Tải bản đầy đủ

tìm hiểu hệ thống báo cháy fire alam trong hệ thống pccc và liên kết với hệ thống BMS với phương thwucs định địa chỉ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA
-----o0o-----

BÀI TẬP LỚN MÔN CHUYÊN ĐỀ
TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

GVHD: NGUYỄN SƠN TÙNG
SVTH: TRẦN VIỆT HOÀNG
VŨ VĂN ĐIỀU
NGUYỄN XUÂN LONG
PHẠM VĂN LỢI

HÀ NỘI 2015-2016


ĐỀ TÀI 5: Tìm hiểu về hệ báo cháy Fire Alarm trong hệ thống PCCC và
phương thức định địa chỉ kết nối với BMS.

TT Yêu cầu

1
2

Sơ đồ nguyên lý
Mạch lực

Khổ giấy

Số lượng

A3
A3

1
1

PHẦN THUYẾT MINH
- Giới thiệu chung
- Sơ đồ cấu tạo, sơ đồ mạch, nguyên lý hoạt động
- Các đầu vào/ra và đặc tính của các bộ điều khiển số trực tiếp.
- Các thiết bị và cơ cấu được sử dụng trong hệ thống
- Các phương thức kết nối, phân tầng kỹ thuật
- Thông số kỹ thuật, các chế độ làm việc.
- Đặc tính điều khiển, đặc tính cơ.
- Các tham số cài đặt
- Sơ đồ cấu trúc mạng hệ thống và Mô phỏng
- Lĩnh vực ứng dụng
- Hướng phát triển
- Kết luận

2


Mục Lục
1. Giới thiệu chung về hệ thống báo cháy tự động. .............................................. 1
1.1. Khái niệm hệ thống báo cháy tự động. ...................................................... 1
1.2. Các thành phần của hệ thống báo cháy tự động. ....................................... 1
1.2.1. Trung tâm báo cháy. ........................................................................... 1
1.2.2. Các thiết bị đầu vào............................................................................. 1
1.2.3. Các thiết bị đầu ra. .............................................................................. 1

1.3. Hệ thống BMS. .......................................................................................... 1
2. Sơ đồ cấu tạo và Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy tự động. .......... 3
3. Phân loại hệ thống báo cháy tự động. ............................................................... 5
3.1. Hệ thống báo cháy thông thường. .............................................................. 5
3.2. Hệ thống báo cháy địa chỉ.......................................................................... 6
4. Các thiết bị đầu ra/vào và cơ cấu sử dụng của chúng trong hệ thống. ............. 8
4.1. Trung tâm báo cháy. .................................................................................. 8
4.2. Các thiết bị đầu vào.................................................................................... 9
4.3. Các thiết bị đầu ra. ................................................................................... 13
5. Các phương thức định địa chỉ kết nối với BMS. ............................................ 16
6. Các yêu cầu về thông số kỹ thuật trong hệ thống. .......................................... 20
7. Các chế độ làm việc của hệ thống báo cháy tự động. ..................................... 22
8. Lĩnh vực ứng dụng và hướng phát triển. ........................................................ 23
9. Sơ đồ cấu trúc mạng hệ thống và mô phỏng................................................... 24
Kết luận ............................................................................................................... 25

3


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

1. Giới thiệu chung về hệ thống báo cháy tự động.
1.1. Khái niệm hệ thống báo cháy tự động.
Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống 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
có thể được thực hiện tự động bởi các thiết bị hoặc bởi con người và nhất thiết
phải hoạt động liên tục trong 24/24 giờ kể cả khi mất điện thì hệ thống vẫn phải
hoạt động dựa vào nguồn điện dự phòng.
1.2. Các thành phần của hệ thống báo cháy tự động.
Một hệ thống báo cháy tự động thì gồm có 3 thành phần chính như sau:
1.2.1. Trung tâm báo cháy.
Được thiết kế dạng tủ ,bao gồm các thiết bị chính như: Bo mạch, biến thế,
pin/ắc quy.
1.2.2. Các thiết bị đầu vào.
Thiết bị đầu vào trong hệ thống thì có loại tự động và có loại được tác
động bởi con người.
 Đầu báo cháy : đầu báo khói, đầu báo nhiệt, đầu báo gas, đầu báo lửa.
 Công tắc khẩn.
1.2.3. Các thiết bị đầu ra.
Thiết bị đầu ra có trong hệ thống báo cháy tự động gồm: Chuông, còi,
đèn báo động. Bảng hiển thị phụ và bộ quay số điện thoại tự động.
1.3. Hệ thống BMS.
BMS (Building Management System) là một hệ thống đồng bộ cho phép
điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà như hệ thống điện, hệ
thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hòa thông gió, cảnh báo môi trường, an
ninh, báo cháy – chữa cháy, ... Đảm bảo việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà

