Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong các công trình nhà ở cao tầng và khu chung cư hiện đại, nguy cơ hỏa hoạn luôn tiềm ẩn và có thể gây ra những thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng và tài sản nếu không được phát hiện, cảnh báo và xử lý kịp thời. Đặc thù của các khối nhà cao tầng là mật độ người sinh sống cao, không gian khép kín và việc di chuyển thoát nạn khi có sự cố cháy nổ gặp nhiều khó khăn. Do đó, việc trang bị một hệ thống báo cháy tự động hoạt động liên tục 24/24 giờ, có độ nhạy cao và khả năng tích hợp điều khiển các hệ thống kỹ thuật liên quan là yêu cầu cấp thiết. Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho chung cư cao tầng N01 thuộc dự án nhà ở cao tầng để bán BERRIVER" do sinh viên Vũ Tuấn Anh thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Quyền Huy Ánh (ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, hoàn thành tháng 07/2019) tập trung giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật hệ thống báo cháy cho một công trình chung cư thực tế.
Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo 4 nội dung:
- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống báo cháy tự động: Nghiên cứu lý thuyết về cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động của các thiết bị phát hiện cháy, thiết bị cảnh báo, tủ trung tâm và giải pháp tích hợp hệ thống kỹ thuật trong công trình cao tầng.
- Xác lập cơ sở tính toán và tiêu chuẩn thiết kế: Nghiên cứu các quy chuẩn, tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy (PCCC) hiện hành, xác định các thông số kỹ thuật về diện tích bảo vệ, khoảng cách bố trí đầu báo khói, đầu báo nhiệt và các yêu cầu cấp nguồn điện an toàn.
- Thực hiện thuyết minh và thiết kế chi tiết cho công trình: Tính toán, lựa chọn cấu hình thiết bị phần cứng (tủ điều khiển, card loop, module điều khiển, đầu báo địa chỉ, đầu báo thường, chuông đèn) phù hợp với mặt bằng tòa nhà N01 Berriver Long Biên.
- Xây dựng bản vẽ thiết kế và sản phẩm đồ án: Hoàn thiện báo cáo kỹ thuật và hồ sơ bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị cho các khu vực công cộng và các căn hộ điển hình từ CH-01 đến CH-010.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống báo cháy tự động kết hợp giữa công nghệ báo cháy địa chỉ và báo cháy thường, cùng giải pháp tích hợp điều khiển liên động với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS), thang máy, kiểm soát cửa (Access Control), âm thanh thông báo (PA), thông gió hút khói (HVAC) và lực lượng PCCC 114.
- Phạm vi không gian: Khối chung cư cao tầng N01 thuộc dự án nhà ở cao tầng để bán Berriver Long Biên (Hà Nội), bao gồm các không gian sảnh tầng, hành lang kỹ thuật, phòng chức năng và 10 dạng mặt bằng căn hộ (CH-01 đến CH-010).
- Phạm vi thời gian: Đề tài được giao từ ngày 21/02/2019 và hoàn thành nộp báo cáo vào ngày 10/07/2019.
Cơ sở lý thuyết và tiêu chuẩn thiết kế
Đồ án xây dựng giải pháp kỹ thuật dựa trên các nguyên lý điện tử - cảm biến phát hiện cháy và hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn PCCC. Cơ sở lý thuyết tập trung vào việc phân tích các hiện tượng vật lý của đám cháy để lựa chọn công nghệ đầu báo phù hợp:
1. Phân loại và nguyên lý cảm biến phát hiện cháy
- Đầu báo khói dạng Ion: Sử dụng nguồn phóng xạ Americium 241 để ion hóa không khí giữa hai bản cực mang điện tích trái dấu, tạo ra dòng cation và anion. Khi hạt khói xâm nhập, chúng kết hợp với các ion làm suy giảm dòng điện trong buồng cảm biến. Để khắc phục hiện tượng báo cháy giả do biến động độ ẩm và áp suất khí quyển, đề tài phân tích giải pháp cấu tạo "buồng ion kép" gồm buồng cảm biến hở và buồng tham chiếu kín để so sánh vi sai dòng điện.
