CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 1.1 Khái niệm, chức năng và nhiệm vụ. Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống bao gồm tập hợp các thiết bị có nhiệm vụ phát hiện và báo động khi có cháy xảy ra. Việc phát hiện ra các tín hiệu cháy được thực hiện tự động bởi các thiết bị và hoạt động liên tục trong 24/24 giờ.
Với chức năng cảnh báo sớm, hệ thống có nhiệm vụ phát hiện sớm các nguy cơ cháy nổ tại tất cả các vị trí trong công trình. Ngoài ra hệ thống phải có khả năng tích hợp các hệ thống kỹ thuật khác phục vụ công tác chữa cháy và thoát nạn, giúp hạn chế tối đa thiệt hại về con người và tài sản.2 Phân loại hệ thống báo cháy tự động 1.1 Hệ thống báo cháy thông thường. Hệ thống báo cháy thông thường xác định điểm gặp sự cố theo “Khu vực ( Zone )”. Cáp vật lý sẽ kết nối các đầu dò cảm biến và nút nhấn khẩn.
Tín hiệu được nối dây về bộ điều khiển trung tâm báo cháy. Các nút nhấn và đầu dò cảm biến sẽ được bố trí theo từng cụm Zone (khu vực) để xác định Zone nào đang báo động. Mỗi Zone sẽ tương ứng với 1 đèn chỉ báo trên bảng điều khiển (ví dụ: Zone 2 đang báo cháy). Với tính năng đơn giản, giá thành không cao, hệ thống báo cháy thông thường chỉ thích hợp lắp đặt tại các công ty có diện tích vừa hoặc nhỏ ( khoảng vài ngàn m2, số lượng các phòng không nhiều ( vài chục phòng); lắp đặt cho những nhà, xưởng nhỏ… Các thiết bị trong hệ thống được mắc nối tiếp với nhau và mắc nối tiếp với trung tâm báo cháy, nên khi xảy ra sự cố trung tâm chỉ có thể nhận biết khái quát và hiển thị toàn bộ khu vực (zone) mà hệ thống giám sát (chứ không cho biết chính xác vị trí từng đầu báo, từng địa điểm có cháy).
Điều này làm hạn chế khả năng xử lý của nhân viên giám sát. Khi lắp đặt, chúng ta chia toà nhà thành nhiều Zone nhỏ và mỗi Zone gắn càng ít đầu dò thì việc xác định vị trí kích hoạt cảnh báo càng chính xác. Điều này rất quan 2 GVHD: Th.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công trọng đối với ban quản lý toà nhà hoặc chủ nhà khi cần biết chính xác “Zone” nào đang gặp sự cố hoả hoạn để kịp thời ứng phó. Sơ đồ hệ thống báo cháy thông thường.
Ưu điểm của hệ thống báo cháy thông thường là giá thành rẻ. Nhược điểm là chỉ phân biệt được vùng bị cháy 1 cách khái quát (chỉ biết cụm zone), không biết chính xác vị trí cháy để xử lý kịp thời – đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp. Phù hợp: nhà nhỏ, văn phòng nhỏ.2 Hệ thống báo cháy địa chỉ. Nguyên lý hệ thống báo cháy địa chỉ cũng tương tự như một hệ thống báo cháy thông thường.
Điểm khác biệt duy nhất của hệ thống báo cháy địa chỉ là biết vị trí chính xác vị trí nào đang kích hoạt báo động (thay vì chỉ biết khái quát theo khu vực zone như hệ thống thông thường). Với tính năng kỹ thuật cao, hệ thống báo cháy địa chỉ dùng để lắp đặt tại các công trình mà mặt bằng sử dụng rộng lớn (vài chục ngàn m2), được chia ra làm nhiều khu vực độc lập, các phòng ban trong từng khu vực riêng biệt với nhau. Từng thiết bị trong hệ thống được mắc trực tiếp vào trung tâm báo cháy giúp trung tâm nhận tín 3 GVHD: Th.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công hiệu xảy ra cháy tại từng khu vực, từng địa điểm một cách rõ ràng, chính xác. Từ đó trung tâm có thể nhận biết thông tin sự cố một cách chi tiết và được hiển thị trên bảng hiển thị phụ giúp nhân viên giám sát có thể xử lý sự cố một cách nhanh chóng.
Sơ đồ hệ thống báo cháy địa chỉ. Hệ thống báo cháy địa chỉ xác định chính xác tuyệt đối vị trí xảy ra sự cố cháy, nổ, hoả hoạn hoặc khí độc. Trên bảng điều khiển trung tâm sẽ thể hiện rõ đầu dò cảm biến nào đang kích hoạt, từ đó công tác sơ tán hoặc ứng cứu được triển khai chính xác, kịp thời để hạn chế các tổn thất về tính mạng, tài sản. Ưu điểm của thiết bị báo cháy địa chỉ là mỗi cảm biến đều có 1 địa chỉ riêng, giúp phát hiện và xử lý đúng vị trí đang báo cháy hoặc gặp sự cố.
