BTL Tự động hóa quá trong tòa nhà

tự động hóa quá trình nhiệt tự động hoá quá trình sản xuấttu dong hoa qua trinh nhiettự động hóa quá trình nhiệtự động hóa quá trình nhiệt7tài liệu tự động hóa quá trình sản xuấtchuyên đề tự động hóa quá trình sản xuấtvai trò tự động hóa quá trình sản xuấtđồ án môn tự động hoá quá trình công nghệtự động hóa quá trình sản xuất

Mục lục

Chương I: Giới thiệu chung 4

1.1 Hệ thống quản lý toàn nhà (BMS) 4

1.2 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy tự động trong tòa nhà 5

1.3 Giao thức kết nối giữa các hệ thống trong tòa nhà 6

1.3.1 Các phương thức truyền dẫn 6

1.3.2 Các giao thức mạng thường dùng trong hệ thống BMS 6

Chương II : Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phòng cháy trong tòa nhà 9

2.1 Sơ đồ nguyên lý 9

2.2 Cấu tạo của hệ thống 9

2.3 Thiết bị đầu vào 10

2.3.1 Đầu báo nhiệt ( Heat detector ) 10

2.3.2 Cảm biến lửa ( Flame detector ) 11

2.3.3 Cảm biến biến khói ( Smoke detector ) 11

2.3.4 Đầu báo ga (Gas Detector) 12

2.3.5 Công tắc khẩn cấp( Emergency breaker) 12

2.4 Trung tâm báo cháy 12

2.5 Thiết bị đầu ra 13

2.5.1 Chuông báo cháy 13

2.5.2 Đèn 13

2.5.3 Đèn báo phòng (Room Lamp) 13

2.5.4 Đèn chiếu sáng trong trường hợp khẩn (Emergency Light) 13

2.6 Nguyên lý hoạt động 14

Chương III : Một số hệ thống chữa cháy trong tòa nhà 15

3.1 Hệ thống chữa cháy bán tự động 15

3.2 Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler 15

3.3 Hệ Thống Chữa Cháy FM-200 15

3.4 Hệ thống chữa cháy bằng khí CO2 15

3.5 Hệ thống chữa cháy bằng khí Ni tơ (NN100) 15

3.6 Hệ thống chữa cháy Dry Chemical 16

3.7 Hệ thống chữa cháy bằng bọt 16

Chương IV : Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà và các tiêu chuẩn

kỹ thuật 18

4.1 Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà 18

4.1.1 Mô tả hệ thống 18

4.1.2 Quy trình vận hành 18

4.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống báo cháy trong tòa nhà 22

4.2.1 TCVN 5738-1993 22

4.2.2 Yêu cầu thiết kế các bộ phận trong hệ thống theo tiêu chuẩn TCVN 5738:1993 23

Chương V : Hệ thống bơm tự động trong tòa nhà 29

5.1 Động cơ bơm, phân loại và cấu tạo 29

5.2 Cảm biến mức nước và biến tần sử dụng trong hệ thống bơn tự động 29 5.2.1 Tổng quan về biến tần MM440 29

5.2.2 Cẩu tạo chung và nguyên tắc hoạt động 30

5.2.3 Các tính chất 31

5.2.4 Các thông số kỹ thuật của MM440 33

5.2.5 Các thông số cài đặt nhanh 36

5.2.6 Các thông số cài đặt ứng dụng 36

5.2.7 Cảm biến mức nướcDF-96A/B/C/E 37

5.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống bơm tự động 39

Chương VI : Kết luận 41

LỜI MỞ ĐẦU

Tự 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 quantrọng 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 côngnghiệp 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

Chương I: Giới thiệu chung1.1 Hệ thống quản lý toàn 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 cảnh 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 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

Hệ thống BMS có đầy đủ các tính 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 & Cảnh báo sự cố, đưa ra những tín hiệu cảnh 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 cầu

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 điềukhiển : 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 thểgiao 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 liệuhoạt 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,

1.2 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy tự động trong tòa nhà

Hình 1.2.1 Sơ đồ hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Tự 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 vụcuộc 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 kiệnlàm 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.