- Đầu báo khói quang học: Hoạt động theo hai nguyên lý:
- Quang học khúc xạ (tán xạ): Bình thường điốt phát quang và đầu thu quang không thẳng hàng; khi có khói, tia sáng bị tán xạ và bẻ lệch hướng đi vào đầu thu, kích hoạt tín hiệu báo cháy.
- Quang học truyền thẳng (hấp thụ): Nguồn phát và bộ thu đặt đối diện nhau; khi khói xuất hiện, mật độ khói làm suy giảm cường độ sáng truyền tới đầu thu đến một ngưỡng xác định.
- Đầu báo khói dạng tia chiếu (Beam): Sử dụng cặp thu - phát hồng ngoại với phạm vi bảo vệ rộng ($10 \times 150\text{ m}$), phù hợp cho không gian trần cao hoặc môi trường bụi bẩn, nhiệt độ khắc nghiệt.
- Đầu báo nhiệt: Chia thành hai loại chính:
- Đầu báo nhiệt cố định (Fixed Temperature): Tác động khi nhiệt độ không khí xung quanh đạt các ngưỡng định trước (57°C, 70°C, 100°C).
- Đầu báo nhiệt gia tăng (Rate of Rise): Tác động khi tốc độ tăng nhiệt độ môi trường vượt ngưỡng cho phép (từ 5°C đến 9°C/phút).
- Nút ấn báo cháy trực tiếp: Sử dụng tiếp điểm đóng/ngắt cơ học cho phép con người kích hoạt thủ công tín hiệu báo động khẩn cấp về trung tâm khi phát hiện cháy (dạng nhấn kính vỡ, kéo gạt hoặc nhấn giữ).
2. Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật định mức
Đề tài tổng hợp các thông số kỹ thuật giới hạn đối với thiết bị báo cháy và quy cách bố trí theo tiêu chuẩn thiết kế PCCC:
Bảng: Yêu cầu kỹ thuật đối với các loại đầu báo cháy
| Đặc tính kỹ thuật |
Đầu báo cháy nhiệt |
Đầu báo cháy khói |
Đầu báo cháy lửa |
| Thời gian tác động |
$\le 120\text{ giây}$ |
$\le 30\text{ giây}$ |
$\le 5\text{ giây}$ |
| Ngưỡng tác động |
Từ $40 - 170\text{ }^\circ\text{C}$ |
Thường: $5 - 20%$ độ che mờ; Tia chiếu: $20 - 70%$ |
Ngọn lửa trần cao $15\text{ mm}$ cách $3\text{ m}$ |
| Độ ẩm không khí |
$\le 98%$ |
$\le 98%$ |
$\le 98%$ |
| Nhiệt độ làm việc |
$10 - 170\text{ }^\circ\text{C}$ |
$10 - 49\text{ }^\circ\text{C}$ |
$10 - 50\text{ }^\circ\text{C}$ |
| Diện tích bảo vệ |
$15 - 50\text{ m}^2$ |
$50 - 100\text{ m}^2$ |
Hình chóp góc $120^\circ$ |
Bảng: Khoảng cách và diện tích bảo vệ của đầu báo khói theo độ cao lắp đặt
| Độ cao lắp đặt (m) |
Diện tích bảo vệ của 1 đầu ($m^2$) |
Khoảng cách tối đa giữa các đầu (m) |
Khoảng cách tối đa từ đầu đến tường (m) |
| $\le 3,5$ |
$85 - 100$ |
$10,0$ |
$5,0$ |
| $> 3,5 - 6,0$ |
$70 - 85$ |
$8,5$ |
$4,0$ |
| $> 6,0 - 10,0$ |
$50 - 70$ |
$8,0$ |
$4,0$ |
| $> 10,0 - 12,0$ |
$50$ |
$7,5$ |
$3,5$ |
Bảng: Khoảng cách và diện tích bảo vệ của đầu báo nhiệt theo độ cao lắp đặt
| Độ cao lắp đặt (m) |
Diện tích bảo vệ của 1 đầu ($m^2$) |
Khoảng cách tối đa giữa các đầu (m) |
Khoảng cách tối đa từ đầu đến tường (m) |
| Dưới $3,5$ |
$< 50$ |
$7,0$ |
$3,5$ |
| Từ $3,5 - 6,0$ |
$< 25$ |
$5,0$ |
$2,5$ |
| Lớn hơn $6,0 - 9,0$ |
$< 20$ |
$4,5$ |
$2,0$ |
3. Nguồn dữ liệu sử dụng
Dữ liệu tính toán và thiết kế của đồ án được khai thác từ:
- Hồ sơ bản vẽ thiết kế mặt bằng kiến trúc chung cư N01 thuộc dự án Berriver Long Biên do Công ty TNHH Tư vấn Dự án SEAS cung cấp.
