Báo Cháy Tự Động Là Gì ? Fire Alarm Systems

Hệ thống báo cháy luôn cực kỳ quan trọng trong bất cứ công trình nào, bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu hệ thống báo cháy tự động là gì? nguyên lý hoặt động… và các hệ báo cháy như báo cháy tự động hệ quy ước, hệ thống báo cháy địa chỉ …

Hệ thống báo cháy tự động là gì?

Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống thiết bị tự động phát hiện và thông báo địa điểm cháy (theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5738-2001). Hệ thống báo cháy tự động giúp cho các công trình lớn như khách sạn, căn hộ được đảm bảo an toàn trong các trường hợp xảy ra hỏa hoạn.

age = 18
if age < 18:
    print("Bạn chưa đủ tuổi để lái xe.")
elif age == 18:
    print("Chúc mừng bạn vừa đủ tuổi để lấy bằng lái!")
else:
    print("Bạn đã có thể lái xe từ trước đó.")

Chính nhờ cơ chế tự động nên phần nào đó giảm thiểu được thiệt hại trước khi lực lượng cứu hỏa đến.

Các thành phần hệ thống báo cháy tự động

• Trung tâm báo cháy
• Thiết bị đầu vào : đầu báo khói, đầu báo nhiệt, nút nhấn khẩn, công tắc dòng chảy, Valse, đầu báo beam, đầu báo lửa,…
• Thiết bị xuất tín hiệu: chuông còi, module điều khiển…

 Ngoài ra hệ thống phải có khả năng liên động với các hệ sau:

• Hệ thống thông gió
• Hệ thống thang máy
• Hệ thống máy phát điện
• Hệ thống âm thanh thông báo,…

Một số công trình như chung cư cao tầng, nhà máy yêu cầu cần được trang bị thiết bị liên lạc trực tiếp với cảnh sát PCCC.

Hệ thống báo cháy tự động hệ quy ước ( Conventional fire alarm systems)

Thường được ứng dụng trong các công trình vừa và nhỏ với chi phí đầu tư thấp, lắp đặt và vận hành đơn giản.

Nguyên lý hoạt động hệ quy ước

Hoạt động theo nguyên lý giám sát mức điện áp trên đường tín hiệu hay thường gọi là Zone.

Khi có tín hiệu báo cháy hệ thống sẽ thông báo chính xác khu vực xảy ra sự cố, kích hoạt hệ thống chuông còi cảnh báo.

 Thành phần trong hệ thống: Trung tâm đều khiển, đầu báo, nút nhấn khẩn cấp, chuông còi báo động…

Mỗi Zone điều có quy định giới hạn số thiết bị tránh quá tải.

Đặc điểm kỹ thuật của của báo cháy hệ  quy ước:

• Với các trung tâm báo cháy quy ước hiện đại thường sử dụng mức điện áp 24V.
• Khi có tín hiệu báo cháy, trên Zone sẽ bị sụt áp, căn cứ vào điện áp hiện tại mà trung tâm sẽ biết là tín hiệu báo cháy xuất phát từ đầu báo hay nút nhấn khẩn, xuất tín hiệu thông báo ra trung tâm.
• Tại cuối mỗi đường Zone thường có điện trở cuối đường dây EOL( End of Line) giám sát đường dây tín hiệu Zone có xảy ra sự cố. Mỗi hãng sẽ có EOL khác nhau.

Các thành phần trong hệ quy ước

• Tủ trung tâm-  Coventional Fire Alarm Panel

Tủ trung tâm là nơi giám sát và điều khiển toàn bộ hệ thống.  Tùy loại trung tâm mà số lượng Zone có từ 2-60 Zone.

• Đầu báo khói- Smoke Detetor

Công nghệ  sử dụng trong đầu báo khói là buồng quang.

 Hạn chế khả năng báo giả các hãng còn trang bị cả chức năng báo bụi bẩn

• Đầu báo nhiệt-Heat Detector

Thường xử dụng sensor nhiệt. Có 2 loại là nhiệt gia tăng và nhiệt cố định.

• Nút nhấn khẩn-Manual Call Point

Là thiết bị cảnh báo cháy chủ động, được kích hoạt bởi con người. Có 2 loại: 1 loại khả năng Reset và loại không thể Reset

• Đầu báo Beam- Fire Beam Detector

Thường được sử dụng trong các nhà xưởng có trần cao và đầu báo khói hay nhiệt không đáp ứng về kỹ thuật.

Thường hệ thống báo cháy ở Việt Nam được thiết kế theo tiêu chuân TCVN 5738.

Phương pháp thi công báo cháy quy ước

Dây tín hiệu được sử dụng là loại dây dẫn từ 2×0.75mm đến 2×2.5mm thường được sử dụng loại nhất 2×1.5mm.

Dây tín hiệu sử dụng phải là dây cháy chậm, hoặc chống cháy và chống nhiễu tốt để tín hiệu ổn định, khả năng suy hao ít.