1.3 Giao thức kết nối giữa các hệ thống trong tòa nhà

1.3.1 Các phương thức truyền dẫn

* Cáp xoắn bằng đồng

Các loại dây dẫn kiểu cáp xoắn bằng đồng có kích thước từ 1.307mm2 đến 0.2051mm2 thường được sử dụng và là giải pháp kinh tế nhất trong việc truyền thông trong tòa nhà Chiều dài của đường truyền có thể lên đến 1200m mà không cần sử dụng đến bất kỳ thiết bị kéo dài nào Khi sử dụng các thiết bị kéo dài (repeater), có kéo dài đường truyền lên 3 đến 4 lần như thế

* Cáp quang

Cáp quang phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường có nhiễu lớn Điểm bất lợi đối với cáp quang là chi phí cao

* Đường điện thoại

Đường điện thoại cho phép kết nối giữa các tòa nhà với nhau Có thể sử dụng đường kết nối liên tục hoặc dùng kết nối qua môđem

1.3.2 Các giao thức mạng thường dùng trong hệ thống BMS

- 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…

• 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 phéplập 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.

- Việc sử dung chuẩn truyền thông TCP/IP không những tạo được tốc độ truyềnthông 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, P1phổ 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 thôngtrong 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

• BACnet (Building Automation and Control network)

BACnet là Giao thức truyền thông của hệ thống điều khiển và tự động hoá toà nhà

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

Chương II : Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phòng cháy

trong tòa nhà2.1 Sơ đồ nguyên lý

Ngày nay, cùng với những hiểm hoạ có thể xảy ra với con người thì hoả hoạn cũng là một trong những mối nguy hiểm mà con người cần đề phòng nhất Hậu quả

mà nó gây ra cho chúng ta là rất lớn, rất khó có thể lường được, Do đó mà chúng tôi

đề cập ở đây là chúng ta cần có cảnh giác cao về phòng cháy, chữa cháy Chúng ta cầntrang bị đầy đủ những phương tiện phòng cháy chữa cháy để kịp thời xử lí nhanh khi

có xự cố xảy ra Chỉ có những hệ thống báo cháy, chữa cháy được thiết kế đúng đắn, đầy đủ chức năng, ổn định và đạt tiêu chuẩn mới có thể đảm bảo cho cao ốc, nhà xưởng, ngôi nhà thân yêu của mình một cách chắc chắn khỏi những rủi ro do hoả hoạngây ra Với những sản phẩm được thiết kế phù hợp, đạt tiêu chuẩn sẽ mang đến nhữngtính năng hữu dụng nhất:

- Có thể tránh được những mối nguy hiểm do hoả hoạn gây ra

- Báo trước được những hiểm hoạ do cháy nổ sắp xảy ra( nhờ hệ thống các đầu

dò, đầu báo nhiệt, đầu báo khói, đầu báo gas )

- Có thể xử lí dễ dàng khi xảy ra xự cố (nhờ những thiết bị chữa cháy được thiết kế phù hợp, hoàn hảo và dễ xử dụng)

- Sơ đồ nguyên lý hệ thống báo cháy tự động

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

Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có các thành phần như sau:

- Thiết bị đầu vào

- Thiết bị đầu ra

- Trung tâm báo cháy

2.3 Thiết bị đầu vào

Các đặc tính của cảm biến: độ nhạy, độ ổn định, độ tuyến tính

2.3.1 Đầu báo nhiệt ( Heat detector )

Là loại cảm biến dùng để chuyển tín hiệu vật lý (nhiệt độ) thành tín hiệu điện, đây là loại cảm biến có độ nhạy tương đối cao và tuyến tính Nguyên tắc làm việc của

nó là dòng điện hay điện áp thay đổi khi nhiệt độ tại nơi đặt nó thay đổi Tuy nhiên nó cũng dễ báo động nhầm khi nguồn điện bên ngồi tác động không theo ý muốn

2.3.1 Hình ảnh đầu báo nhiệt

Các loại cảm biến nhiệt

- Đầu báo nhiệt cố định

Là loại đầu báo bị kích hoạt và phát tín hiệu báo động khi cảm ứng nhiệt độ trong bầu không khí chung quanh đầu báo tăng lên ở mức độ nhà sản xuất quy định (57º, 70º, 100º…)

- Đầu báo nhiệt gia tăng

Là loại đầu báo bị kích hoạt và phát tín hiệu báo động khi cảm ứng hiện tượng bầu không khí chung quanh đầu báo gia tăng nhiệt độ đột ngột khoảng 9ºC / phút