- Tài liệu kỹ thuật hệ thống báo cháy EST3 của hãng Edwards (Hoa Kỳ).
- Hồ sơ tham khảo thiết kế hệ thống báo cháy tòa nhà Hải Phòng Tower.
Thiết kế và cấu hình hệ thống kỹ thuật
Đồ án lựa chọn giải pháp hệ thống báo cháy địa chỉ thông minh EST3 của hãng Edwards, kết hợp giữa các thiết bị địa chỉ tại khu vực hành lang công cộng và các đầu báo thông thường (conventional) thông qua module giao tiếp địa chỉ lắp đặt tại từng căn hộ. Giải pháp này giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư thiết bị trong khi vẫn đảm bảo tủ trung tâm định vị chính xác vị trí sự cố theo từng phòng/căn hộ.
1. Cấu hình phần cứng trung tâm và truyền thông
- Tủ trung tâm EST3 (Model 3-CAB21): Gồm bộ vi xử lý CPU trung tâm hoạt động ở điện áp $24\text{ VDC}$ (dòng định mức $155\text{ mA}$ ở trạng thái bình thường, $165\text{ mA}$ khi báo động). Khối biến áp nguồn đầu vào $120 - 230\text{ VAC}$ ($50 - 60\text{ Hz}$), đầu ra $24\text{ VDC}$, dòng cung cấp tối đa $3,5\text{ A/loop}$ và tổng công suất cực đại $28\text{ A}$, hỗ trợ ắc quy dự phòng $24\text{ VDC} - 7\text{Ah}$ (hoặc $12\text{ Ah}$).
- Card mạch vòng 3-SDDC1: Trang bị 6 card điều khiển 2 loop, điện áp $24\text{ VDC}$ (dòng làm việc $264\text{ mA}$ thường trực, $336\text{ mA}$ báo động). Chiều dài đường dây tín hiệu tối đa từ card tới thiết bị đạt $1178\text{ m}$ (đối với dây tiết diện $1,5\text{ mm}^2$) và $802\text{ m}$ (đối với dây $1,0\text{ mm}^2$).
- Giao diện mạng và hiển thị: 02 card kết nối máy tính (chuẩn RS232/RS485), 02 card kết nối mạng nội bộ (Network), 01 màn hình hiển thị phụ (3-LCDANN) và hệ thống máy tính điều khiển kèm phần mềm đồ họa giám sát.
