Tìm hiểu về hệ thống phòng cháy chữa cháy FA và hệ thống bơm tự động trong tòa nhà

LỜI MỞ ĐẦUTự động hóa, trong những năm gần đây khái niệm này đã trở nên quen thuộc chứ không còn là khái niệm chỉ được sử dụng trong những lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù. Tự động hóa đã góp mặt trong mọi lĩnh vực từ sản xuất cho đến phục vụ cuộc sống hằng ngày. Mục tiêu của công nghệ tự động hóa là xây dựng một hệ thống mà trung tâm là con người, ở đó con người thực hiện việc đặt ra các yêu cầu còn mọi thao tác thực hiện yêu cầu đó, tùy theo từng lĩnh vực, từng quá trình, được đảm nhận bởi những hệ thống kỹ thuật đặc trưng. Trên thế giới, các hệ thống thông minh, tự động điều khiển đã được áp dụng từ rất sớm và cho thấy những đóng góp quan trọng không thể phủ nhận. Việc xây dựng công trình ngày nay gần như không thể thiếu việc triển khai, áp dụng các hệ thống tự động. Với các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng, các hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung là hệ thống tự động hóa tòa nhà đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì một điều kiện làm việc lý tưởng cho công trình, cho con người và các thiết bị hoạt động bên trong công trình. Một hệ thống tự động hoàn chỉnh sẽ cung cấp cho công trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc như nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, các hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện hơn với môi trường.Ở Việt Nam, những năm gần đây cũng không khó để nhận ra những đóng góp của các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng. Những khái niệm về quản lý tòa nhà, tiết kiệm năng lượng công trình, bảo vệ môi trường…không còn quá mới mẻ.Trong cuộc sống của chúng ta luôn tồn tại những khu vực dễ cháy, nên việc lắp đặt hệ thống báo cháy có tầm quan trọng hết sức lớn lao. Nó giúp chúng ta phát hiện nhanh chóng, chữa cháy kịp thời kỳ đầu của vụ cháy đem lại sự bình yên cho mọi người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy xưởng sản xuất…Ngày nay, việc phòng cháy chưã cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu của nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới. Nó trở thành nghiã vụ của mỗi người dân. Trên các phương tiện thông tin đại chúng luôn tuyên truyền giáo dục cho mỗi người dân ý thức phòng cháy chửa cháy, nhằm mục đích hạn chế những vụ cháy đáng tiếc xảy ra.Cùng với sự phát triển nhanh chóng của hệ thống thông tin điện thoại thì việc báo cháy qua điện thoại ngày càng trở nên phổ biến, nó giúp ta báo kịp thời những thông tin về vụ cháy đến các cơ quan chức năng.Để có thể tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này, chúng em đã được nhận đề tài : “Tìm hiểu về hệ thống phòng cháy chữa cháy FA và hệ thống bơm tự động trong tòa nhà” Chúng em xin chân thành Thank thầy giáo Ths. Hoàng Duy Khang đã tận tình hướng dẫn chúng em trong quá trình thiết kế đồ án.Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2014Sinh viên thực hiệnNhóm 5MỤC LỤCChương I: Giới thiệu chung1.1Hệ thống quản lý toàn nhà (BMS)1.2Hệ thống phòng cháy, chữa cháy tự động trong tòa nhà1.3Giao thức kết nối giữa các hệ thống trong tòa nhà1.3.1Các cách truyền dẫn1.3.2Các giao thức mạng thường dùng trong hệ thống BMSChương II : Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phòng cháy trong tòa nhà2.1Sơ đồ nguyên lý2.2Cấu tạo của hệ thống2.3Thiết bị đầu vào2.4Trung tâm báo cháy2.5Thiết bị đầu ra2.6Nguyên lý hoạt động2.7Cách thức kết nối hệ thống phòng cháy, chữa cháy với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)Chương III : Một số hệ thống chữa cháy trong tòa nhà3.1 Hệ thống chữa cháy bán tự động3.2 Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler3.3 Hệ Thống Chữa Cháy FM2003.4 Hệ thống chữa cháy bằng khí CO23.5 Hệ thống chữa cháy bằng khí Ni tơ (NN100)3.6 Hệ thống chữa cháy Dry ChemicalChương IV : Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà và các tiêu chuẩn kỹ thuật4.1 Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà4.