2.3.2 Cảm biến lửa ( Flame detector )

Khi lửa cháy thì phát ra ánh sáng hồng ngoại, do đó ta sử dụng các linh kiện phát hiện tia hồng ngoại để phát hiện lửa Nguyên lý hoạt động là điện trở của các linhkiện thu sóng hồng ngoại tăng, nó chuyển tín hiệu ánh sáng thu được thành tín hiệu điện để báo động

Loại này rất nhạy đối với lửa Tuy nhiên cũng dễ báo động nhầm nếu ta để cảmbiến ngoài trời hoặc gần ánh sáng bóng đèn tròn

2.3.3 Cảm biến biến khói ( Smoke detector )

Là thiết bị giám sát trực tiếp, phát hiện ra dấu hiệu khói để chuyển các tín hiệu khói 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 qua ngưỡng cho phép (10% -20%) thì thiết bị sẽ phát tín hiệu báo động về trung tâm để xử lý

- Các đầu báo khói thường được bố trí tại các phòng làm việc, hội trường, các kho quỹ, các khu vực có mật độ không gian kín và các chất gây cháy thường tạo khói trước

* Đầu báo khói được chia làm 2 loại chính như sau :

- Đầu báo khói dạng điểm

Được lắp 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 các 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 gởi tín hiệu báo cháy về trung tâm xử lý

+ Đầu báo khói Quang (photo):

Thiết bị bao gồm một cặp đầu báo (một đầu phát tín hiệu, một đầu thu tín hiệu)

bố trí đối nhau, khi có khói xen giữa 2 đầu báo, khói sẽ làm cản trở đường truyền tín hiệu giữa 2 đầu báo, từ đó đầu báo sẽ gởi tín hiệu báo cháy về trung tâm xử lý

- Đầu báo khói dạng Beam

Gồm một cặp thiết bị được lắp ở hai đầu của khu vực cần giám sát

Thiết bị chiếu 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 mờánh sáng đối nghịch với nguyên lý tán xạ ánh sáng (cảm ứng khói ngay tại đầu báo)

- Đầu báo khói loại Beam 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 tiên liệu là sẽ có khói màu đen.

- Hơn nữa đầu báo loại Beam 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 Beam có thể đặt đằng sau cửa sổ có kiếng trong, nên rất dễ lau chùi, bảo quản

- Đầu báo dạng Beam thường được lắp trong khu vực có phạm vi giám sát lớn, trần nhà quá cao không thể lắp các đầu báo điểm (các nhà xưởng, …)

2.3.4 Đầu báo ga (Gas Detector)

Là thiết bị trực tiếp giám sát, phát hiện dấu hiệu có gas khi tỉ lệ gas tập trung vượt quá mức 0.503% (Propane/ Butane) và gởi tín hiệu báo động về trung tâm xử lý

Các đầu báo gas thường được bố trí trong khoảng gần nơi có gas như các phòng vô gas hay các 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

Được lắp đặt tại những nơi dễ thấy của hành lang, các cầu thang để xử dụng khi cần thiết Thiết bị này cho phếp người sử dụng chủ động truyền thông tin báo cháybằng cách nhấn hoặc kéo vào công tắc khẩn, báo động khẩn cấp cho mọi người đang hiện diện trong khu vực đó biết để có biện pháp xử lý hoả hoạn và di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm bằng các lối thoát hiểm

2.3.5 Công tắc khẩn cấp( Emergency breaker)

Được lắp đặt tại những nơi dễ thấy của hành lang các 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 ra khỏi khu vực nguy hiểm bằng các lối thoát hiểm Gồm có các loại công tắc khẩn như sau:

- Khẩn tròn, vuông

- Khẩn kính vỡ (break glass)

- Khẩn giật

2.4 Trung tâm báo cháy

Đây là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống và quyết định chất lượng cửa hệ thống cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy năng lượng hoặc các sự cố tín hiệu

kỹ thuật, hiển thị các thông tin 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.Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính: một mainboard, một biến thế, một battery…

- Bảng hiển thị phụ: Hiển thị thông tin các khu vực xảy ra sự cố từ trung tâm báo cháy truyền đến, giúp nhận biết tình trạng nơ xảy ra sự cố để xử lý kịp thời

- Bàn phím: Là phương tiện điều khiển mọi hoạt động của hệ thống Qua bàn phím, bạn có thể điều khiển hoạt động theo ý muốn một cách dễ dàng, như nhập lệnh đưa hệ thống vào chế độ giám sát, hoặc có thể ngưng chế độ giám sát một số khu vực trong toàn bộ hệ thống, hoặc 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 khu vực nào đó.