Nhược điểm là giá thành cao, cần triển khai các mô-đun địa chỉ và các thiết bị báo cháy phải đồng bộ với nhau (trung tâm, cảm biến, mô-đun địa chỉ).s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công 1.3 Hệ thống báo cháy thông minh Ở hệ thống báo cháy thông minh, các đầu dò cảm biến được tích hợp bộ vi xử lý riêng của chúng. Hệ thống báo cháy thông minh là hoàn toàn khác biệt. Ở hai hệ thống trên, hệ thống thông thường và hệ thống địa chỉ, các đầu dò cảm biến không được gọi là “thông minh”. Vì chúng chỉ có thể đưa ra các tín hiệu khi phát hiện điều bất thường (như có lửa, khói, khí độc…), nhưng các cảm biến không thể phân tích đâu là trường hợp tín hiệu giả.
Vì vậy, việc quyết định xem có hoả hoạn hay bị lỗi tuỳ thuộc hoàn toàn vào thiết bị điều khiển báo cháy trung tâm. Nguyên lý hệ thống báo cháy thông minh Ở hệ thống báo động thông minh, mỗi máy dò cảm biến sẽ có bộ vi xử lý riêng của nó để đánh giá môi trường xung quanh nó, và thông báo với Bảng điều khiển trung tâm xem có hoả hoạn hoặc lỗi, hoặc đầu dò cảm biến cần được vệ sinh hay không.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công Ưu điểm của thiết bị báo cháy thông minh là độ tin cậy cao, ít trường hợp báo động giả. Nhược điểm là giá thành cao.4 Hệ thống báo cháy không dây Hệ thống báo cháy không dây truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị với nhau thông qua sóng không dây (sóng riêng). Hệ thống báo cháy không dây có nguyên lý hoạt động tương tự báo cháy địa chỉ, tuy nhiên điểm khác biệt duy nhất là chúng không đi dây từ cảm biến về bộ trung tâm báo cháy.
Thay vào đó, toàn bộ tín hiệu đều được kết nối không dây. Hệ thống báo cháy không dây Ưu điểm: Thời gian thi công rất nhanh, linh hoạt trong thay đổi vị trí. Nhược điểm: Sóng xuyên tường / xuyên tầng bị tiêu hao lớn (cần có bộ khuyếch đại sóng). Để đổi lấy sự ổn định và bảo mật tín hiệu không dây, các hệ thống báo cháy không dây thường có giá thành cao nhằm đảm bảo thông suốt các kết nối, đảm bảo độ tin cậy và ít rủi ro.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công 1.
Các thành phần của hệ thống Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu có 3 thành phần như sau: 1. Trung tâm báo cháy. ✓ Được thiết kế dạng tủ bao gồm: 1 bo mạch chính, 1 biến thế, 1 nguồn phụ. Thiết bị đầu vào.
✓ Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa. ✓ Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn). Thiết bị đầu ra. ✓ Màn hình hiển thị ✓ Chuông báo động, còi báo động.
✓ Đèn báo động, đèn exit. ✓ Mô-đun điều khiển. Nguyên lý hoạt động. Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín.
Khi có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa), các thiết bị đầu vào (đầu báo, công tắc khẩn) nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy. Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy thông qua các zone ( đối với hệ thống báo cháy thường) hoặc thông qua địa chỉ( đối với hệ thống báo cháy địa chỉ) và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn), các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống 8 GVHD: Th.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công CHƯƠNG 2. CÁC THÀNH PHẦN VÀ THIẾT BỊ HỆ THỐNG BÁO CHÁY 2.1 Tủ báo cháy trung tâm.
Đây là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống và quyết định chất lượng của hệ thống. Là thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động, cấu hình các khả năng hoạt động cho hệ thống. Có khả năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy từ các đầu báo cháy tự động hoặc các tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị các thông tin về hệ thống và phát lệnh báo động, chỉ thị nơi xảy ra cháy. Thiết bị báo cháy trung tâm là trung tâm xử lý của toàn bộ hệ thống.
Bao gồm các loại: - Tủ báo cháy có dây - Tủ báo cháy không dây - Tủ báo cháy thường - Tủ báo cháy địa chỉ - Tủ báo cháy thông minh Trong trường hợp cần thiết có thể truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy. Có khả năng tự kiểm tra hoạt động bình thường của hệ thống, chỉ thị sự cố của hệ thống như đứt dây, chập mạch. Các thành phần cơ bản của một tủ báo cháy trung tâm: Bộ nguồn: Có tác dụng biến đổi điện áp từ xoay chiều sang điện áp một chiều 12V hoặc 24V cung cấp cho các thiết bị của hệ thống. Bộ xử lý trung tâm ( CPU ): Là thiết bị quan trọng nhất của tủ, là khối chứa cơ sở dữ liệu toàn bộ hệ thống; Tiếp nhận và xử lý các thông tin; Cung cấp các giao thức điều khiển, kết nối.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công Bộ hiển thị: Thường dùng các đèn báo chỉ thị, hay dùng màn hiển thị LCD, hiển thị toàn bộ các thông tin hệ thống như: thông tin báo cháy, thông tin sự cố…, các nút ấn cho phép người sử dụng giao tiếp với tủ báo cháy.
Bộ cảnh báo: Sử dụng các đèn Led, còi chíp cảnh báo trực tiếp tại tủ. Card Loop: Tủ báo cháy trung tâm sử dụng các Card loop để quản lý các thiết bị, mỗi card sẽ quản lý thiết bị ở một khu vực nhất định, từ đó sẽ dễ dàng hơn trong công tác kiểm tra và bảo trì. Mô hình một tủ trung tâm đầy đủ như hình 2. Cấu trúc tủ điều khiển.s Phạm Đức Thuận SVTH: Lê Thành Công 2.2 Thiết bị đầu vào 2.