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống báo cháy trong tòa nhà 4.2.1 TCVN 573819934.2.2 2 Yêu cầu thiết kế các bộ phận trong hệ thống theo tiêu chuẩn TCVN 5738:2000Chương V : Hệ thống bơm tự động trong tòa nhà5.1 Động cơ bơm, phân loại và cấu tạo5.2 Cảm biến mức nước và biến tần sử dụng trong hệ thống bơn tự động5.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống bơm tự động Chương VI : Kết luậnCHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG1.1Hệ thống quản lý tòa nhà ( BMS )Hệ thống quản lý toà nhà BMS (Building Management System) là hệ thống điều khiển và quản lý cho các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, hệ thống điều hoà thông gió, hệ thống thông báo môi trường, hệ thống an ninh, hệ thống báo cháy chữa cháy, giúp cho việc vận hành một toà nhà trở nên hiệu quả, kịp thời. Với các yêu cầu như vậy hệ thống BMS có các chức 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.Hệ thống BMS có đầy đủ các chức năng đáp ứng được việc giám sát được môi trường không khí, môi trường làm việc của con người. Ngoài ra hệ thống còn có khả năng kết nối các hệ thống kỹ thuật như an ninh, báo cháy, qua cổng giao diện mở của hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế.Hệ thống BMS bao gồm đầy đủ các chức năng điều khiển Tổng hợp thông tin Lưu trữ dữ liệu thông báo sự cố, đưa ra những tín hiệu thông báo kịp thời trước khi có những sự cố gây nên những ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống kỹ thuật nói chung.Hệ thống BMS linh hoạt, có khả năng mở rộng với các giải pháp sẵn sàng đáp ứng với mọi yêu cầuVới nhiệm vụ như vậy, hệ thống BMS bao gồm:

LỜI MỞ ĐẦU Tự động hóa, năm gần khái niệm trở nên quen thuộc không khái niệm sử dụng lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù Tự động hóa góp mặt lĩnh vực từ sản xuất phục vụ sống ngày Mục tiêu công nghệ tự động hóa xây dựng hệ thống mà trung tâm người, người thực việc đặt yêu cầu thao tác thực yêu cầu đó, tùy theo lĩnh vực, trình, đảm nhận hệ thống kỹ thuật đặc trưng Trên giới, hệ thống thông minh, tự động điều khiển áp dụng từ sớm cho thấy đóng góp quan trọng phủ nhận Việc xây dựng công trình ngày gần thiếu việc triển khai, áp dụng hệ thống tự động Với công trình xây dựng công nghiệp dân dụng, hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung hệ thống tự động hóa tòa nhà đóng vai trò quan trọng việc trì điều kiện làm việc lý tưởng cho công trình, cho người thiết bị hoạt động bên công trình Một hệ thống tự động hoàn chỉnh cung cấp cho công trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện với môi trường Ở Việt Nam, năm gần không khó để nhận đóng góp hệ thống tự động công trình công nghiệp dân dụng Những khái niệm quản lý tòa nhà, tiết kiệm lượng công trình, bảo vệ môi trường…không mẻ NHÓM Trang Trong sống tồn khu vực dễ cháy, nên việc lắp đặt hệ thống báo cháy có tầm quan trọng lớn lao Nó giúp phát nhanh chóng, chữa cháy kịp thời kỳ đầu vụ cháy đem lại bình yên cho người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy xưởng sản xuất… Ngày nay, việc phòng cháy chưã cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu nước ta nhiều nước giới Nó trở thành nghiã vụ người dân Trên phương tiện thông tin đại chúng tuyên truyền giáo dục cho người dân ý thức phòng cháy chửa cháy, nhằm mục đích hạn chế vụ cháy đáng tiếc xảy Cùng với phát triển nhanh chóng hệ thống thông tin điện thoại việc báo cháy qua điện thoại ngày trở nên phổ biến, giúp ta báo kịp thời thông tin vụ cháy đến quan chức Để tìm hiểu rõ vấn đề này, chúng em nhận đề tài : “Tìm hiểu hệ thống phòng cháy chữa cháy FA hệ thống bơm tự động tòa nhà” Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Hoàng Duy Khang tận tình hướng