2. Danh mục thiết bị lựa chọn cho công trình
Bảng: Bảng tổng hợp thiết bị hệ thống báo cháy tòa nhà N01 Berriver (Theo Bảng 3.1)
| STT |
Tên thiết bị |
Mã hiệu (Model) |
Số lượng |
| 1 |
Tủ báo cháy trung tâm EST3 |
3-CAB21 |
01 bộ |
| 2 |
Tủ hiển thị phụ |
3-LCDANN |
01 bộ |
| 3 |
Card điều khiển 2 loop |
3-SDDC1 |
06 cái |
| 4 |
Card hỗ trợ kết nối máy tính |
RS232 / RS485 |
02 cái |
| 5 |
Card hỗ trợ kết nối mạng |
Network Card |
02 cái |
| 6 |
Đầu báo khói quang địa chỉ |
SIGA-PS |
62 cái |
| 7 |
Đầu báo khói quang thường |
521B |
973 cái |
| 8 |
Đầu báo nhiệt cố định địa chỉ |
SIGA-HFS |
190 cái |
| 9 |
Đầu báo nhiệt cố định thường |
281B-PL |
551 cái |
| 10 |
Nút ấn báo cháy địa chỉ |
SIGA-271 |
11 cái |
| 11 |
Nút ấn báo cháy thường |
270-DPO |
47 cái |
| 12 |
Module đầu ra không điện áp (Relay) |
SIGA-CR |
01 cái |
| 13 |
Module đầu ra có điện áp (Control) |
SIGA-CC1 |
01 cái |
| 14 |
Module giao tiếp hệ thống BMS |
BACNET-IP |
01 cái |
| 15 |
Module giao tiếp đầu báo thường |
SIGA-CT1 |
271 cái |
| 16 |
Chuông và đèn chớp báo cháy |
323D-10AW |
180 cái |
| 17 |
Hệ thống máy tính + phần mềm đồ họa |
PC + Graphic Software |
01 hệ |
| 18 |
Bộ nguồn điện dự phòng |
24VDC - 7Ah |
01 bộ |
3. Tích hợp liên động hệ thống kỹ thuật công trình
Hệ thống báo cháy trung tâm EST3 được thiết kế liên động với toàn bộ hạ tầng kỹ thuật của khối chung cư N01:
- Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS): Kết nối qua module BACNET-IP truyền trạng thái giám sát 24/24 về phòng điều khiển trung tâm.
- Hệ thống thang máy: Khi có tín hiệu báo cháy, module điều khiển gửi lệnh đưa các cabin thang máy về tầng thoát hiểm chính (thường là tầng 1), mở cửa và khóa thang để tránh người dân mắc kẹt.
- Hệ thống kiểm soát ra vào (Access Control - ACH): Tự động kích hoạt mở tất cả các cửa thoát hiểm, cửa từ và cổng phân làn để cư dân di tản.
- Hệ thống âm thanh công cộng (PA): Ưu tiên phát thông điệp cảnh báo sơ tán khẩn cấp theo từng khu vực hoặc toàn bộ tòa nhà.
- Hệ thống HVAC và hút khói: Tự động ngắt các khối xử lý không khí (AHU) nhằm ngăn khói lan truyền qua đường ống gió, đồng thời kích hoạt quạt tăng áp cầu thang thoát hiểm và quạt hút khói hành lang thông qua các module SIGA-CR/SIGA-CC1.
- Hệ thống chữa cháy và liên lạc 114: Giám sát công tắc dòng chảy, van chặn của hệ thống chữa cháy tự động và tự động truyền tin báo cháy đến trung tâm điều hành cảnh sát PCCC 114.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Hệ thống báo cháy tự động
Chương 1 trình bày tổng quan về lý luận và cơ sở kỹ thuật của hệ thống báo cháy tự động trong công trình xây dựng. Tác giả nêu rõ chức năng cảnh báo sớm, các thành phần cấu tạo chính (trung tâm báo cháy, thiết bị đầu vào, thiết bị đầu ra) và quy trình hoạt động khép kín của hệ thống. Chương này phân tích chi tiết sự khác biệt về nguyên lý làm việc và khả năng định vị sự cố giữa hệ thống báo cháy thông thường (theo zone) và hệ thống báo cháy địa chỉ. Đồng thời, tác giả phân tích sâu cơ chế vật lý của từng loại cảm biến: nguyên lý buồng ion kép với nguồn bức xạ Americium 241, nguyên lý tán xạ/hấp thụ ánh sáng trong đầu báo quang, đầu báo Beam tia chiếu, đầu báo nhiệt cố định/gia tăng và các dạng nút ấn khẩn cấp. Cuối chương là sơ đồ và nguyên lý tích hợp hệ thống báo cháy với BMS, Access Control, thang máy, PA, HVAC, bơm chữa cháy và kênh báo động 114.
