Un moderno sistema di allarme vocale non è un circuito di avvisatori acustici. L'apparecchiatura di controllo e segnalazione di allarme vocale (VACIE) supervisiona le linee degli altoparlanti, memorizza i messaggi di evacuazione, instrada l'audio alle zone e aziona gli amplificatori di linea a 100 V; la EN 54-16:2008 è la norma europea che ne definisce le funzioni obbligatorie e opzionali. Per gran parte della sua vita il rack è elettricamente notevolmente silenzioso; durante una vera evacuazione deve fornire voce intelligibile ad alta potenza audio per molti minuti. Progettare il backup al nichel-metallo idruro che copre un mancato rete inizia quindi, come sempre in questa serie, con un profilo di carico onesto piuttosto che una potenza di targa.
La EN 54-16:2008, «Sistemi di rivelazione e di segnalazione d'incendio — Parte 16: apparecchiature di controllo e segnalazione di allarme vocale», tratta la VACIE come un dispositivo di sicurezza per la vita. Una catena conforme include un microfono di emergenza, un'interfaccia di allarme incendio, generazione di messaggi, instradamento dei segnali, amplificazione e uscite di allarme vocale supervisionate. Le guide degli enti di certificazione EN 54 e di produttori come TOA, Panasonic e LDA Audio Tech concordano: l'alimentazione che nutre una VACIE, interna o esterna, deve soddisfare essa stessa la EN 54-4.
Due funzioni modellano il servizio elettrico. In primo luogo, la supervisione obbligatoria delle linee altoparlanti sorveglia continuamente ogni ramo da 100 V per guasti di circuito aperto e cortocircuito, mantenendo il controller e i suoi relè di supervisione con una corrente piccola ma permanente. In secondo luogo, quando l'interfaccia incendio si attiva, il banco amplificatori riproduce un messaggio memorizzato o un annuncio a microfono dal vivo nelle zone selezionate, ed è allora che la corrente sale ripida.
Nel regime di riposo, la VACIE, la sua scheda DSP/instradamento, l'elettronica di supervisione linea e il display del pannello assorbono una corrente continua modesta, quasi costante — in un rack da 19 pollici piccolo o medio, tipicamente alcune centinaia di milliampere sulla linea a 24 V, con brevi picchi durante un tono di prova settimanale programmato o un autocontrollo di routine dell'amplificatore. Questo regime dura settimane ed è ciò su cui è costruito il calcolo di standby della EN 54-4.
Nel regime di allarme, gli amplificatori di potenza seguono la forma d'onda vocale. Musica e voce hanno un fattore di cresta alto: la potenza media è molto al di sotto del picco, e un messaggio di evacuazione ripetuto con silenzi tra i cicli ha un fattore di servizio ben al di sotto di un tono continuo. La prima figura animata traccia esattamente questa transizione — supervisione piatta, un breve picco di prova, poi un inviluppo che segue il messaggio parlato anziché un'onda quadra.
Un calcolo ingenuo moltiplica l'uscita nominale dell'amplificatore per la durata di evacuazione e sovradimensiona drasticamente la batteria. Un amplificatore da 240 W alimentato a 24 V implica 10 A a uscita continua massima, ma un messaggio parlato ripetuto con pause potrebbe girare a un quarto di quello in media una volta inclusi rendimento dell'amplificatore e fattore di servizio vocale. La seconda figura confronta i minuti di evacuazione disponibili di un pack NiMH fisso per fattori di servizio del 100%, 50%, 35% e 25%; la differenza tra un'ipotesi di tono continuo e un inviluppo vocale realistico è la differenza tra un pack che entra nel rack e uno che non entra.
Il progettista deve comunque dimensionare il peggior caso credibile — un annuncio simultaneo in tutte le zone, un annuncio a microfono di emergenza dal vivo che può essere tenuto in continuo, e l'opzione della EN 54-16 di amplificatori ridondanti dove la specifica esige che un guasto di un singolo amplificatore non faccia mai tacere l'evacuazione.
L'apparecchiatura di alimentazione EN 54-4 applica la stessa logica di durata usata dalle centrali antincendio: un periodo di standby a riposo definito seguito da un periodo di allarme, con la batteria tenuta a fornire entrambi. Per l'allarme vocale il contratto di progettazione comune è 24 ore di funzionamento a riposo più almeno 30 minuti di servizio allarme/evacuazione; installazioni non presidiate o di grado superiore estendono il termine di standby. Dopo una scarica il caricatore deve riportare la batteria all'80% entro 24 ore e alla carica completa entro altre 48 ore.
Fondamentale, il passaggio da rete a batteria deve essere tanto fluido che un messaggio di evacuazione in corso non sia troncato e non deve mai generare esso stesso un guasto o far tacere l'uscita. Questo requisito favorisce una chimica permanentemente connessa e pronta al float, piuttosto che una che dipenda da una commutazione meccanica o un lungo risveglio.
Il nichel-metallo idruro è una chimica acquosa sigillata con un plateau di scarica piatto a 1,2 V e bassa resistenza interna, così una serie di dieci celle presenta una linea nominale stabile a 12 V e una serie di venti celle una linea a 24 V che tengono la tensione durante la raffica vocale. A differenza del litio primario può essere caricato in float per anni e ricaricato dopo ogni evento reale; a differenza del VRLA tollera le temperature calde di controsoffitti e rack che accelerano la corrosione delle griglie di piombo e la perdita d'acqua.
Una carica di mantenimento permanente correttamente progettata, a C/20 o meno, mantiene il pack in piena prontezza senza il sovraccarico sostenuto che secca il separatore. Poiché la VACIE è quasi sempre a rete e solo occasionalmente scaricata, il pack NiMH vive nel regime — lungo float, cicli rari e poco profondi — dove la sua stabilità di calendario e bassa autoscarica sono più preziose.
La discussione ingegneristica per un pack di backup PAVA dovrebbe aprirsi con cinque numeri: la corrente di riposo a 24 V e la sua durata, la potenza nominale e il rendimento dell'amplificatore, il fattore di servizio vocale realistico e l'annuncio continuo più lungo, il termine di standby target e la peggiore temperatura del contenitore. Con quelli, il budget energetico, il numero di serie, la dimensione della cella e il regime di carica seguono direttamente.
I documenti di accompagnamento di questo insieme in tre parti fanno esattamente ciò: il documento B percorre la scelta della chimica e il calcolo Ah passo passo, e il documento C proietta il risultato sulla prova di tipo e la catena di evidenze EN 54-16/EN 54-4/EN 54-24. Insieme trasformano una potenza di targa dell'amplificatore in un progetto di backup NiMH difendibile e certificabile.
Weijiang Power produce celle al nichel-metallo idruro di grado industriale e pack di backup personalizzati per apparecchiature di controllo di allarme vocale, amplificatori di linea a 100 V e sistemi di diffusione sonora di sicurezza. Dite ai nostri ingegneri il vostro obiettivo di standby EN 54-4, la potenza dell'amplificatore e la temperatura del contenitore, e dimensioneremo un pack NiMH sigillato a bassa autoscarica con le linguette, fusibili, NTC e connettori necessari al vostro assemblaggio. Richiedete un pacchetto dati e il rapporto di test di fabbrica sulla pagina prodotti.