dẫn chúng em trình thiết kế đồ án Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực Nhóm MỤC LỤC NHÓM Trang Chương I: Giới thiệu chung 1.1 Hệ thống quản lý toàn nhà (BMS) 1.2 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy tự động tòa nhà 1.3 Giao thức kết nối hệ thống tòa nhà 1.3.1 Các phương thức truyền dẫn 1.3.2 Các giao thức mạng thường dùng hệ thống BMS Chương II : Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống phòng cháy tòa nhà 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Cấu tạo hệ thống 2.3 Thiết bị đầu vào 2.4 Trung tâm báo cháy 2.5 Thiết bị đầu 2.6 Nguyên lý hoạt động 2.7 Cách thức kết nối hệ thống phòng cháy, chữa cháy với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) Chương III : Một số hệ thống chữa cháy tòa nhà 3.1 Hệ thống chữa cháy bán tự động 3.2 Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler 3.3 Hệ Thống Chữa Cháy FM-200 3.4 Hệ thống chữa cháy khí CO2 3.5 Hệ thống chữa cháy khí Ni tơ (NN100) 3.6 Hệ thống chữa cháy Dry Chemical Chương IV : Hệ thống bơm chữa cháy tòa nhà tiêu chuẩn kỹ thuật 4.1 Hệ thống bơm chữa cháy tòa nhà NHÓM Trang 4.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật hệ thống báo cháy tòa nhà 4.2.1 TCVN 5738-1993 4.2.2 Yêu cầu thiết kế phận hệ thống theo tiêu chuẩn TCVN 5738:2000 Chương V : Hệ thống bơm tự động tòa nhà 5.1 Động bơm, phân loại cấu tạo 5.2 Cảm biến mức nước biến tần sử dụng hệ thống bơn tự động 5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống bơm tự động Chương VI : Kết luận CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 NHÓM Hệ thống quản lý tòa nhà ( BMS ) Trang Hệ thống quản lý nhà BMS (Building Management System) hệ thống điều khiển quản lý cho hệ thống kỹ thuật nhà hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, hệ thống điều hoà thông gió, hệ thống cảnh báo môi trường, hệ thống an ninh, hệ thống báo cháy - chữa cháy, giúp cho việc vận hành nhà trở nên hiệu quả, kịp thời Với yêu cầu hệ thống BMS có tính như: - Quản lý tín hiệu cảnh báo - Giám sát & điều khiển toàn nhà - Đặt lịch hoạt động cho thiết bị - Quản lý liệu gồm soạn thảo chương trình, quản lý sở liệu, chương trình soạn thảo đồ hoạ, lưu trữ lưu liệu - Báo cáo, tổng hợp thông tin Hệ thống BMS có đầy đủ tính đáp ứng việc giám sát môi trường không khí, môi trường làm việc người Ngoài hệ thống có khả kết nối hệ thống kỹ thuật an ninh, báo cháy, qua cổng giao diện mở hệ thống với ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế Hệ thống BMS bao gồm đầy đủ chức điều khiển - Tổng hợp thông tin - Lưu trữ liệu & Cảnh báo cố, đưa tín hiệu cảnh báo kịp thời trước có cố gây nên ảnh hưởng tới hoạt động hệ thống kỹ thuật nói chung Hệ thống BMS linh hoạt, có khả mở rộng với giải pháp sẵn sàng đáp ứng với yêu cầu Với nhiệm vụ vậy, hệ thống BMS bao gồm: - Các thiết bị cảm biến cấu chấp hành: đặt thiết bị trường : AHU, FCU, Chillers, Pump, Fan, làm nhiệm vụ thu thập thông số : trạng thái hoạt động, nhiệt độ, áp suất, mức, lưu lượng, công suất, dòng, NHÓM Trang áp, Và thực thi lệnh điều khiển : đóng/cắt, quay, xoay cấu khí, điều khiển biến tần, - Các điều khiển số DDC: nằm nhiều phân lớp mạng khác hệ thống: FLN : mạng tầng tòa nhà, BLN : mạng tổng tòa nhà Có thể giao tiếp qua chuẩn TCP/IP, Bacnet/IP, Bacnet MS/TP, làm nhiệm vụ điều khiển cho hệ thống ( chương trình điều khiển nằm đây), thu thập lưu trữ liệu hoạt động - Hệ thống quản lý thu thập liệu: hệ thống máy chủ, phần mềm: làm nhiệm vụ thu thập liệu từ DDC lên hệ thống BMS Tạo giao diện đồ họa người sử dụng, tạo công cụ lập trình từ xa, tạo công cụ giám sát, thu thập xử lý liệu, tính diều khiển nâng cao : PID số, tối ưu, bền vững, remote, 1.2 NHÓM Hệ thống phòng cháy, chữa cháy tự động tòa nhà Trang Sơ đồ cấu tạo hệ thống tự động báo cháy, chữa cháy tòa nhà Tự động hóa, năm gần khái niệm trở nên quen thuộc không khái niệm sử dụng lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù Tự động hóa góp mặt lĩnh vực từ sản xuất phục vụ sống ngày Mục tiêu công nghệ tự động hóa xây dựng hệ thống mà trung tâm người, người thực việc đặt yêu cầu thao tác thực yêu cầu đó, tùy theo lĩnh vực, trình, đảm nhận hệ thống kỹ thuật đặc trưng Trên giới, hệ thống thông minh, tự động điều khiển áp dụng từ sớm cho thấy đóng góp quan trọng phủ nhận Việc xây dựng công trình ngày gần thiếu việc triển khai, áp dụng hệ thống tự động Với công trình xây dựng công nghiệp dân dụng, hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung hệ thống tự động hóa tòa nhà đóng vai trò quan trọng việc trì điều kiện làm việc lý tưởng cho công trình, cho người NHÓM Trang thiết bị hoạt động bên công trình Một hệ thống tự động hoàn chỉnh cung cấp cho công trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện với môi trường Ở Việt Nam, năm gần không khó để nhận đóng góp hệ thống tự động công trình công nghiệp dân dụng Những khái niệm quản lý tòa nhà, tiết kiệm lượng công trình, bảo vệ môi trường…không mẻ 1.3 Giao thức kết nối hệ thống tòa nhà 1.3.1 Các phương thức truyền dẫn * Cáp xoắn đồng Các loại dây dẫn kiểu cáp xoắn đồng có kích thước từ 1.307mm đến 0.2051mm2 thường sử dụng giải pháp kinh tế việc truyền thông tòa nhà Chiều dài đường truyền lên đến 1200m mà không cần sử dụng đến thiết bị kéo dài Khi sử dụng thiết bị kéo dài (repeater), có kéo dài đường truyền lên đến lần * Cáp quang Cáp quang phù hợp cho ứng dụng môi trường có nhiễu lớn Điểm bất lợi cáp quang chi phí cao * Đường điện thoại Đường điện thoại cho phép kết nối tòa nhà với Có thể sử dụng đường kết nối liên tục dùng kết nối qua môđem NHÓM Trang 1.3.2 Các giao thức mạng thường dùng hệ thống BMS Sử dụng 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 cấp mạng kết nối với thiết bị khác chức khác nhau… Giao thức ngang hàng peer to peer Các thiết bị điều khiển coi node mang Ethernet TCP/IP, chúng kết nối ngang hàng (peer to peer) cho phép truyền thong hai chiều, download chương trình điều khiển upload thông số điều khiển tới điểm điều khiển mà không ảnh hưởng tới việc truyền thông tin điều khiển khác Cho phép lập trình trực tuyến, từ điều khiển củng truy nhập tới tất điểm hệ thống NHÓM Trang • Mạng EBLN (Ethernet Building Level Network) - Mạng Ethernet LAN TCP/IP mạng truyền thông hệ thống BMS, điều khiển số trực tiếp dạng modun MBC, MEC & PXC sử dụng tòa nhà kết nối với máy tính điều khiển (Server)của hệ thống BMS - Hệ thống mạng Ethernet LAN đường truyền chung cho hệ thống Apogee, giao thức sử dụng mạng EBLN giaoa thức TCP/IP Đường trục mạng điều khiển hệ thống BMS sử dụng cáp quang để mở rộng giải thông, cho phép truyền gói tin hệ thống an ninh quản lý vào Access control, camera giám sát - Việc sử dung chuẩn truyền thông TCP/IP tạo tốc độ truyền thông cao mà đáp ứng yêu cầu khoảng cách truyền mà không cần lặp, hoàn toàn đáp ứng tính thời gian thực hệ thống BMS, tốc độ truyền thông mạng điều khiển đạt 100MBps • Mạng FLN (Floor Level Network) Đây mạng nằm hệ thống cấp trường cấu trúc hệ thống Apogee Mỗi MBC MEC xxEF xây dựng mạng FLN theo chế giao tiếp Master/Slave Trong mạng Master/Slave, MBC đóng vai trò điều khiển Master 32 điều khiển cấp trường đóng vai trò Slave thiết bị mạng điều khiển đèn, thiết bị đo đếm điện nối mạng Mạng Master/Slave sử dụng chuẩn truyền thông công nghiệp RS485, giao thức sử dụng mạng LonTalk, EIB, P1 phổ biến… Mạng truyền thông Floor Level Network thiết lập sử dụng cáp đôi dây xoắn có bọc kim AWG18 Tốc độ truyền thông mạng đạt 4800B/s NHÓM Trang 10 diện tích tiết diện lõi đồng tết lại không nhỏ 0,75mm2 Diện tích tiết lõi đồng đường cáp trục phải không nhỏ 0,4mm2 Cho phép dùng cáp nhiều dây dẫn lớp bọc bảo vệ chung đường kính lõi đồng dây dẫn không nhỏ 0,4mm2.Tổng điện trở kênh liên lạc báo cháy không lớn 100Ω không lớn giá trị yêu cầu loại