pg. 1


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

được chính xác, kịp thời. Với các yêu cầu như vậy hệ thống BMS có các tính
năng chính như:
 Quản lý tín hiệu cảnh báo.
 Giám sát & điều khiển toàn bộ toà nhà.
 Đặt lịch hoạt động cho thiết bị.
 Quản lý dữ liệu gồm soạn thảo chương trình, quản lý cơ sở dữ liệu,
chương trình soạn thảo đồ hoạ, lưu trữ và sao lưu dữ liệu.
 Báo cáo, tổng hợp thông tin.
 Với nhiệm vụ như vậy, hệ thống BMS bao gồm:
 Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành: đặt tại các thiết bị trường như
: AHU, FCU, Chillers, ... Pump, Fan, ... làm nhiệm vụ thu thập các thông
số : trạng thái hoạt động, nhiệt độ, áp suất, mức, lưu lượng, công suất,
dòng, áp, ... Và thực thi các lệnh điều khiển : đóng/cắt, quay, xoay các cơ
cấu cơ khí, điều khiển các biến tần, ...
 Các bộ điều khiển số DDC: các bộ này có thể nằm tại nhiều phân lớp
mạng khác nhau trong hệ thống: FLN : mạng tầng tòa nhà, BLN : mạng
tổng tòa nhà. Có thể giao tiếp qua các chuẩn TCP/IP, Bacnet/IP, Bacnet
MS/TP, ... làm nhiệm vụ điều khiển cho các hệ thống ( các chương trình
điều khiển nằm ở đây), thu thập và lưu trữ dữ liệu hoạt động
 Hệ thống quản lý và thu thập dữ liệu: hệ thống máy chủ, phần mềm: làm
nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các DDC lên hệ thống BMS. Tạo ra giao
diện đồ họa người sử dụng, tạo ra công cụ lập trình từ xa, tạo ra công cụ
giám sát, thu thập và xử lý dữ liệu, các tính năng diều khiển nâng cao :
PID số, tối ưu, bền vững, remote, ...

pg. 2


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

2. Sơ đồ cấu tạo và Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy tự động.

Hình 1:Sơ đồ hệ thống báo cháy tự động.
Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy tự động là một quy trình khép
kín. Khi có sự cố về cháy xảy ra lúc này sự biến đổi về ánh sáng, nhiệt độ, thành
phần (gas trong không khí) sẽ được các bộ cảm biến đầu vào tự động tiếp nhận
hoặc khi các bộ cảm biến này chưa kịp nhận biết nhưng có người phát hiện ra sự
cố và nhấn nút công tắc khẩn thì các tín hiệu này sẽ được đưa về Trung tâm báo
cháy.
Tại đây Trung tâm báo cháy sẽ xử lý các thông tin vừa tiếp nhận được,
xác định vị trí nơi xảy ra sự cố ( thông qua các zone hoặc loop) và truyền thông
tin đến các thiết bị đầu ra ( bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn báo cháy). Các
thiết bị sẽ phát ra âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy
ra sự cố và có các biện pháp xử lý kịp thời.
Bình thường toàn bộ hệ thống ở chế độ trực, ở chế độ này trung tâm báo
cháy luôn có tín hiệu kiểm tra sự làm việc đến các thiết bị trong hệ thống đồng
thời các đầu báo cháy địa chỉ, modul… cũng có tín hiệu hồi đáp về trung tâm

pg. 3


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

theo định kỳ (tuỳ đặt). Trung tâm sẽ in tình trạng của hệ thống và thông tin về
các thiết bị cần bảo dưỡng. Trong mạch luôn có dòng điện I0 chạy qua.
Trong chế độ thường trực nếu trung tâm nhận được tín hiệu báo lỗi từ các
thiết bị hoặc không nhận được tín hiệu hồi đáp từ các thiết bị thì trung tâm sẽ
chuyển sang chế độ sự cố. Mọi thông tin về sự cố sẽ được hiển thị trên màn hình
tinh thể lỏng LCD. Khi lỗi được khắc phục chế độ sự cố sẽ kết thúc và tự đưa hệ
thống về chế độ thường trực bình thường.
Khi cháy xảy ra ở các khu vực bảo vệ, các yếu tố môi trường sự cháy
(nhiệt độ, khói, ánh sáng) thay đổi sẽ tác động lên các đầu báo cháy. Khi các
yếu tố này đạt tới ngưỡng làm việc thì các đầu báo cháy sẽ làm việc tạo ra tín
hiệu truyền về trung tâm (gồm tín hiệu báo cháy và tín hiệu báo địa chỉ của thiết
bị báo cháy). Tại trung tâm báo cháy sẽ diễn ra các hoạt động xử lý tín hiệu
truyền về theo chương trình đã cài đặt để đưa ra tín hiệu thông báo khu vực xảy
ra cháy qua loa trung tâm và màn hình tinh thể lỏng LCD. Đồng thời các thiết bị
ngoại vi tương ứng sẽ kích hoạt để phát tín hiệu báo động cháy và thực hiện các
nhiệm vụ đã đề ra.
Trong trường hợp trung tâm báo cháy có cài đặt thêm chức năng giám sát
các thiết bị khác thì khi có sự có thay đổi về trạng thái của thiết bị (Ví dụ: bơm
chữa cháy hoạt động, công tắc dòng chảy hoạt động…) thì hệ thống sẽ chuyển
sang thông báo thiết bị cần giám sát thay đổi trạng thái. Thông tin về sự thay đổi
này sẽ hiển thị trên màn hình tinh thể lòng của trung tâm. Chế độ này cũng sẽ tự
kết thúc nếu các thiết bị cần giám sát trở về vị trí bình thường.