Chương 2: Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống báo cháy tự động
Chương 2 thiết lập các nguyên tắc và thông số kỹ thuật phục vụ việc thiết kế bố trí mạng lưới thiết bị PCCC cho công trình cao tầng. Tác giả tổng hợp các bảng tiêu chuẩn kỹ thuật về thời gian tác động, ngưỡng nhiệt độ/độ che mờ, giới hạn độ ẩm ($\le 98%$), dải nhiệt độ làm việc của từng chủng loại đầu báo. Trọng tâm của chương là việc xác định định mức diện tích bảo vệ và khoảng cách tối đa giữa các đầu báo, khoảng cách từ đầu báo đến tường bao dựa theo chiều cao thông thủy của trần nhà (cho cả đầu báo khói và đầu báo nhiệt). Bên cạnh đó, chương 2 cũng làm rõ các yêu cầu về đường dây truyền tín hiệu, cấu trúc mạch loop và các thông số tính toán dung lượng nguồn điện xoay chiều, nguồn điện dự phòng ắc quy để hệ thống duy trì hoạt động liên tục khi xảy ra mất điện lưới.
Chương 3: Thuyết minh thiết kế hệ thống báo cháy
Chương 3 là phần nội dung trọng tâm của đồ án, trình bày chi tiết phương án thiết kế áp dụng trực tiếp cho công trình chung cư N01 Berriver Long Biên. Tác giả thuyết minh tiêu chí lựa chọn cấu hình hệ thống Edwards EST3, lập bảng tổng hợp thông số kỹ thuật chi tiết của từng thiết bị: tủ trung tâm 3-CAB21, khối CPU, khối biến áp, card 2 loop 3-SDDC1, các module chức năng (SIGA-CR, SIGA-CC1, SIGA-CT1, BACNET-IP, FSB-PC), đầu báo khói 521B và SIGA-PS, đầu báo nhiệt SIGA-HFS và 281B-PL, nút ấn SIGA-271 và 270-DPO, chuông đèn 323D-10AW và G1-HDVM. Dựa trên hồ sơ mặt bằng 10 mẫu căn hộ (CH-01 đến CH-010) và khu vực công cộng, tác giả triển khai sơ đồ nguyên lý đấu nối, phân chia tải các loop và thiết lập sơ đồ khối kết nối liên động các hệ thống cơ điện trong tòa nhà.
Chương 4: Kết luận
Chương 4 đúc kết các kết quả đạt được của đồ án tốt nghiệp, khẳng định phương án thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho tòa nhà N01 Berriver đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra, tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật an toàn PCCC, đưa ra cấu hình thiết bị hợp lý về mặt kỹ thuật và có tính khả thi ứng dụng cho công trình thực tế.
Kết quả và đóng góp kỹ thuật
Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật và đóng góp cụ thể sau:
- Xây dựng cấu hình hệ thống báo cháy hoàn chỉnh: Thiết kế thành công hệ thống báo cháy cho tòa chung cư N01 Berriver với trung tâm điều khiển EST3 gồm 6 card 3-SDDC1 quản lý 12 loop tín hiệu. Hệ thống tích hợp tổng cộng 1.035 đầu báo khói (62 địa chỉ SIGA-PS, 973 thường 521B), 741 đầu báo nhiệt (190 địa chỉ SIGA-HFS, 551 thường 281B-PL), 58 nút ấn báo cháy (11 địa chỉ SIGA-271, 47 thường 270-DPO), 180 chuông đèn báo cháy 323D-10AW và 271 module giao tiếp SIGA-CT1.
- Giải pháp kỹ thuật tối ưu hóa chi phí: Đề xuất giải pháp lai (hybrid) kết hợp thiết bị địa chỉ ở khu vực sảnh, hành lang công cộng và thiết bị thường bên trong căn hộ kết nối qua module SIGA-CT1. Mô hình này vừa đảm bảo tủ trung tâm định danh chính xác vị trí căn hộ xảy ra sự cố cháy, vừa tiết kiệm đáng kể chi phí đầu tư so với việc lắp đặt $100%$ thiết bị địa chỉ.