2.5 Thiết bị đầu ra

Nhận tín hiệu từ trung tâm báo cháy truyền đến và có tính năng phát đi bằng

âm thanh (chuông, còi), bằng tín hiệu phát sáng (đèn) giúp mọi người nhận biết đang

có hiện tượng cháy xảy ra

2.5.1 Chuông báo cháy

Được lắp đặt tại phòng bảo vệ, các phòng có nhân viên trực ban, hành lang, cầuthang hoặc những nơi có nhiều người qua lại nhằm thông báo cho những người xung quanh có thể biết được sự cố đang sảy ra để có phương án xử lý, di tản kịp thời

Khi xảy ra sự cố hỏa hoạn, chuông báo động sẽ phát tín hiệu báo động giúp chonhân viên bảo vệ nhận biết và thông qua thiết bị theo dõi sự cố hoả hoạn(bảng hiển thịphụ)sẽ biết khu vực nào xảy ra hoả hoạn, từ đó thông báo kịp thời đến các nhân viên

có trách nhiệm phòng cháy chữa cháy khắc phục sự cố hoặc có biện pháp xử lý thích hợp

2.5.2 Đèn

2.5.2.1 Đèn chỉ lối thoát hiểm (Exit Light)

Được đặt 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

2.5.2.2 Đèn báo cháy (Corridor Lamp)

Được 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 tác khẩn nào còn hiệu lực được kích hoạt máy bơm chữa cháy

2.5.3 Đèn báo phòng (Room Lamp)

Được lắp đặt trước cửa mỗi phòng giúp nhận biết phòng nào có sự cố một cách

dễ dàng và nhanh chóng

2.5.4 Đèn chiếu sáng trong trường hợp khẩn (Emergency Light)

Khi có báo cháy, thao tác đầu tiên là phải cúp điện Bây giờ đèn chiếu sáng này

sẽ tự động bật sáng (nhờ có bình điện dự phòng battery), nó giúp cho mọi người dễ dàng tìm đường thoát hiểm, hoặc giúp cho các nhân viên có trách nhiệm nhanh chóng thi hành phận sự Hoặc trong trường hợp mất điện đột ngột do có sự cố về điện, đèn Emergency cũng tỏ ra hữu hiệu

2.6 Nguyên lý hoạt động

Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy, chữa cháy là một quy trình khép kín Khi có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa) các thiết bị đầu vào (đầu báo, công tắc khẩn) nhậntín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy Tại đây trung tâm sẽ xử

lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy (thông qua các zone) và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn), các thiết

bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy

ra sự cháy và xử lý kịp thời

Chương III : Một số hệ thống chữa cháy trong tòa nhà

3.1 Hệ thống chữa cháy bán tự động

Hệ thống này thuộc dạng cổ điển, hệ thống chữa cháy này chỉ đơn giản gồm có hộp chữa cháy và cuộn vòi chữa cháy

3.2 Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler

Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler là loại hệ thống chữa cháy phổ biến nhất hịện nay

Hệ thống này 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

3.3 Hệ Thống Chữa Cháy FM-200

Hệ thống chữa cháy FM200/HFC227ea được thiết kế để bảo vệ một không gianhẹp (dưới 1500 m3) Nó phun ra một chất khí chữa cháy “sạch” có tên là FM200 hoặc HFC227ea Chất khí này không những có tác dụng chữa cháy hiệu quả, mà nó còn cânbằng được lượng khí O2 cần thiết để cho con người hô hấp tạm thời trong trường hợp khẩn cấp Ngoài ra, với chất khí chữa cháy “sạch” này, sau khi hoàn tất nhiệm vụ chữacháy, nó không để lại hậu qủa tai hại nào đối với các vật dụng, máy móc nằm trong khu vực vừa được chữa cháy

Hệ thống này ứng dụng thích hợp tại những môi trường trong sạch, nơi có con người làm việc, và có trang bị những loại máy móc hoặc dữ liệu có giá trị cao

3.4 Hệ thống chữa cháy bằng khí CO2

CO2 là một chất khí sạch, không làm rỉ sét, nó dập tắt cháy bằng cách làm loãng hỗn hợp không khí & CO2 tới một tỷ lệ ở dưới mức giới hạn có thể duy trì sự cháy Hệ thống Chữa cháy CO2 được ứng dụng tại những nơi mà nếu dùng những chất chữa cháy khác có thể làm hư hỏng máy móc, thiết bị