pg. 4


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

3. Phân loại hệ thống báo cháy tự động.
Hệ thống báo cháy sử dụng 2 loại điện thế khác nhau: 12V và 24V.
Về mặt lý thuyết cả hai loại này đều có tính năng kỹ thuật như nhau.
Nhưng, so với hệ thống báo cháy 24V thì hệ thống báo cháy 12V không mang
tính chuyên nghiệp, trung tâm của hệ báo cháy 12V chủ yếu dùng trong hệ
thống báo trộm,ngoài ra hệ thống còn buộc phải có bàn phím lập trình.Trong khi
hệ thống báo cháy sử dụng nguồn 24V lại là một hệ thống báo cháy chuyên
nghiệp, khả năng truyền tải tín hiệu đi xa hơn và còn không bắt buộc phải có
bàn phím lập trình.
Hệ thống báo cháy tự động được chia là 2 loại chính:
3.1. Hệ thống báo cháy thông thường.

Hình 2:Sơ đồ mẫu hệ thống báo cháy thông thường.
Với tính năng đơn giản, giá thành không cao, hệ thống báo cháy thông
thường chỉ thích hợp lắp đặt tại các công trình có diện tích vừa và nhỏ, số lượng
các phòng ban không nhiều. Các thiết bị trong hệ thống được mắc nối tiếp với
nhau nối 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 mà hệ thống giám sát chứ không nhận
biết được sự cố xảy ra cụ thể ở vị trí nào. Điều này làm hạn chế khả năng xử lý
của nhân viên giám sát.

pg. 5


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Hệ thống báo cháy thông thường trong nhiều hình thức khác nhau đã tồn
tại trong một thời gian dài. Mặc dù ít thay đỏi về căn bản trong thời đại kỹ thuật
nhưng theo thời gian, dặc điểm thiết kế và độ tin cậy của nó đã được nâng cao
rất nhiều.
Chính hệ thống báo cháy thông thường là lựa chọn của các công trình nhỏ
hoặc những nơi có ngân sách hạn hẹp.
Trong hệ thống báo cháy thông thường, tính chất thông minh của hệ
thống chỉ tập trung vào tủ điều khiển hệ thống báo cháy (control panel), nơi
nhận những tín hiệu tạo ra bởi những đầu báo cháy hoặc công tắc khẩn và
truyền tín hiệu đến các đầu ra để báo động.
Những đầu báo cháy thông thường được kết nối với tủ điều khiển bằng
những mạch dây, mỗi mạch dây bảo vệ cho mỗi khu vực khác nhau. Và thường
thì sẽ có nhiều mạch zone và 2 mạch chuông riêng biệt.
3.2. Hệ thống báo cháy địa chỉ.

Hình 3:Sơ đồ mẫu hệ thống báo cháy địa chỉ.
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, 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 báo cháy

pg. 6


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

nhận tín hiệu riêng biệt của 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.
Hệ thống báo cháy địa chỉ khác với hệ thống báo cháy thông thường ở
phương pháp xử lý tín hiệu, có tốc độ nhận dạng linh hoạt hơn, thông minh hơn
và phạm vi kiểm soát lớn hơn.
Nó kết hợp kỹ thuật vi tính và kỹ thuật truyền dữ liệu hiện đại để giám sát
và điều khiển hệ thống – xứng đáng là hệ thống thông minh, được chọn áp dụng
ở quy mô vừa hoặc lớn, hoặc cho những hiện trường phức tạp.
Trong một hệ thống báo cháy địa chỉ, những đầu báo cháy nối kết với
nhau, được chạy thành Loop chung quang hiện trường, mỗi đầu báo được gắn
một địa chỉ riêng. Hệ thống có thể có một hoặc nhiều Loop, tùy kích cỡ hệ
thống và yêu cầu thiết kế.
Tủ điều khiển liên lạc với từng đầu báo một cách độc lập và liên tục nhận
báo cáo về trạng thái hoạt động của đàu báo: trạng thái bình thường và trạng
thái báo động hoặc trạng thái lỗi kỹ thuật.
Vì mỗi đầu báo có một địa chỉ độc lập, nên tủ điều khiển báo cháy có thể
hiển thị chính xác vị trí của thiết bị khi có vấn đề, nhờ đó nhanh chóng xác định
vị trí sự cố liên quan.
Đầu báo có địa chỉ cũng truyền tín hiệu cảnh báo sớm khi phát hiện
khói/nhiệt/gas ở mức độ đã được cài đặt sẵn.
Hệ thống báo cháy địa chỉ cũng có thể kết hợp các thiết bị báo cháy loại
quy ước.

