 metros do piso
acabado, devem possuir cor vermelho, indicando segurança. Em um prédio deve conter pelo menos 1 (um) acionador por pavimento.
Figura 21: Acionador manual de incêndio. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/
2.3.3. Detector de fumaça
Os detectores de fumaça são dispositivos sensíveis a partículas de combustão de produtos sólidos ou líquidos e/ou pirólise suspensas, que formam a geração de fumaça. Os detectores de fumaça mais utilizados são dos tipos: óptico (fotoelétrico) e iônico.
Figura 22: Detector de fumaça. Fonte: www.jflalarmes.com.br/arquivos/fotos-de-produtos/
A máxima área de cobertura de um detector de fumaça está prevista na norma, com a medida máxima de altura até 8 metros e cujo raio de atuação não seja superior a 6, metros da posição de instalação do mesmo. Quando localizados no teto, a distância mínima deve ser de 0,15 metros da parede lateral ou vigas. Em casos justificados, os detectores podem ser instalados na parede lateral, a uma distância entre 0,15 m e 0,30 m do teto, desde que garantido o tempo de resposta do sistema.
Figura 26: tabela de temperatura Fonte: Abnt nbr 17240: O detector termovelocimétrico deve ser instalado em ambientes cuja rapidez na elevação da temperatura no sensor indique seguramente um princípio de incêndio, pois o mesmo mede a temperatura do ambiente constantemente e ao aumentar 8 graus e uma faixa de tempo máximo de 1 minuto o mesmo realiza o disparo do sistema, além de realizar o controle de temperaturas fixas na faixa de 60 a 68 graus. A máxima área de cobertura do detector de calor está prevista na norma, com a medida máxima de altura de até 5 metros, e cujo raio de atuação não seja superior a 4, metros da posição de instalação do mesmo. Quando localizados no teto, a distância mínima deve ser de 0,15 metros da parede lateral ou vigas. Em casos justificados, os detectores podem ser instalados na parede lateral, a uma distância entre 0,15 m e 0,30 m do teto, desde que garantido o tempo de resposta do sistema.
Figura 27: Área de atuação do equipamento. Fonte: Abnt nbr 17240:
2.4. Norma
No Brasil segunda lei 14.376 é obrigatória a elaboração do PPCI (Plano de Prevenção Contra Incêndio) em condomínios, no qual baseasse na ABNT NBR 17240 (Associação Brasileira de Normas Técnicas - Sistemas de detecção e alarme de incêndio – Projeto, instalação, comissionamento e manutenção de sistemas de detecção e alarme de incêndio – Requisitos) para implantação de sistema eletrônicos de combate a incêndio.
2.4.1. NBR
NBR é uma sigla usada para representar a expressão Norma Técnica. É um conjunto de normas e regras técnicas relacionadas a documentos, procedimentos ou processos aplicados a empresas ou determinadas situações. Uma NBR é criada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Este órgão é responsável pela organização e elaboração de normas técnicas que são aplicadas em diferentes áreas, que abrangem desde a pesquisa acadêmica até documentos e procedimentos empresariais. A NBR tem a função e objetivo de padronizar, organizar e qualificar a produção de documentos ou procedimentos. A padronização, através do cumprimento das normas técnicas facilita a compreensão, já que toda documentação é constituída por um mesmo padrão. Estes padrões podem, por exemplo, ser referentes a formatações e configurações de documentos, etapas de realização de procedimentos e processos, uso adequado de termos, símbolos, e classificações pré-definidas para facilitar a compreensão. É importante saber que as NBR não se referem somente a elaboração de documentos e processos. Existem centenas de normas técnicas específicas para diversas áreas, como: Normas de sistemas de gestão de qualidade, padronização de procedimentos operacionais, normas de acessibilidades, gestão ambiental, segurança ocupacional, construção, acústica e engenharia, sistemas de armazenamento de dados e de informação, métodos de medição, segurança de alimentos, gestão de arquivos, normas para produtos de saúde e controle de combustíveis.