trung tâm báo cháy Cáp điều khiển thiết bị ngoại vi, dây dẫn tín hiệu nối từ đầu báo cháy hệ thống chữa cháy tự động loại chịu nhiệt cao (cáp chống cháy) Cho phép sử dụng cáp điều khiển thiết bị ngoại vi cáp thường phải có biện pháp bảo vệ khỏi tác động nhiệt thời gian 30 phút Không cho phép lắp đặt chung mạch điện hệ thống báo cháy tự động với mạch điện áp 60V đường ống, hộp, bó, rãnh kín cấu kiện xây dựng.Cho phép lắp đặt chung mạch có vách ngăn dọc chúng vật liệu không cháy, có giới hạn chịu lửa không 15 phút Trong trường hợp mắc hở song song khoảng cách dây dẫn đường điện chiếu sáng động lực với cáp hệ thống báo cháy không nhỏ 0,5m Nếu khoảng cách nhỏ 0,5m phải có biện pháp chống nhiễu điện từ Trường hợp công trình có nguồn phát nhiễu hệ thống báo cháy địa bắt buộc phải sử dụng dây dẫn cáp chống nhiễu Nếu sử dụng dây dẫn cáp không chống nhiễu thiết phải luồn chúng ống hộp kim loại có tiếp đất Số lượng đầu nối hộp đấu dây số lượng dây dẫn cáp trục phải có dự phòng 20% NHÓM Trang 57  Yêu cầu nguồn điện tiếp đất bảo vệ Trung tâm hệ thống báo cháy phải có hai nguồn điện độc lập Một nguồn 220V xoay chiều nguồn nguồn ắc quy dự phòng Giá trị dao động hiệu điện nguồn xoay chiều cung cấp cho trung tâm báo cháy không vượt ±10% Trường hợp giá trị dao động vượt 10% phải sử dụng ổn áp trước cấp cho trung tâm Dung lượng ắc quy dự phòng phải đảm bảo 12 cho thiết bị hoạt động chế độ thường trực có cháy Các trung tâm báo cháy phải tiếp đất bảo vệ Việc nối đất bảo vệ phải thỏa mãn yêu cầu TCVN 4756:1989 CHƯƠNG V : HỆ THỐNG BƠM TỰ ĐỘNG TRONG TÒA NHÀ 5.1 Động bơm, phân loại cấu tạo Bơm máy thủy lực dùng để hút đẩy chất lỏng từ nơi đến nơi khác Chất lỏng dịch chuyển đường ống nên bơm phải tăng áp suất chất lỏng đầu đường ống để thắng trở lực đường ống thắng hiệu áp suất hai đầu đường ống Năng lượng bơm cấp cho chất lỏng lấy từ động điện từ nguồn động lực khác (máy nổ, máy nước ) Điều kiện làm việc bơm khác nhà, trời, độ ẩm nhiệt độ…) bơm phải chịu tính chất lý hóa chất lỏng cần vận chuyển NHÓM Trang 58 5.1.1 Phân loại bơm theo nguyên lý làm việc Phân loại bơm theo nguyên lý làm việc hay cách cấp lượng: - Bơm thể tích: bơm loại làm việc thể tích không gian làm việc thay đổi nhờ chuyển động tịnh tiến pittong (bơm pittong) hay nhờ chuyển động quay rotor (bơm rotor) Kết áp suất chất lỏng tăng lên nghĩa bơm cung cấp áp cho chất lỏng - Bơm động học: Trong bơm loại chất lỏng cung cấp động từ bơm áp suất tăng lên Chất lỏng qua bơm, thu động lượng nhờ va đập cánh quạt (bơm ly tâm bơm hướng trục) nhờ ma sát tác nhân làm việc (bơm xoáy lốc, bơm tia, bơm chấn động, bơm vít xoắn, bơm sục khí) nhờ tác dụng trường điện từ (bơm điện từ) hay trường lực khác 5.1.2 Phân loại theo cấu tạo - Bơm cánh quạt: loại bơm ly tâm chiếm đa số thường gặp (bơm nước) - Bơm pittong: (bơm nước, bơm dầu) Hình ảnh bơm pittong NHÓM Trang 59 - Bơm rotor: (bơm dầu, hóa chất, bùn) Thuộc loại có bơm bánh răng, bơm cánh trượt (lá gạt) Bơm bánh Ngoài có loại đặc biệt bơm màng cánh (bơm xăng ôtô), bơm phun tia (tạo chân không bơm lớn nhà máy nhiệt điện) … 5.2 Cảm biến mức nước biến tần sử dụng hệ thống bơm tự động 5.2.1 Cảm biến mức nước Có nhiều phương pháp đo mức nước, chúng em sâu tìm hiểu loại Cảm biến đo mức nước áp suất Và cụ thể Sensor đo mực nước, Model: WL400, Hãng Global Water - Hoa Kỳ NHÓM Trang 60 Sensor WL400 cảm biến áp suất chìm bao gồm đầu sensor rắn bọc vỏ thép không gỉ đường kính 13/16” Thiết bị đo mực nước sử dụng cáp hàng hải kết nối với sensor áp suất cho giám sát thiết bị Mỗi đầu cảm biến áp suất Global Water có hai đầu 4-20 mA, nam dải toàn thang đo, bù nhiệt độ áp suất Thông số kỹ thuật Đầu cảm biến: Sensor: Silicone Diaphragm, cảm biến Wet/wet Dải: 0-3', 0-15', 0-30', 0-60', 0-120',0-250' Độ trễ độ tuyến tính: : ±0.1% FS Độ xác: ±0.1% FS nhiệt độ không đổi, ±0.2% dải 35° tới 70°F Quá áp: không vượt 2x toàn