pg. 7


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

4. Các thiết bị đầu ra/vào và cơ cấu sử dụng của chúng trong hệ thống.
4.1. Trung tâm báo cháy.

Hình 4: Tủ báo cháy địa chỉ ( trái ) và tủ báo cháy thường.
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. Có
khả năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy từ đầu báo cháy hoặc các tín hiệu
sự cố kỹ thuật, hiện thị các thông tin về hệ thống và phát lệnh báo động, chỉ thị
nơi xảy ra cháy. 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.
Tủ báo cháy nhận tín hiệu ngõ vào từ các thiết bị khởi báo ( đầu báo khói,
đầu báo nhiệt, công tắc khẩn, ... ) và phát các tín hiệu tới các ngõ ra .
Nhiều thiết bị khởi báo có thể nối chung vào 1 mạch dây. Mỗi mạch dây
chạy về tủ báo cháy gọi là một zone.
Đối với báo cháy địa chỉ hàng trăm thiết bị khởi báo có thể nối chung 1
mạch dây và chạy về tủ trung tâm tạo thành 1 loop. Tủ báo cháy trung tâm có
thể kết nối với nhiều tủ trung tâm khác.

pg. 8


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

4.2. Các thiết bị đầu vào.
A. Đầu báo.
a). Đầu báo khói: (smoke detector ).
Là thiết bị giám sát trực tiếp, phát hiện ra dấu hiệu của khói để chuyển
các tín hiệu về trung tâm xử lý. Thời gian các đầu báo khói nhận và truyền
thông tin đến trung tâm báo cháy không quá 30s. Mật độ môi trường từ 15%
đến 20% . Nếu nồng độ của khói trong môi trường tại khu vực vượt quá ngưỡng
cho phép ( 10% đến 20% ) thì thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về trung tâm để
xử lý.
Đối với mỗi đầu báo khói địa chỉ xác lập một địa chỉ riêng, nhờ đó khi có
sự cố xảy ra nó sẽ báo cho trung tâm báo cháy biết chính xác vị trí của nó được
lắp đặt trong hệ thống. Ví dụ như đầu báo khói được lắp đặt tại phòng số 99 thì
khi phòng 99 có sự cố và đầu báo khói tiếp nhận được sự cố thì trung tâm sẽ
biết được tại phòng 99 đang có sự cố và sẽ đưa các thông báo để xử lý kịp thời
và chính xác.
Các đầu báo khói thường được lắp đặt tại các phòng làm việc, hội trường,
các kho quỹ, các khu vực có không gian kín và các chất gây cháy dễ tạo khói
trước.
Đầu báo khói được chia làm 2 loại:
 Đầu báo khói dạng điểm: được lắp đặt tại các khu vực mà phạm vi giám
sát nhỏ, trần nhà thấp( văn phòng, chung cư ,...)
 Đầu báo khói Ion: thiết bị tạo ra dòng ion dương và ion âm chuyển
động, khi có khói, khói sẽ làm cản trở chuyển động của các ion dương
và ion âm, từ đó thiết bị sẽ gửi các tín hiệu báo cháy tới trung tâm xử
lý.
 Đầu báo khói quang điện: đầu báo cháy khói nhạy cảm với các sản
phẩm được sinh ra khi có cháy có khả năng tác động đến các dòng ion
hóa bên trong đầu báo cháy.

pg. 9


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

 Đầu báo khói dạng tia chiều:
Gồm một cặp thiết bị được lắp ở hai đầu của khu vực cần giám sát.
Thiết bị phát chiếu một chùm tia hồng ngoại, qua khu vực thuộc phạm vi giám
sát rồi tới một thiết bị nhận có chứa một tế bào cảm quang có nhiệm vụ theo dõi
sự cân bằng tín hiệu của chùm tia sáng. Đầu báo này hoạt động trên nguyên lý
làm mờ ánh sáng đối nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng.
Đầu báo khói loại tia chiếu có tầm hoạt động rất rộng ( 15m x
100m), sử dụng thích hợp tại những khu vực mà các loại đầu báo khói quang
điện tỏ ra không thích hợp, chẳng hạn như tại những nơi mà đám khói có màu
đen.
Hơn nữa đầu báo loại tia chiếu có thể đương đầu với tình trạng
khắc nghiệt về nhiệt độ , bụi bặm, độ ẩm quá mức, nhiều tạp chất... Do đầu báo
dạng tia chiêu có thể đặt đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên rất dễ lau chùi và
bảo quản.
Đầu báo dạng tia chiếu thường được lắp đặt trong khu vực có phạm
vi giám sat lớn, trần nhà quá cao không thể lắp các đầu báo điểm.
Trong thực tế thì người ta dùng chủ yếu là đầu báo khói quang điện và
đầu báo khói tia chiếu.