Dây tín hiệu sẽ được đi từ trung tâm qua tất cả các thiết bị và dược đấu song song với nhau.

Tránh đi đây rẽ nhánh ( xương cá) sẽ khiến hệ thống hoạt động không ổn định.

Mỗi Zone sẽ có số lượng thiết tối đa được kết nối nên cần tính toán đường dây đi tối ưu nhất.

Nếu dây tín hiệu đi xa cần chọn dây tiết diện lớn hơn.

Đối với đầu báo beam được dùng trong nhà xưởng cũng được kết nối vào đường Zone, nhưng số lượng thiết bị sẽ bị giảm xuống nên để ý tránh quá tải đường Zone.

Chuông còi báo động sẽ được đi dây đường riêng biệt từ tủ trung tâm, dòng ra tại ngõ chuông, còi cũng bị giới hạn cần tính số lượng phù hợp tránh quá tải sẽ ảnh hưởng tới trung tâm.

Hệ thống báo cháy hệ địa chỉ (Addressable Fire Alarm Systems)

• Hệ thống được sử dụng trong các công trình với diện tích bảo vệ lớn.
• Đặc điểm là thông báo chính xác vị trí xảy ra sự cố. 
• Cho phép lập trình hệ thống theo yêu cầu định trước, linh hoạt liên động với các hệ thống khác.

Nguyên lý hoạt động hệ địa chỉ

• Mỗi thiết bị trong hệ thống điều có 1 địa chỉ duy nhất và được kết nối trên đường Loop của tủ trung tâm.
• Tùy vào trung tâm mà số Loop có thể thay đổi từ 1-20 loop.
• Số lượng thiết bị kết nối cũng được quy định tránh quá tải trên đường Loop.
• Khi có tín hiệu báo cháy trung tâm sẽ thông báo chính xác vị trí xảy ra sự cố.
• Hệ thống chuông còi sẽ được kích hoạt để thông báo, kết hợp liên động với các hệ thống khác như thang máy, quạt hút, …

Các thành phần trong hệ thống báo cháy hệ địa chỉ

Các thành phần trong hệ thống:

• Trung tâm báo cháy tự động hệ địa chỉ

Chức năng là giao tiếp, giám sát, điều khiển, xử lý các tín hiệu từ các thiết bị trong hệ thống.

Tùy vào hãng mà trung tâm báo cháy có thể có từ 1-20 loop/trung tâm.

• Đầu báo khói – Smoke detector

Đầu báo khói thông dụng hiện sử dụng công nghệ buồng quang cho độ nhạy cao.

Với một số hãng còn tích hợp cả tính năng bảo nồng độ bụi bẩn phục vụ cho việc bảo trì được dễ dàng.

• Đầu báo nhiệt – Heat detector

Có 2 dạng đầu báo nhiệt:

• Nhiệt gia tăng
• Nhiệt cố định.

Nhiệt gia tăng thường phát hiện sớm đám cháy có biên độ nhiệt tăng cao một cách nhanh chóng thường là 5^oC .

Nhiệt cố định được kích hoạt khi đạt ngưỡng nhiệt độ thường 55^oC hoặc cao hơn tùy môi trường.

• Nút nhấn khẩn- Manual Call Point

Thiết bị báo động khẩn cấp chủ động. Có 2 loại: Nút nhấn khẩn đập vỡ kính ( break glass), nút nhấn khẩn có thể Reset.

• Module giám sát thiết bị hệ quy ước

Giám sát thiết bị báo cháy hệ thường.

Mục đích tiết kiệm chi phí thường dành cho các chung cư cao tầng.

Tùy vào mỗi hãng mà số lượng thiết bị hệ thường mà module có thể giám sát được từ 15-32 thiết bị.

• Module điều khiển

 Điều khiển  chuông còi, liên động điều khiển tới các hệ thống khác như thang máy, thông gió, MSB,…

• Module giám sát

Chức năng giám sát các thiết bị bên ngoài như công tắt dòng chảy, giám sát bơm chữa cháy….

• Hệ thống chuông còi, đèn báo động

Hệ thống báo Cháy Sớm HSSD (Kidde AirSense)

Hệ thống báo cháy sớm – HSSD (High Sensitive Smoke Detector) được phát triển bởi Kidde Fire Protection (Anh) từ năm 1988, là hệ thống phát hiện khói đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ phân tích nguyên tố không khí bằng laser, có khả năng phát hiện các đám cháy và cảnh báo xuất hiện ở các dấu hiệu ban đầu đốt cháy, để giúp mọi người có thời gian xử lý, giảm thiểu thiệt hại do hỏa hoạn.