thang đo Độ phân dải: nhỏ (Analog ) Đầu 4-20mA, 0.5 tới 2.5 VDC qua điện trở 125 ohm Điện cấp: 10-36VDC Thời gian khởi động: tối thiều 10ms Nhiệt độ vận hành: -40° tới +185°F Khối lượng: ½ lb Dải nhiêt độ bù: 30 đến 70 oC, tự động bù áp suất Vỏ NHÓM Trang 61 Vật liệu: 304L SS Kích thước: lên tới ½” dài x 13/16” đường kính Khối lượng: ~115g (4 oz) Cáp Dẫn điện: 22 AWG Vật liệu vỏ bọc: 87A Polyurethane cứng Tùy chọn vỏ: Fluorinated Ethylene Propylene (FEP) Teflon Đường kính cáp: 7.8mm (0.307”) Ống thông: HD Polyethylene Tấm chắn: Aluminum Mylarr Dải nhiệt độ: -30 đến 85 oC (-22 đến 185 oF) Khối lượng: ~65g/m (0.7 oz/ft) Thông tin WL400 Dải mực thấp Chỉ thị độ sâu nước từ 0-3’ toàn dải đo sử đo cho vùng nước nông thay đổi mức nước nhỏ Dải 0-3’ tối ưu cho đo cống, cống nước mưa chảy tràn, đập nước, máng, khe suối, hồ thùng có độ sâu không 3’ Sensor quan trắc nước 0-3’ cho độ xác cao Các sensor loại kim loại gặp vấn đề lớn dải đo thấp uốn khúc, kéo căng trôi Nắp bảo vệ Sensor đo mực nước sử dụng nắp microscreen thép không gỉ để bảo vệ đầu cảm biến Nắp bảo vệ có hàng trăm khe hở, làm tắc sensor với bùn cát Sensor áp suất đóng kín NHÓM Trang 62 Sensor đo mực nước Global Water bọc kín hoàn toàn với epoxy cấp hàng hải Đầu cảm biến áp suất chìm tránh ngấm nước làm việc với ống thông độ trôi làm hỏng sensor Ống thông gắn trực tiếp với đầu cảm biến, ẩm ướt nòa vào đầu ống tiếp xúc với silicon mà đầu điện tử Tín hiệu đầu Sensor áp suất WL400 có hai cổng đầu 4-20 mA, 10-39VDC yêu cầu để hoạt động với sensor đô mực nước, WL400 hoạt động dải từ 12- 24 VDS Tín hiệu 4-20mA chạy lên tới 3000’ từ sensor đến thiết bị ghi Dây xoắn đôi dây mở rộng ghép với cáp cáp nằm nước Tín hiệu 4-20 mA chuyển đổi sang 0,5 đến 2.5 VDC cách nhả tín hiệu điện sang điện trở 125 ohm 5.2.2 Biến tần NHÓM Trang 63 Biến tần thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên động thông qua điều khiển tốc độ động cách vô cấp, không cần dùng đến hộp số khí Biến tần thường sử dụng linh kiện bán dẫn để đóng ngắt cuộn dây động để làm sinh từ trường xoay làm quay rôto (rotor) Sơ đồ nguyên lý điều khiển động biến tần Tiện ích sử dụng biến tần NHÓM Trang 64 Điểm đặc biệt hệ truyền động biến tần - động bạn điều chỉnh vô cấp tốc độ động Tức thông qua việc điều chỉnh tần số bạn điều chỉnh tốc độ động thay đổi theo ý muốn dải rộng Sử dụng biến tần bán dẫn, có nghĩa bạn hưởng nhiều tính thông minh, linh hoạt tự động nhận dạng động cơ; tính điều khiển thông qua mạng; thiết lập 16 cấp tốc độ; khống chế dòng khởi động động giúp trình khởi động êm (mềm) nâng cao độ bền kết cấu khí; giảm thiểu chi phí lắp đặt, bảo trì; tiết kiệm không gian lắp đặt; chế độ tiết kiệm lượng,… Bạn nỗi lo việc không làm chủ, khống chế lượng trình truyền động từ bạn kiểm soát thông qua chế độ bảo vệ tải, nhiệt, dòng, áp, thấp áp, lỗi pha, lệch pha,… biến tần Phạm vi sử dụng Các biến tần bán dẫn dùng để khởi động điều chỉnh tốc độ động điện xoay chiều pha Có nhiều kích cỡ công suất khác phù hợp với loại công suất động Một số điều lưu ý sử dụng biến tần + Tùy theo ứng dụng mà bạn lựa chọn biến tần cho phù hợp, theo cách bạn phải trả chi phí thấp mà lại đảm bảo độ tin cậy làm việc + Bên biến tần linh kiện điện tử bán dẫn nên nhậy cảm với điều kiện môi trường, mà Việt Nam có khí hậu nóng ẩm nên lựa chọn bạn phải chắn biến tần nhiệt đới hoá, phù hợp với môi trường khí hậu Việt Nam NHÓM Trang 65 + Bạn phải đảm bảo điều kiện môi trường lắp đặt nhiệt độ, độ ẩm, vị trí Các biến tần làm việc trời, chúng cần lắp đặt tủ có không gian rộng, thông gió tốt (tủ phải có quạt thông gió), vị trí đặt tủ nơi khô phòng có nhiệt độ nhỏ 500oC, chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn + Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, không hiểu không chắn không tự ý mắc nối thay đổi tham số thiết đặt + Nhờ chuyên gia kỹ thuật hãng cung cấp biến tần cho bạn hướng dẫn lắp đặt, cài đặt để có chế độ vận hành tối ưu cho ứng dụng bạn + Khi biến tần báo lỗi tra cứu mã lỗi tài liệu tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi, khắc phục lỗi khởi động lại 5.