Hình 5: Đầu báo khói quang điện (trái) , dạng ion(giữa) và dạng tia chiếu.

pg. 10


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

b). Đầu báo nhiệt ( heat detector ).
Đầu báo nhiệt là loại dùng để dò nhiệt độ của môi trường trong phạm vi
bảo vệ, khi nhiệt độ của môi trường không thỏa mãn những quy định của các
đầu báo nhiệt do nhà sản xuất quy định, thì nó sẽ phát tín hiệu báo động gửi về
trung tâm xử lý.
Các đầu báo nhiệt được lắp đặt ở những nơi không thể lắp được đầu báo
khói ( nơi chứa các thiết bị máy móc, garege, các buông điện động lực, nhà
máy...)
Đặt trên trần nhà, tại những nơi mà tiên liệu rằng hơi nóng xuất hiện
trong bầu không khí chung quang như là dấu hiệu đầu tiên khi có cháy xảy ra.
Nhiệt phát ra từ nguồn cháy, kích hoạt bộ phận cảm biến của đầu báo và
kích hoạt tín hiệu báo động, truyền về tủ báo cháy.
Có hai loại đầu báo nhiệt:
 Đầu báo nhiệt cố định: Kích hoạt tín hiệu báo động khi nhiệt độ chung
quanh nó tăng lên tới một ngưỡng đã xác định trước, thí dụ như 68 độC
hay 108 độ C chẳng hạn.
 Đầu báo nhiệt gia tăng: Là loại đàu báo bị kích hoạt và phát tín hiệu báo
động khi cảm ứng hiện tượng bầu không khí chung quang đầu báo gia
tăng nhiệt đột ngột khoảng 9 độ/phút.

Hình 6: Đầu báo nhiệt cố định (trái) và đầu báo nhiệt gia tăng.

pg. 11


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

c). Đầu báo lửa: ( Flame Detector )
Là thiết bị dò tìm các tia cực tím phát ra từ ngọn lửa. Nó được chế tạo rất
nhạy cảm với tia lửa bởi vì ánh sáng tia lửa luôn phát ra các tia cực tím có dải
tần ánh sáng riêng biệt giúp nó dễ dàng nhận biết.
Được sử dụng chủ yếu ở các nơi xét thấy có sự nguy hiểm cao độ, những
nơi mà ánh sáng của ngọn lưa là dấu hiệu tiêu biểu cho sự cháy ( như kho chứa
chất lỏng dễ cháy )
Đầu báo lửa rất nhạy cảm đối với các tia cực tím và đã được nghiên cứu tỉ
mỉ để tránh tình trạng báo giả. Đầu dò chỉ phát tín hiệu báo động về trung tâm
báo cháy khi có 2 xung cảm ứng tia cực tím sau 2 khoảng thời gian, mỗi thời kỳ
là 5s.

Hình 7: Đầu báo lửa.

Hình 8: Đầu báo gas.

d). Đầu báo Gas: ( gas detector)
Là thiết bị trực tiếp giám sát, phát hiện có gá khi tỉ lệ gas tập trung vượt
quá mức 0.503% và gửi tín hiệu báo động về tủ báo cháy để xử lý.
Các đầu báo gas thường được bố trí trong khoảng gần nơi có gas như các
phòng vô gas hay kho chứa gas. Các đầu báo gas được lắp trên tường, cách sàn
nhà từ 10-16cm, tuyệt đối không được phép lắp đặt dưới sàn nhà.

pg. 12


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

B. Công tắc khẩn.
Được đặt tại những nơi dễ nhìn thấy của hành lang cầu thang để sử dụng khi
cần thiết. Thiết bị này cho phép người sử dụng chủ động truyền thông tin báo
cháy bằng cách nhấn hoặc kéo vào công tắc khẩn, báo động khẩn cấp cho mọi
người đang hiện diện trong khu vực đó được biết để có biện pháp xử lý hỏa
hoạn và di chuyển khỏi khu vực nguy hiểm bằng các lối thoát hiểm.
Có hai loại công tắc khẩn là:
 Công tắc khẩn dạng tròn,vuông.
 Công tắc khẩn dạng kính vỡ.

Hình 8: Công tắc khẩn dạng tròn và dạng kính vỡ.
4.3. Các thiết bị đầu ra.
Các thiết bị này nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có tính
năng phát đi những thông tin bằng âm thanh, tín hiệu phát sáng để mọi người
nhận biết đang có sự cố về cháy.
a). Bộ hiển thị phụ.
Tại những khu vực rộng lớn, nơi mà việc hiển thị thông tin báo cháy cần
thông báo tại hơn một vị trí thì dùng bộ hiển thị phụ là một thiết bị hiển thị bổ
sung. Tủ báo cháy là nơi hiển thị thứ nhất và bộ hiển thị phụ là nơi hiển thị thứ
hai. Có thể kết nối cùng lúc nhiều bộ hiển thị phụ tùy theo nhu cầu sử dụng.

