CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
3.2 Phân loại hệ thống báo cháy
3.2.4 Tổng quan về SMS
Giới thiệu về SMS
SMS là từ viết tắt của Short Message Service. Đó là một cơng nghệ cho phép gửi và nhận các tin điện thoại với nhau. SMS xuất hiện ở C vào năm 1992. Ở nó bao gồm cả các chuẩn về GSM (Global System for Mobile Communication). Một thời gian sau đó, nó phát cơng như CDMA và TDMA. Các chuẩn GSM và phát (European Telecommunication Standards Institute nay 3GPP (Third Genn Partnership Project) đang soát về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS. Như chính tên đầy đủ của SMS là Short ervice, dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một. Một chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu. Vì vậy,một SMS có thể chứa:
160 ký tự nếu mã hóa được sử dụng (phù hợp với mã ký tự latin như alphatet của tiếng Anh).
70 ký tự nếu bit Unicode UCS2 được sử dụng (dùng cho các ký tự không phải mã Trung Quốc…) SMS dạng text hỗ trợ ngơn ngữ khác nhau. Nó có thể hoạt động tốt với nhiều hỗ trợ mã gồm Bản, Hàn Quốc… Bên cạnh gửi tin nhắn dạng
text thì tin nhắn cịn có thể mang dữ liệu dạng galery. Nó cho phép gửi nhạc chng, hình ảnh cùng nhiều tiện ích khác…tới điện thoại khác.
Cấu trúc một tin nhắn SMS
Nội dung của 1 tin nhắn SMS khi được gửi đi chia làm 5 phần như sau:
Hình 3.2: C u tr c tin nh n
- Instructions to air interface: chỉ thị dữ liệu kết nối với air interface.
- Instructions to SMSC: chỉ thị dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn SMSC. - Instructions to handset: chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay
- Instructions to SIM (optional): chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM. - Message body: nội dung tin nhắn SMS.
Ƣu điểm của SMS
- Tin nhắn có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào
- Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện thoại dù chúng đang bị tắt nguồn. - Ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên lạc với người khác
- Được sử dụng trên các điện thoại di động khác nhau và có thể gửi cùng mạng hoặc khác mạng đều được.
- Phù hợp với các ứng dụng wireless sử dụng cùng với nó như: chức năng SMS được hỗ trợ 100% bởi các điện thoại sử dụng cơng nghệ GSM; có thể gửi nhạc chng, hình ảnh…; hỗ trợ chi trả các dịch vụ trực tuyến download nhạc chuông…
SMS Center/SMSC
Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm các hoạt động liên quan tới SMS. Khi một tin nhắn SMS được gửi đi từ một điện thoại di động thì trước tiên nó sẽ được gửi tới một trung tâm SMS. Sau đó, trung tâm SMS này sẽ chuyển tin nhắn này tới đích (người nhận). Một tin nhắn SMS có thể phải hơn một thực thể mạng
(netwok) như SMSC và SMS gateway) trước khi đi tới đích thực sự của nó. Nhiệm của một SMSC là luân chuyển các tin nhắn SMS và điều chỉnh quá cho đúng với chu trình của nó. Nếu như máy của người nhận khơng ở trạng nhận mở nguồn thì nó sẽ gửi tin nhắn thì một ẽ cách chuyên chuyển lưu thông SMS của một mạng wireless. Hệ thống vận hành mạng ln ln quản lí SMSC của riêng bên trong hệ wireless. Tuy nhiên hệ thống vận hành mạng sẽ sử dụng một SMSC thứ ba có vị trí bên ngồi của hệ thống mạng wireless.
Bạn phải biết địa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng wireless để sử dụng, tinh chỉnh chức năng trên điện tho ại của bạn. Điển hình một địa là một số điện thoại thơng thức, khn mẫu thoại nên có một thực đơn chọn lựa để cấu hình địa chỉ thường thì địa chỉ được điều chỉnh lại trong thẻ SIM bởi hệ thống mạng wireless. Điều này có nghĩa là bạn khơng cần phải làm bất cứ thay đổi nào cả.
SMS quốc tế
Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều điều hành quốc tế với nhau. Tin nhắn SMS hành cục bộ là tin nhắn mà được gửi giữa các nhà điều một quốc gia còn tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành quốc tế là tin nhắn SMS được gửi giữa các SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi trong nước. Chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng khác trong ột quốc gia và nhỏ hơn chi phí cho việc gửi tin nhắn năng kết hợp của tin nhắn SMS giữa hai mạng wireless cục bộ hay thậm chí là quốc tế là một nhân tố chính góp phần tới sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống SMS toàn cầu.
3.2.5 Các hệ thống báo cháy hiện đang có trên thị trƣờng Cơng ty COMETECH
Hình 3.3 Các thành phần của h thống báo cháy tự ộng
Trung tâm báo cháy: Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính: một mainboard, một biến thế, một battery.
Thiết bị đầu vào.
- Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa. - Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn).
Thiết bị đầu ra.
- Bảng hiển thị phụ (bàn phím). - Chng báo động, cịi báo động. - Đèn báo động, đèn exit.
- Bộ quay số điện thoại tự động.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy
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, cơng tắc khẩn) nhận tín hiệu và truyền thơng tin của sự cố về trung tâm báo cháy.
Hình 3.4 Nguyên lý hoạt ộng của h thống báo cháy
Tại đây trung tâm sẽ xử lý thơng 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, chng, cịi, 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.