Vì khí phun ra có thể gây ngạt thở cho con người hiện diện trong khu vực, vì vậy, hệ thống luôn luôn dành một thời gian trì hoãn với tín hiệu báo động để cảnh báo trước khi phun khí, để con người kịp thoát ra khỏi khu vực nguy hiểm

3.5 Hệ thống chữa cháy bằng khí Ni tơ (NN100)

Nito là một chất khí không màu, không mùi vị và chiếm tới 78% trong không khí xung quanh chúng ta

Khí Nito có mật độ khí dập cháy thấp nhất trong các loại khí trơ kể cả khí Argon và loại khí trộn giữa Nito và Argon

Nito có hiệu năng dập lửa cao nhất Việc dập tắt đám cháy (ngọn lửa) được thực hiện bằng cách giảm nồng độ oxy trong không khí xuống mức dưới 13.9% (mật

độ khí chữa cháy để dập tắt lửa)

Khí Nito là loại thích hợp nhất cho hệ thống dập lửa bao trùm do nó không tạo

ra các sản phẩm phân huỷ do nhiệt và do vậy nó rất an toàn đối với con người

Khí Nito không có khả năng sản sinh ra các loại khí ăn mòn trong quá trình phân huỷ nhiệt, không tác động xấu tới môi trường, không phá hủy tầng ozone.

Hệ thống chữa cháy bằng khí Nito được thiết kế theo tiêu chuẩn NFPA-2001

3.6 Hệ thống chữa cháy Dry Chemical

Ứng dụng tại những nơi hiểm họa cháy được đánh gía cao Nó phun khí chữa cháy vào tận những nơi khó ra vào để chữa cháy bằng phương pháp thủ công

Trường hợp tiêu biểu: phòng đặt máy móc, thiết bị, máy biến thế, turbines, máng dầu và hóa dầu, thiết bị xử lý trong nhà máy luyện kim, khu giao nhận hàng tại kho, tại cảng, dây chuyền phun sơn tại nhà máy, thùng nhùng sơn công nghiệp, kho nguyên liệu dễ cháy

Mô Tả:

Hệ Thống Chữa Cháy Ansul IND-X là loại đặt cố định, hóa chất (khô) được chứa trong bình áp lực, dẫn qua hệ thống đường ống, đến các đầu phun đặt tại khu vựcđược bảo vệ

Hệ thống có thể kích hoạt tự động hoặc điều khiển thủ công Có thể trang bị thêm những thiết bị phụ để ngắt nguồn của các thiết bị dùng điện, hoặc để khóa đườngống dẫn gas

Thiết bị báo cháy có thể là các đầu báo nhiệt kích hoạt bằng điện hoặc bằng cơ (mechanical fusible links/ electric thermal detectors)

3.7 Hệ thống chữa cháy bằng bọt

Hệ thống chữa cháy bằng bọt (foam), khi được kích hoạt, sẽ phun ra một loại bọt bao phủ lên trên bề mặt xăng dầu, tách chất lỏng dễ cháy ra khỏi không khí và lửa,nhờ đó ngọn lửa bị dập tắt

Do tính chất hữu hiệu của nó, đồng thời do nó giảm thiểu lượng nước cần dùng,

hệ thống foam hiện nay được tin dùng rộng rãi Giảm số lượng chất chữa cháy cần dùng để dập tắt lửa, nghĩa là giảm thiểu sự hư hỏng thiết bị, đồ dùng, giảm ô nhiễm môi trường do nước phun ra, đặc biệt là tại những nơi có chứa chất độc hại

Đối với loại foam giãn nở cao, thì hầu như chẳng hư hại gì cả cho hàng hóa, và chỉ trong một thời gian ngắn, cả nhà kho đều trở lại bình thường

Hệ thống foam được ứng dụng tại những nơi đặc biệt có rủi ro cao về cháy nổ, được chọn lựa thận trọng, yêu cầu phải trang bị thích hợp chất bọt cô đặc, hệ thống trộn bọt, các thiết bị phun bọt, và sự phối hợp hưu hiệu giữa các bộ phận ấy trong một

hệ thống chữa cháy

Bọt cô đặc là một chất đối chọi với xăng dầu Mặc dù nó có cùng chung tiêu chuẩn, tuy nhiên, mỗi loại bọt - protein và fluoroprotein - có những đặc điểm riêng, ứng dụng thích hợp hoặc kém thích hợp hơn đối với từng hiện trường cụ thể

Hệ thống trộn bọt có thể là loại "balanced pressure" hoặc "inline".