pg. 13


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Hình 9: Bộ hiển thị phụ
b). Chuông/ còi/ loa báo cháy.
Thông báo sự cố cháy, hướng dẫn và chiếu sáng lối thoát hiểm cho những
người đang sinh hoạt trong khu vực có ảnh hưởng biết để tìm lối thoát hiểm tốt
nhất và kịp thời.
c). Đèn.
Có công dụng phát tín hiệu báo động, mỗi loại đèn có chức năng khác
nhau và được lắp đặt tại các vị trí thích hợp để phát huy tối đa tính năng của
thiêt bị này.
Gồm 2 loại đèn chính:
 Đèn chỉ lối thoát hiểm ( Exit light): được lắp gần các cầu thang của mỗi
tầng lầu, để chỉ lối thoát hiểm trong trường hợp có cháy. Tự động chiếu sáng
trong trường hợp mất nguồn AC.
 Đèn báo cháy ( Corridor lamp): được lắp đặt bên trên công tắc khẩn của
mỗi tầng. Đèn báo cháy sẽ sáng lên mỗi khi công tắc khẩn hoạt động, đồng thời
đây cũng là đèn báo khẩn cấp cho những người hiện diện trong tòa nhà được
biết. Điều này có ý nghĩa quan trọng, vì trong lúc bối rối do sự cố cháy, thì
người sử dụng cần phân biệt rõ ràng công tắc khẩn nào còn hiệu lực kích hoạt
được bơm chữa cháy.

pg. 14


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Hình 10: Đèn báo cháy và đèn thoát hiểm.
d). Bộ quay số điện thoại tự động.
Được lắp đặt trong trung tâm báo cháy, khi nhận được thông tin báo cháy
từ trung tâm thiết bị sẽ tự động quay số điện thoại đã được cài đặt trước để
thông báo đến người chịu trách nhiệm chính. Thông thường quay được từ 3 đến
hơn 10 số.

Hình 11: Bộ quay số điện thoại tự động.
e). Modul địa chỉ.
Modul địa chỉ được sử dụng trong hệ thống báo cháy địa chỉ, nó có khả
năng cho biết vị trí chính xác nơi xảy ra sự cố cháy trong khu vực đang được
bảo vệ hoặc giám sát trạng thái của các thiết bị tham gia chữa cháy.

pg. 15


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Hình 12: Module báo cháy địa chỉ của Siemens.
f). Bàn phím điều khiển.
Là phương tiện để điều khiển mọi hoạt động của hệ thống. Qua bàn phím,
bạn có thể điều khiển hoạt động theo ý muốn một cách dễ dành, như nhập lệnh
đưa hệ thống vào chế độ giám sát hoặc có thể ngừng chế độ giám sát một số khu
vực trong toàn bộ hệ thống, hoặc cũng có thể lập trình để hệ thống tự động
chuyển sang chế độ giám sát vào một thời gian nhất định trong ngày đối với một
số khu vực nào đó.
5. Các phương thức định địa chỉ kết nối với BMS.
Sử dụng 3 cấu trúc mạng:
 FLN – Floor Level Network (mạng cấp nền)
 BLN – Building Level Network (mạng cấp tòa nhà)
 MLN – Management Level Network (mạng cấp quản lý)
Với mọi cấp mạng sẽ kết nối với các thiết bị khác nhau và các chức năng
khác nhau…

pg. 16


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Hình 13: Giao thức ngang hàng peer to peer
Các thiết bị điều khiển được coi như là 1 node trên mang Ethernet
TCP/IP, chúng được kết nối ngang hàng (peer to peer) cho phép truyền thong
hai chiều, download chương trình điều khiển và upload thông số điều khiển tới
từng điểm điều khiển mà không ảnh hưởng tới việc truyền thông tin của bộ điều
khiển khác. Cho phép lập trình trực tuyến, từ bất cứ bộ điều khiển nào củng có
thể truy nhập được tới tất cả các điểm trong hệ thống.
Mạng EBLN (Ethernet Building Level Network)
Mạng Ethernet LAN TCP/IP là mạng truyền thông chính của hệ thống
BMS, các bộ điều khiển số trực tiếp dạng modun MBC, MEC & PXC được sử
dụng trong tòa nhà sẽ kết nối với nhau và các máy tính điều khiển (Server)của
hệ thống BMS.
Hệ thống mạng Ethernet LAN là đường truyền chung cho hệ thống
Apogee, giao thức sử dụng trong mạng EBLN là giaoa thức TCP/IP. Đường trục
chính của mạng điều khiển hệ thống BMS sử dụng cáp quang để mở rộng giải
thông, cho phép truyền các gói tin của hệ thống an ninh quản lý ra vào Access
control, camera giám sát.