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống bơm Để đảm bảo cho việc tích hợp hoạt động tốt hệ thống BMS, hệ thống thiết bị cung cấp phải đáp ứng yêu cầu sau đây:  Hệ thống cấp thoát nước Nhà thầu hệ thống nước cung cấp tủ điều khiển bơm với đầy đủ tiếp điểm khô cho điều khiển/ giám sát trạng thái thiết bị hệ thống cấp thoát nước: - Tiếp điểm giám sát chế độ hoạt động bơm: Tự động/ Bằng tay (Auto/ Manual) - Tiếp điểm giám sát trạng thái hoạt động tắt/mở bơm NHÓM Trang 66 - Tiếp điểm giám sát mức nước cao/ thấp bể chứa - Tiếp điểm giám sát tín hiệu báo lỗi bơm - Tiếp điểm điều khiển bơm Chạy/ Dừng (On/ Off) Gia công lắp đặt điểm đấu nối cho cảm biến áp suất đường ống nước,cảm biến đo mức nước  BMS - Cung cấp đầy đủ điểm vào tín hiệu cho phần mềm phần cứng kỹ thuật tín hiệu số tín hiệu tương tự để kết nối với hệ thống cấp thoát nước - Cung cấp thiết bị đo lưu lượng nước phù hợp với kích thước đường ống nước, cảm biến mức nước, cảm biến áp suất nước - Kéo dây cáp tín hiệu, dây cáp nguồn, ống bảo vệ đến thiết bị hệ thống BMS cung cấp - Kéo dây cáp tín hiệu, ống bảo vệ từ tủ DDC tới điểm đầu kết nối hệ thống liên quan - Lập trình điều khiển lập trình giao diện đồ họa cho hệ thống cấp thoát nước Hoạt động Yêu cầu lưu lượng cột áp tính toán NHÓM Trang 67 Chiều cao cột áp Đường cong biểu diễn lưu lượng chiều cao cột áp NHÓM Trang 68 Hoạt động hệ thống bơm cấp thoát nước cho tòa nhà điều khiển/giám sát thông qua chế độ sau: - Hệ thống bơm cấp thoát nước tòa nhà hoạt động chế độ điều khiển tay công tắc/nút bấm bảng/tủ điều khiển trường - BMS điều khiển/giám sát bơm cấp thoát nước theo thuật toán lập trình tự động lập trình sẵn: Tự động bơm nước thấp điểm, nhà tiêu thụ điện mức nước bể nước mái thấp… - Nhân viên vận hành hệ thống BMS theo dõi trạng thái hoạt động hệ thống bơm cấp thoát nước giao diện đồ hoạ điều khiển hoạt động bơm để đáp ứng với tình trạng/yêu cầu tòa nhà  Lịch trình làm việc Hệ thống BMS lập trình để điều khiển bơm tự động chạy vào có mức giá điện thấp/ thấp điểm nhằm tiết kiệm điện tiêu thụ  Điều khiển: Hệ thống BMS thiết kế cho phép điều khiển trực tiếp từ hình máy tính người vận hành, điều khiển tự động theo thuật toán lập trình trước điều khiển trực tiếp từ tủ điều khiển trường, thông số chế độ điều khiển sau: - Tắt/ mở bơm  Các điểm giám sát: Các thông số trạng thái hệ thống giám sát BMS sau: - Chế độ hoạt động bơm: Tự động/ Bằng tay (Auto/ Manual) - Trạng thái bơm nước - Mức nước bể chứa nước sinh hoạt,bể nước thải(cao/thấp) NHÓM Trang 69  Các báo động giám sát từ Server Các cảnh báo, báo động giám sát BMS sau - Báo động mức nước bể (cao/thấp) - Báo động cố bơm NHÓM Trang 70 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu em hoàn thành đồ án “ Tìm hiểu hệ thống phòng cháy chữa cháy FA hệ thống bơm tự động tòa nhà“ với kết thu sau: Nghiên cứu, tìm hiểu công nghệ hệ thống báo cháy hệ thống bơm tự động sử dụng thị trường bao gồm: hãng sản xuất lớn, chủng loại hệ thống, nguyên lý hoạt động Nắm cấu tạo, nguyên lý hoạt động thông số kỹ thuật thành phần thiết bị hệ thống Ngoài đồ án hoàn thiện việc nghiên cứu sở tính toán, tiêu chuẩn thiết kế hệ thống báo cháy tự động Qua đồ án em tích lũy cho nhiều kiến thức lý thuyết lẫn thực tế Từ có điều kiện tài thời gian mở rộng ý tưởng thiết kế hệ thống báo cháy tự động hoàn toàn hệ thống bơm tự động Việt Nam bao gồm từ việc thiết kế thiết bị điện tử phần cứng Cuối cùng, lần em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Th.s Hoàng Duy Khang, thầy hướng dẫn bảo chúng em suốt thời gian qua để chúng em hoàn thành đồ án NHÓM Trang 71 [...]