Đầu phun bọt có thể là đầu sprinkler, spray, nozzle, monitor, foam pourer, hoặc high expantion foam generator, tùy theo hệ thống foam được dùng

Chương IV : Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà và các tiêu chuẩn kỹ

thuật4.1 Hệ thống bơm chữa cháy trong tòa nhà

4.1.1 Mô tả hệ thống

Hệ thống bơm PCCC được lắp đặt bao gồm 03 cụm bơm và 01 tủ điều khiển cho hệ thống với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Bơm chữa cháy bằng động cơ điện chuyên dung (Bơm chính)

- Bơm chữa cháy bằng động cơ Diesel chuyên dùng ( Bơm dự phòng )

- Bơm bù áp lực trong đường ống ( Bơm bù áp)

- Tủ điều khiển cho : 01 Bơm chính 01 bơm dự phòng 01 bơm tăng áp Tủ hoạt động trên nguyên lý tự động / bán tự động Kèm theo các thiết bị hiện thị sau : Vôn

kế, Ampe kế, và hệ thống đèn hiện thị tình trạng hoạt động của hệ thống bơm PCCC

4.1.2 Quy trình vận hành

Hệ thống bơm với mục đích sự dụng trong PCCC nên luôn đặt trong tình trạng sẵn sang hoạt động cao nhất, và thời gian bơm đẩy tải không cho phép vượt quá 10 giây (s) đối với bơm điện Do đó yếu tố an toàn cho cả hệ thống là đặc biệt quan trọng

Để tiến hành chạy thử hệ thống cần thực hiện các tháo tác cơ bản như sau:

4.1.2.1 Kiểm tra lại bơm và hệ thống lần cuối trước khi khởi động:

Sau khi hệ thống bơm được lắp đặt hoàn thiện thi ta tiến hành bắt đầu cho chạy thử, để tránh những sai sót do nguyên nhân chủ quan và khách quan người sử dụng (có nghiệp vụ chuyên môn ) cần tiến hành kiểm tra theo quy đinh sau đây:

-Kiểm tra tình trạng bên ngoài của bơm như : Độ đồng trục giữa bơm và bộ phận truyền động ,khớp nối bơm,…

– Kiểm tra tình trạng hệ thống điện (điện áp nguồn cấp vào đã có chưa ) – Kiểm tra sự chênh lệch điện áp giữa các pha

– Kiểm tra cách đâu điện của động cơ ,sự cách điện

– Kiểm tra chiều hoạt động của bơm

– Kiểm tra tình trạng tủ điều khiển cho hệ thống bơm

– Kiểm tra tình trạng hệ thống van: Van cửa ( gate valve) ở đầu vào của bơm ,sau đó mở hết van nước mồi để tự mồi cho bơm

– Xả khí trong đường ống bằng cách mở van xả trên bơm cho đến lúc có tia nước đặc không còn bọt nước thì khoá van lại

– Khoá van mồi lại khi đường ống hút đã được điều tiết đầy nước

– Kiểm tra tình trạng hệ thống đồng hồ áp lực (pressure gauguges )

4.1.2.2 Khởi động bơm điện ( Bơm chính)

Sau khi thao tác kiểm tra hoà tất, người sự dụng tiến hành khởi động máy bơm với quy trình như sau:

* Đối với chế độ bằng tay:

Người vận hành bắt đầu chuyển công tắc AOM trong tủ điều khiển của bơm về chế độ MAN Lúc đó các đèn báo tín hiệu sẽ hiện thị tình trạng của mội bơm Khi chưa hoạt động thì trên tủ sẽ hiện thị báo 03 đèn báo mất pha sáng, đồng hồ vôn hiển thị 380V, đèn Stop (sp) sáng Dùng tay ấn vào tín hiệu khởi động Start (st) hiện thị trên tủ trong thời gian khoảng 03 giây (s) cho đến khi bơm hoạt động có đèn tín hiệu Run bật xanh

Lưu ý : Đối với chế độ này, để kiểm tra máy hoặc hệ thống điều khiển tự động

bị hỏng khi bơm chạy là hoạt động hết công suất không phụ thuộc vào áp lực đường ống mà chỉ phụ thuộc vào áp lực của bơm