pg. 17


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Việc sử dung chuẩn truyền thông TCP/IP không những tạo được tốc độ
truyền thông cao mà còn đáp ứng yêu cầu về khoảng cách truyền mà không cần
bộ lặp, và hoàn toàn đáp ứng tính năng thời gian thực của hệ thống BMS, tốc độ
truyền thông trên mạng điều khiển đạt được 100MBps.
Mạng FLN (Floor Level Network)
Đây là mạng nằm ở hệ thống cấp trường trong cấu trúc hệ thống Apogee.
Mỗi MBC hoặc MEC xxEF xây dựng được 3 mạng FLN theo cơ chế giao tiếp
Master/Slave.
Trong mỗi mạng Master/Slave, MBC đóng vai trò là một bộ điều khiển
Master và 32 bộ điều khiển cấp trường đóng vai trò là Slave và các thiết bị
mạng điều khiển đèn, thiết bị đo đếm điện năng nối mạng. Mạng Master/Slave
sử dụng chuẩn truyền thông công nghiệp RS485, các giao thức được sử dụng
trên mạng là LonTalk, EIB, P1 phổ biến… Mạng truyền thông Floor Level
Network được thiết lập sử dụng cáp đôi dây xoắn có bọc kim AWG18. Tốc độ
truyền thông trong mạng này đạt 4800B/s.
Mạng điều khiển FLN quản các bộ điều khiển đèn có các cấu trúc module
LCM, thực hiện các kết nối bộ đo đếm điện năng Digital Energy Meter(DEM),
các bộ biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ (VSD).
Trên các FLN, hệ thống Apogee cho phép tồn tại 32 LCM/ 1 mạng FLN,
mỗi Bus được thiết lập sử dụng cáp đôi dây xoắn có bọc kim AWG18. Tốc độ
truyền thông trong mạng này đạt 78B/s.
Mạng điều khiển đèn được xây dựng trên các module LCM sử dụng
chuẩn truyền thông công nghiệp RS485, các giao thức được sử dụng trên mạng
là LonTalk, EIB,… Mạng điều khiển LLN cho phép các công tắc khả trình, các
Rơle, các bộ cảm quang tồn tại trong mạng là 48 thiết bị.

pg. 18


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

BACnet (Building Automation and Control network)
BACnet là Giao thức truyền thông của hệ thống điều khiển và tự động
hoá toà nhà.

Hình 14: Sử dụng giao thức truyền thông BACnet
Ngày nay, BACnet đã và đang được các nhà cung cấp thiết bị chấp nhận
một cách rộng rãi như một chuẩn Quốc tế trong lĩnh vực tự đống hoá toà nhà.
BACnet được sáng lập bởi một hiệp hội các kỹ sư trong lĩnh vực cơ điện lạnh
tại Mỹ có tên là ASHRAE.
Với tư cách là một chuẩn truyền thông mở giành cho toà nhà nó tạo ra
nền chuẩn cho phép các thiết bị của các hãng khác nhau trao đổi thông tin với
nhau trong toà nhà như: Cảnh báo, lich biểu, theo dõi bằng đồ thị và báo cáo.
Chính vì vậy, BACnet tỏ ra rất cạnh tranh so với các chuẩn giao thức khác thể
hiện ở chỗ:
 Chi phí tích hợp hệ thống thấp.
 Tính năng tích hợp hệ thống cao.
 Thu việc điều hành về một máy chủ.
 Loại bỏ sự ràng buộc vào một nhà cung cấp thiết bị.

pg. 19


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

6. Các yêu cầu về thông số kỹ thuật trong hệ thống.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5738 – 2001 “ Hệ thống báo cháy tự
động- Yêu cầu thiết kế ” có quy định HT BCTĐ phải đáp ứng các yêu cầu sau:
 Phát hiện cháy nhanh chóng theo chức năng đã được đề ra.
 Chuyển tín hiệu cháy thành tín hiệu báo động rõ ràng để những người
xung quanh có thể thực hiện ngay những biện pháp thích hợp.
 Có khả năng chống nhiễu tốt (nhiễu thường xảy ra khi dây dẫn tín hiệu
nằm trong vùng có điện trường mạnh hoặc khi dây dẫn đặt cạnh dây
điện). Như vậy để chống nhiễu có thể sử dụng dây tín hiệu chống nhiễu
hoặc dây tín hiệu thông thường nhưng phải được đi trong ống kim loại.
 Báo hiệu nhanh chóng và rõ ràng mọi trường hợp sự cố của hệ thống.
 Không bị tê liệt một phần hay toàn bộ do cháy gây ra trước khi phát hiện
ra cháy .
 Hệ thống phải hoạt động liên tục trong mọi điều kiện (nguồn AC, DC)
 Việc lắp đặt các đầu báo cháy với trung tâm báo cháy phải chú ý đến sự
phù hợp của hệ thống (Điện áp cấp cho đầu báo cháy, dạng tín hiệu báo
cháy, phương pháp phát hiện ra sự cố…).
 Hệ thống báo cháy phải đảm bảo độ tin cậy. Hệ thống này phải thực hiện
đầy đủ các chức năng đã được đề ra mà không xảy ra sai sót .
 Những tác động bên ngoài gây ra sự cố cho một bộ phận của hệ thống
không được gây ra những sự cố tiếp trong hệ thống.
 Hệ thống báo cháy tự động ngoài đáp ứng những yêu cầu trên thì các bộ
phận của hệ thống cũng cần phải đáp ứng những yêu cầu riêng của nó
theo đúng như tiêu chuẩn đã đề ra.
Các đầu báo cháy tự động phải phát hiện cháy theo chức năng đã được thiết
kế và các đặc tính kỹ thuật nêu ra trong bảng 1. Việc lựa chọn đầu báo cháy tự
động phải căn cứ vào tính chất của các chất cháy, đặc điểm của môi trường bảo
vệ và theo tính chất của cơ sở được trang bị.