... điều khiển thang tụt về tầng trệt và mở cửa để con người thoát nạn • Hệ thống âm thanh công cộng trong tòa nhà Mô-đun điều khiển sẽ kích hoạt hệ thống âm thanh mức cao nhất, lúc này hệ thống âm thanh tự động phát một bản tin về có cháy xảy ra giúp tất cả mọi người trong tòa nhà có thể nhận biết • Hệ thống thoát khói và nhiệt Trong tòa nhà sẽ được trang bị hệ thống quạt hút khói và quạt tăng áp cầu thang... Màn chắn lửa 10.Tủ trung tâm 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 tiến 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 2.2 Cấu tạo của hệ thống Sơ đồ cấu tạo: Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có các thành... mỗi riser của hệ thống được đặt trên riser hoặc trên đường ống cấp nước cho nó Mỗi riser của hệ thống sprinkler gồm có một thiết bị kích hoạt báo động khi hệ thống khởi NHÓM 5 Trang 34 động vận hành chữa cháy Thường thì hệ thống được kích hoạt bằng nhiệt phát ra từ đám cháy, và nó phun nước ra phủ trên khu vực có cháy Có nhiều loại hệ thống sprinkler: Wet Pipe System Hệ Thống Có Nước Là hệ thống sprinkler... khăn và giá thành cao NHÓM 5 Trang 28 Báo động qua diện thoại giúp ta đáp ứng nhanh các thông tin về sự cố đến các cơ quan chức năng Khi có tín hiệu báo động sẽ tự động quay số đến các cơ quan như: Nhà riêng, công an, phòng cháy chữa cháy 2.6.3 Phân Loại Hệ Thống Báo Cháy Hệ thống báo cháy sử dụng hai loại điện thế khác nhau: 12V và 24V Về mặt lý thuyết cả hai loại này đều có tính năng kỹ thuật và công... với hệ thống báo cháy 24V thì hệ thống báo cháy 12V không mang tính chuyên nghiệp khả năng truyền tín hiệu đi xa hơn, và không bắt buộc phải có bàn phím lập trình Tuy nhiên, trung tâm xử lí báo cháy 12V(trung tâm Networx) có giá thành thấp hơn so với trung tâm xử lý hệ báo cháy 24V(trung tâm microm, ) Hệ thống báo cháy được chia làm hai hệ chính:Gồm hệ báo cháy thông thường và hệ báo cháy địa chỉ: - Hệ. .. toàn phòng cháy chữa cháy để sơ tán và phục vụ chữa cháy • Hệ thống thang máy Hệ thống thang máy hoạt động bằng điện nên khi có cháy rất có thể nguồn điện sẽ bị mất do cháy dây gây nhảy áp Điều này hết sức nguy hiểm khi đang có người bị kẹt trong thang không thể tìm cách thoát ra được Giải quyết vấn đề này hệ thống báo cháy sẽ cấp một mô-đun điều khiển thang máy ở mức ưu tiên cao nhất Khi có cháy mô-đun... vòi phun, cò súng, kiếng 3.2 Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler là loại hệ thống chữa cháy phổ biến nhất hịện nay Nó dập tắt đám cháy bằng cách phun nước trực tiếp vào khu vực đang cháy mà tại đó đầu phun sprinkler bị kích hoạt ở ngưỡng nhiệt độ đã được xác định trước Hệ Thống Sprinkler là một hệ thống liên kết các đường ống chạy ngầm dưới đất và trên mặt đất, được thiết kế theo... các đường dữ liệu điều khiển và sử dụng bộ kết nối chân ra CHƯƠNG III : HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TRONG TÒA NHÀ 3.1 Hệ thống chữa cháy bán tự động Hộp chữa cháy với cuộn vòi đường kính 45 mm Tiêu chuẩn UNE-EN 671/2 Cofem sản xuất Model P6420 với cuộn vòi 20 meters Gồm: Hộp vuông nằm ngang, khung tang quay, cuộn vòi, van cầu, đồng hồ áp lực, vòi phun, kiếng NHÓM 5 Trang 32 Hộp chữa cháy với cuộn vòi đường kính... nạn trong trường hợp có cháy Tủ báo cháy trung tâm có nhiệm vụ kết nối và điều khiển hệ thống này một cách tự động khi có cháy xảy ra 2.5.4 Báo cháy qua điện thoại, mạng internet NHÓM 5 Trang 26 Khi xảy ra cháy cảm biến sẽ truyền tín hiệu đến trung tâm báo cháy và truyền tín hiệu đến bộ quay số điện thoại tự động hoặc qua mạng internet để thông báo đến các cơ quan chức năng Mô hình bộ báo cháy tự động. .. 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 2.7 Giao thức kết nối hệ thống phòng báo cháy với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) Hệ thống báo cháy sẽ là hệ thống thông minh với các phần điều khiển của riêng nó Hệ thống này sẽ giao tiếp với hệ thống BMS thông qua một cổng giao tiếp thông minh Cổng