* Tắt máy :

Dùng tay ấn vào nút Stop (sp) hiện thị trên tủ khoảng 03 giây(s) cho đến khi bơm ngừng hoạt động lúc đó đèn tín hiệu Stop bật sáng

* Đối với chế độ chạy tự động

Với hệ thống PCCC là hệ thống luôn đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động Đặc biệt cho các toà nhà văn phòng, nhà máy hiện đại ngày nay hệ thống này được sự dụng theo nguyên lý hoàn toàn tự động Để khởi động hệ thống bơm chữa cháy, người

ta sử dụng chuyển tất cả các công tắc trên tủ điện điều khiển về vị trí AUTO Sau đó cài đặt các áp lực cần thiết để bơm chạy tự động (trên công tắc áp lực – pressure switch)

Hệ thống này được hoạt động như sau :

+ Áp lực trong hệ thống đường ống luôn duy trì ở :P1 Max = ……bars

+ Khi áp lực trong hệ thống đường ống tụt xuống P1 Min= … bars trong khoảng thời gian từ 02- 03 giây (s) bơm bù sẽ tự khởi động và hoạt động để duy trì áp lực trong toàn bộ hệ thống đường ống đạt tới P1 Max = …… bars

Lưu ý : Đối với hệ thống bơm PCCC khi bơm bù hoạt động để duy trì áp lực trong đường ống khi mà gặp phải sự cố thì bơm bù hoạt động không đủ áp lực để chữacháy thì bơm chính bắt đầu hoạt động, khi áp lực tụt xuống còn P2Min=…… Bars

Nhưng bơm chính hoạt động mà vẫn không đủ áp lực để chữa cháy thì ngay lúc

đó bơm dự phòng bắt đầu hoạt động để tăng cường áp lực để phục vụ công việc chữa cháy Trong trường hợp này bơm làm việc hết công suất

4.1.2.3 Khởi động bơm bù áp

– Sau khi kiểm tra các thao tác kỹ thuật trên thì ta bắt đầu cho bơm bù áp hoạt động

* Chế độ hoạt động bằng tay :

Người vận hành bắt đầu chuyển công tắc AOM trong tủ điều khiển của bơm về chế độ MAN Lúc đó, các đèn báo tín hiệu sẽ hiển thị tình trạng của máy bơm.(Khi chưa hoạt động thì trên tủ sẽ hiện thị báo 03 đèn báo mất pha sáng , đồng hồ vôn hiển thị 380V, đèn Stop (sp) sáng Dùng tay ấn vào tín hiệu khởi động Start (st) thì trên tủ đèn Run báo sáng thể hiện bơm đang hoạt động

Lưu ý : Đối với chế độ này, để kiểm tra máy hoặc hệ thống điều khiển tự động

bị hỏng khi bơm chạy là hoạt động hết công suất không phụ thuộc vào áp lực đường ống mà chỉ phụ thuộc vào áp lực của bơm

xuống……bar và sẽ hoạt động lên tới….bar để duy trì áp lực trong đường ống, khi đạttới … bar bơm sẽ tự động tắt và đèn Stop sáng

4.1.2.4 Khởi động bơm diesel (Bơm dự phòng)

Hệ thống bơm sử dụng cho mục đích PCCC luôn đặt trong tình trạng sẵn sàng hoạt động cao nhất, và thời gian để bơm hoạt động đầy tải không cho phép vượt quá

15 giây đối với bơm Diesel Do yếu tố an toàn cho cả hệ thống cần thực hiện các thao tác cơ bản như sau:

* Kiểm tra lại bơm và hệ thống lần cuối trước khi khởi động :

Sau khi hệ thống bơm đã được lắp đặt hoàn thiện, để tránh những sai sót do nguyên nhân chủ quan và khách quan bởi người sử dụng (có nghiệp vụ chuyên môn) cần tiến hành kiểm tra theo quy trình sau:

– Kiểm tra tình trạng bên ngoài của bơm như: độ đồng trục của bơm và bộ phận truyền động, khớp nối…

– Kiểm tra tình trạng nhớt, dầu, két nước làm mát

– Kiểm tra hệ thống điện ác quy có đảm bao hay không?

– Kiểm tra tình trạng tủ điều khiển cho bơm

– Kiểm tra hệ thống điện cấp vào cho tủ điện