1. Cấu tạo và thành phần hệ thống báo cháy sớm HSSD

Hệ thống báo cháy sớm HSSD gồm những thành phần cơ bản sau:
 

✔ Ống góp (Manifold): Dùng để lấy mẫu không khí trong khu vực bảo vệ thông qua hệ thống đường ống lấy mẫu để đưa về phân tích.

✔ Quạt hút (Aspirator): Có nhiệm vụ tạo ra sự chênh lệch áp suất ở bên trong và bên ngoài ống lấy mẫu để kéo không khí từ khu vực bảo vệ vào đầu báo để phân tích. Tốc độ quạt hút có thể điều chỉnh để đảm bảo lưu lượng dòng khí không nhỏ hơn 20l/ phút/1 ống.

✔ Bộ lọc khí (Air Filter): Dùng để lọc các hạt bụi có trong không khí lấy mẫu, hạn chế sự ảnh hưởng của môi trường tới sự làm việc của đầu báo. Bộ lọc khí gồm 2 phần:

● Bộ lọc 1: có thể lọc được các hạt bụi có kích thước >20mm.

● Bộ lọc 2: có thể lọc được các hạt bụi có kích thước >0.3mm.

✔ Buồng Laser: Bao gồm một nguồn phát Laser và 2 đầu thu Laser, chúng có nhiệm vụ phân tích nồng độ khói trong không khí lấy mẫu.

2. Nguyên lý hoạt động

Phần lớn đám cháy bắt đầu với việc quá nhiệt. Trong giai đoạn chớm cháy, các phần tử khói được giải phóng khi sự đốt nóng bắt đầu, các phân tử này khó có thể phát hiện được bởi các đầu dò khói quang, ion hay đầu dò nhiệt thông thường.

Với nguyên lý phân tích phần tử không khí bằng laser, hệ thống báo cháy sớm có thể đạt độ nhạy gấp 1000 lần so với các đầu dò khói thông thường.

Không khí trong khu vực được bảo vệ sẽ bị hút vào buồng phân tích bởi một quạt hút nằm trong bộ xử lý trung tâm thông qua các nút lỗ lấy mẫu trên hệ thống đường ống. Tia laser sẽ quét khắp buồng phân tích và ánh sáng phản xạ từ các phân tử khói (nếu có) sẽ hội tụ vào một cảm biến quang điện và chuyển thành tín hiệu điện.

Tín hiệu này được truyền về đơn vị xử lý trung tâm và sẽ được hiển thị trên màn hình LCD. Nếu mức độ che phủ của khói vượt mức ngưỡng (từ 0.0025%/m đến 1%/m tùy theo cài đặt) thì hệ thống sẽ báo động.

3. Ứng dụng

Ngưỡng làm việc của High Sensitive Smoke Detector có thể điều chỉnh trong dải từ 0.0025 %/m đến 1 %/m, nên có thể ứng dụng lắp đặt cho cả khu vực rất sạch (các buồng sản xuất thiết bị y tế, vắc xin; khu vực sản xuất thiết bị điện tử, vi mạch…) và các khu vực có độ bụi lớn (các xưởng sản xuất, kho chứa hàng…).

Đặc biệt, nó có thể phù hợp cho cả môi trường khắc nghiệt như: các phòng đông lạnh tới -200C; các khu vực có môi trường điện từ rất mạnh hay nơi có tốc độ gió lớn…

Cụ thể hệ HSSD hoạt động hiệu quả cho các khu vực mà đầu dò khói thông thường khó đáp ứng được như:

● Nhà kho: Là nơi chứa lượng lớn không khí, khói dễ dàng bị pha loãng trong những không gian rộng lớn như vậy khiến cho đầu dò khói thông thường rất khó phát hiện. Nhà kho thường có trần nhà cao, để khói tiếp cận được đầu dò thông thường thì đám cháy phải lớn. Hệ thống báo cháy sớm hoàn toàn loại bỏ các vấn đề trên.

● Phòng lạnh: Hệ thống báo cháy sớm thường được sử dụng ở những nơi mà có nhiệt độ phòng thấp không phù hợp với các đầu dò khói thông thường (nhiệt độ thấp làm đóng băng buồng quang học của các đầu dò thông thường). Hệ thống báo cháy sớm với đầu dò được đặt ở ngoài và lỗ hút khói bên trong phòng lạnh, khói sau khi được hút ra ngoài được làm nóng tự nhiên trước khi đi vào buồng Laser.

● Phòng máy tính: Hệ thống báo cháy sớm rất phù hợp ở những nơi có luồng không khí lớn như phòng máy tính. Nó hoạt động nhạy hơn nhiều so với các đầu dò thông thường.

Ngoài ra, hệ thống báo cháy sớm thường được sử dụng ở những nơi có giá trị tài sản cao cần phát hiện báo cháy sớm như:

● Trung tâm thương mại, nhà hát, viện bảo tàng.

● Trung tâm viễn thông, đài truyền hình.

● Trung tâm điều khiển sân bay, tàu điện ngầm…

Tổng hợp