pg. 20


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

Bảng: 1
Đặc tính kỹ thuật

Đầu báo nhiệt

Đầu báo khói

Đầu báo lửa

Thời gian tác độn Nhỏ hơn 120s

Nhỏ hơn 30s

Nhỏ hơn 5s

Ngưỡng tác động

Độ che mờ khói

40oC -170oC
Gia tăng 5oC/p

Ngọn lửa trần cao
15mm, cách đầu
5-20%/m đối với báo 3m.
đầu báo thường.
20-70%/m
đối
với đầu báo kiểu
tia chiếu.

Độ ẩm kk

Nhỏ hơn 98%

Nhỏ hơn 98%

Nhỏ hơn 98%

Diện tích bảo vệ

15m2-50m2

50m2-100m2

Hình chóp có góc
120o, chiều cao từ
3-7m

Nhiệt độ làm việc Từ -10oC
170oC

đến Từ -10oC
50oC

đến Từ -10oC
50oC

đến

Ngoài ra khi lắp đặt các đầu báo cháy thì phải chú ý tới khoảng cách giữa
các đầu báo và khoảng cách giữa đầu báo với tường.
 Đối với đầu báo khói.
Độ cao đầu báo Diện tích bảo vệ Khoảng cách tối đa
cháy.
của 1 đầu báo.
Giữa các đầu báo Giữa đầu báo và
tường
2
Dưới 3,5m
Nhỏ hơn 100m
10m
5m
2
Từ 3,5m đến 6m Nhỏ hơn 80m
8,5m
4m
2
Từ 6m đến 10m
Nhỏ hơn 65m
8m
4m
2
Từ 10m đến 12m Nhỏ hơn 65m
7,5m
3,5m

pg. 21


CHUYÊN ĐỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

NHÓM 8

 Đối với đầu báo nhiệt.
Độ cao lắp đầu Diện tích bảo vệ Khoảng cách tối đa
báo cháy.
của 1 đầu báo.
Giữa các đầu báo Giữa tường với
cháy
đầu báo
2
Dưới 3,5m
Nhỏ hơn 50m
7m
3,5m
2
Từ 3,5m đến 6m Nhỏ hơn 25m
5m
2,5m
2
Từ 6m đến 9m
Nhỏ hơn 20m
4,5m
2m

7. Các chế độ làm việc của hệ thống báo cháy tự động.
Hệ thống báo cháy tự động có 3 trạng thái làm việc:
 Trạng thái thường trực ( khi không có cháy ).
 Trạng thái báo cháy.
 Trạng thái sự cố.
Bình thường toàn bộ hệ thống ở chế độ trực. ở chế độ này trung tâm báo
cháy luôn có tín hiệu kiểm tra sự làm việc đến các thiết bị trong hệ thống đồng
thời các đầu báo cháy địa chỉ, modul… cũng có tín hiệu hồi đáp về trung tâm.
Định kỳ, theo thời gian (tuỳ đặt) trung tâm sẽ in tình trạng của hệ thống và
thông tin về các thiết bị cần bảo dưỡng. Trong mạch luôn có dòng điện Io chạy
qua.
Trong chế độ giám sát nếu trung tâm nhận được tín hiệu báo lỗi từ các thiết
bị hoặc không nhận được tín hiệu hồi đáp từ các thiết bị thì trung tâm sẽ chuyển
sang chế độ sự cố. Mọi thông tin về sự cố sẽ được hiển thị trên màn hình tinh
thể lỏng LCD. Khi lỗi được khắc phục chế độ sự cố sẽ kết thúc và tự đưa hệ
thống về chế độ giám sát bình thường.
Khi cháy xảy ra ở các khu vực bảo vệ, các yếu tố môi trường sự cháy (nhiệt
độ, khói, ánh sáng) thay đổi sẽ tác động lên các đầu báo cháy. Khi các yếu tố
này đạt tới ngưỡng làm việc thì các đầu báo cháy sẽ làm việc tạo ra tín hiệu
truyền về trung tâm (gồm tín hiệu báo cháy và tín hiệu báo địa chỉ của thiết bị
báo cháy). Tại trung tâm báo cháy sẽ diễn ra các hoạt động xử lý tín hiệu truyền

pg. 22


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×