- Đóng góp về tính toán liên động kỹ thuật: Xác lập sơ đồ kết nối liên động hoàn chỉnh giữa trung tâm báo cháy với hệ thống BMS qua chuẩn BACNET-IP, điều khiển hạ tầng thang máy, kiểm soát cửa thoát hiểm, quạt hút khói/tăng áp và âm thanh công cộng, hình thành quy trình ứng phó tự động khi xảy ra hỏa hoạn trong tòa nhà cao tầng.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Dựa trên nhận xét của giáo viên phản biện và phạm vi thực tế được trình bày trong tài liệu, đề tài có một số hạn chế và định hướng phát triển sau:
- Hạn chế:
- Hồ sơ thuyết minh còn thiếu một số trích dẫn chi tiết của các văn bản quy chuẩn, tiêu chuẩn PCCC cụ thể được áp dụng trong quá trình tính toán.
- Cần bổ sung và làm rõ hơn các số liệu đầu vào cùng các giả định kỹ thuật khi tính toán dung lượng nguồn và phân bổ thiết bị trên từng mạch loop.
- Cần giải thích chi tiết hơn cơ sở luận chứng kỹ thuật khi lựa chọn các thông số thiết bị cụ thể của hãng Edwards thay vì các thương hiệu khác trên thị trường.
- Chưa xây dựng chi tiết ma trận điều khiển nguyên lý (Cause and Effect Matrix) và kịch bản lập trình phần mềm đồ họa chi tiết cho từng vùng báo cháy.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Hoàn thiện hồ sơ bản vẽ thi công chi tiết (Shop Drawing), bảng tính toán chi tiết sụt áp đường dây tín hiệu và công suất tiêu thụ của hệ thống cảnh báo âm thanh ở chế độ tải cực đại.
- Xây dựng kịch bản lập trình tích hợp chuyên sâu trên phần mềm đồ họa trung tâm và cấu hình giao thức truyền thông BACNET-IP thực tế kết nối với hệ thống BMS tòa nhà.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Công trình, Cơ điện Tòa nhà (M&E): Có thể tham khảo phương pháp luận thiết kế một hệ thống báo cháy địa chỉ thực tế, quy trình tính toán bố trí đầu báo theo tiêu chuẩn chiều cao trần và cách cấu hình tủ báo cháy trung tâm.
- Kỹ sư thiết kế PCCC và tư vấn giám sát M&E: Tham khảo danh mục thông số kỹ thuật chi tiết của dòng thiết bị Edwards EST3, các module giám sát/điều khiển (SIGA-CR, SIGA-CC1, SIGA-CT1) và sơ đồ tích hợp liên động hệ thống báo cháy với BMS, thang máy, quạt tăng áp và âm thanh thông báo.
- Nội dung có giá trị tham khảo nổi bật: Các bảng tra định mức khoảng cách/diện tích bảo vệ của đầu báo khói và đầu báo nhiệt (Bảng 2.2, Bảng 2.3) cùng sơ đồ phối hợp giữa đầu báo thường và module địa chỉ SIGA-CT1 trong thiết kế căn hộ chung cư.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao đồ án lại lựa chọn phối hợp giữa đầu báo địa chỉ và đầu báo thường thay vì sử dụng $100%$ đầu báo địa chỉ?
Trong công trình chung cư N01 Berriver, tác giả sử dụng đầu báo địa chỉ (SIGA-PS, SIGA-HFS) tại các khu vực công cộng, hành lang và sử dụng đầu báo thường (521B, 281B-PL) bên trong các căn hộ nhưng kết nối thông qua 271 module giao tiếp SIGA-CT1. Giải pháp này giúp trung tâm EST3 vẫn định vị chính xác căn hộ có sự cố (thông qua địa chỉ của module SIGA-CT1) mà giảm thiểu được chi phí đầu tư thiết bị đầu báo bên trong căn hộ.
2. Tủ trung tâm EST3 sử dụng cấu hình card loop và thông số đường dây tín hiệu như thế nào?
Tủ trung tâm EST3 sử dụng 06 card 3-SDDC1 (mỗi card quản lý 2 loop, tổng cộng 12 loop). Dòng điện cung cấp định mức là $3,5\text{ A/loop}$. Khoảng cách đi dây tín hiệu tối đa cho phép từ card tới thiết bị là $1178\text{ m}$ khi dùng dây tiết diện $1,5\text{ mm}^2$ và $802\text{ m}$ khi dùng dây tiết diện $1,0\text{ mm}^2$.
3. Nguyên lý buồng ion kép trong đầu báo khói Ion giải quyết nhược điểm báo giả do thời tiết như thế nào?
Đầu báo khói Ion buồng kép gồm một buồng cảm biến hở chịu ảnh hưởng của môi trường (khói, bụi, độ ẩm, áp suất) và một buồng tham chiếu kín chỉ chịu ảnh hưởng của độ ẩm và áp suất khí quyển. Mạch điện tử so sánh vi sai dòng điện giữa hai buồng: khi độ ẩm hoặc áp suất khí quyển thay đổi, dòng điện ở cả hai buồng biến thiên như nhau nên tín hiệu được giữ cân bằng, tránh báo động giả; chỉ khi hạt khói có kích thước lớn thâm nhập vào buồng cảm biến làm suy giảm dòng điện cục bộ, sự mất cân bằng mới kích hoạt tín hiệu báo cháy.
4. Khi có cháy, hệ thống báo cháy EST3 điều khiển liên động hệ thống thang máy và hệ thống HVAC như thế nào?
Thông qua các module điều khiển đầu ra (SIGA-CR, SIGA-CC1), tủ trung tâm sẽ kích hoạt: (1) Ngắt nguồn các dàn xử lý không khí AHU để ngăn khói lan theo đường ống gió; (2) Kích hoạt quạt tăng áp buồng thang và quạt hút khói hành lang; (3) Gửi tín hiệu điều khiển đưa tất cả cabin thang máy tự động di chuyển về tầng thoát hiểm chính (tầng 1), mở cửa để người bên trong thoát ra và khóa hoạt động thang máy.
5. Nguồn điện cấp cho tủ trung tâm EST3 có thông số kỹ thuật và phương án dự phòng ra sao?
Khối biến áp của tủ nhận nguồn điện xoay chiều đầu vào $120 - 230\text{ VAC}$ ($50 - 60\text{ Hz}$), chỉnh lưu hạ áp cung cấp đầu ra $24\text{ VDC}$ với dòng cực đại $28\text{ A}$. Khối vi xử lý CPU hoạt động ở mức $24\text{ VDC}$ ($155\text{ mA}$ chế độ thường, $165\text{ mA}$ chế độ báo động). Hệ thống được trang bị bộ nguồn ắc quy dự phòng $24\text{ VDC} - 7\text{Ah}$ (hỗ trợ mở rộng $12\text{ Ah}$) nhằm đảm bảo hệ thống duy trì hoạt động liên tục khi mất nguồn điện lưới.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Vũ Tuấn Anh đã hoàn thành trọn vẹn nhiệm vụ thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho tòa chung cư N01 thuộc dự án Berriver Long Biên bằng việc ứng dụng dòng thiết bị địa chỉ thông minh Edwards EST3. Tác giả đã giải quyết hài hòa bài toán kỹ thuật và kinh tế thông qua mô hình tích hợp 271 module SIGA-CT1 quản lý mạng lưới đầu báo thường trong căn hộ và đầu báo địa chỉ ngoài hành lang. Bản thiết kế đảm bảo đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật về định mức diện tích bảo vệ, tính toán mạch loop an toàn và thiết lập cơ chế điều khiển liên động hoàn chỉnh với các hệ thống hạ tầng kỹ thuật của tòa nhà cao tầng.