3.2.6 Quy trình lắp đặt hệ thống báo cháy
Đi dây tất cả các vị trí lắp đặt đầu báo, chng đèn về vị trí đặt trung tâm báo cháy.
Tiến hành đo điện trở cách điện, đo thông mạch cho hệ thống dây đã lắp đặt. Lắp đặt thiết bị (đầu báo cháy, chuông đèn, tủ trung tâm báo cháy……). Tiến hành kiểm tra toàn bộ hệ thống và cho chạy thử thiết bị.
Hệ thống báo cháy khơng dây FireSmart
Hình 3.5 H thống báo cháy không dây Fire mart
Thơng tin tóm tắt
Trung tâm báo cháy khơng dây FireSmart là sản phẩm được nghiên cứu và phát triển dựa trên những công nghệ tiên tiến nhất đến năm 2019. Sản phẩm được Cục cảnh sát phòng cháy chữa cháy và cứu hộ cứu nạn Việt Nam kiểm định chất lượng trước khi lưu hành. Các chỉ tiêu kỹ thuật của tủ đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn Châu Âu đối với tủ báo cháy BS EN54-2 và BS EN54-4.
Dòng tủ WCP là tủ báo cháy khơng dây theo địa chỉ, có thể dễ dàng lập trình bằng 04 nút bấm và màn hình LCD trên mặt tủ. Người dùng có thể đặt tên cho từng thiết bị theo vị trí lắp đặt. Ví dụ: Phịng ăn, phịng ngủ 1, phịng karaoke số 8 v.v.
Trong tủ trung tâm báo cháy WCP đã được tích hợp bộ chuyển đổi nguồn từ 220V AC sang 24V DC. Tiếp điểm không điện áp trên tủ sẽ hoạt động để cấp tín hiệu báo cháy khi xảy ra cháy. Tín hiệu này sẽ kích hoạt hệ thống thơng báo cháy bằng đèn, cịi, chng hoặc hệ thống âm thanh. Điều này tuân theo tiêu chuẩn BS EN54-4.
Đặc tính kĩ thuật
- Cấp nguồn sử dụng từ 12 – 24V, có thể lắp các cảm biến như rị rỉ khí gas, chuyển động, nhiệt, khói quang ngắn mạch, khói quang có output relay
- Có 3 cổng kết nối điều khiển các thiết bị ngoại vi khác trong tòa nhà (có thể mở rộng tới 24 cổng)
- Kết nối tối đa 128 thiết bị không dây địa chỉ - Có khả năng lập trình báo động từng địa chỉ - 1 còi cảnh báo trên main
- Sạc acquy theo nguồn cấp vào (12v vào – acquy 12v, 24v vào – acquy ) - 1 kênh điều khiển cấp nguồn ngoài cho cảm biến
- 1 kênh dự phòng điều khiển đầu ra. Có thể sử dụng cho chữa cháy tự động. - Tích hợp module SIM hỗ trợ 3G.
- Hiển thị thơng tin hệ thống trên LCD 20×4.
Đầu cảm biến báo khói khơng dây WSD-1
Đầu báo khói WSD1 là thiết bị báo cháy khơng dây theo địa chỉ, có thể dễ dàng cài đặt địa chỉ và lập trình phương thức cảnh báo sau khi kết nối với tủ trung tâm báo cháy WCP1. Đầu báo có thể được lắp đặt độc lập, khơng cần tủ trung tâm vì đã được tích hợp sẵn chng cảnh báo có âm lượng lên đến 95Db.
Đầu báo khói này cũng hoạt động trên hệ thống như một trạm trung chuyển tín hiệu. Giống như trên một mạng lưới đa chiều, các đầu báo khói và chng – đèn – nút nhấn khơng dây chuyển tiếp tín hiệu qua nhau và truyền về tủ trung tâm. Điều này giúp cho tín hiệu radio khơng bị gián đoạn khi có các vật cản nhân tạo xuất hiện ở giữa chúng. Khoảng cách hoạt động hiệu quả giữa hai thiết bị bất kỳ trong hệ thống này là 30m (trong điều kiện có vật cản thơng thường như tường, trần nhà).
- Sử dụng công nghệ cảm biến quang điện để phát hiện khói từ đám cháy
- Đèn LED màu đỏ và cịi được gắn trên thiết bị để phát tín hiệu cảnh báo bằng ánh sáng và âm thanh khi có cháy
- Kết nối không dây tới tủ điều khiển WCP1 hoặc thơng qua bộ tiếp sóng WCP2 trong hộp tổ hợp chuông đèn nút nhấn không dây.
- Đèn LED sẽ nhấp nháy màu vàng thơng báo tình trạng pin yếu (Tuổi thọ pin lên tới 10 năm).
- Có thể tích hợp module SIM 3G.
- Buồng khói có thể dễ dàng tháo rời để bảo trì
- Kết nối liên động với các đầu báo khói khơng dây khác trong hệ thống bằng sóng vơ tuyến.
- Có chức năng chống báo cháy giả gây ra bởi hơi nước.
Hình 3.6 Đầu cảm biến báo khói khơng dây W D1
Trên hệ thống báo cháy FireSmart, người dùng có nhiều lựa chọn sử dụng thiết bị báo khói quang, đầu dị nhiệt, đầu dị báo lửa hay đầu dị khí gas v.v. Tất cả đều sử dụng công nghệ không dây và dễ dàng lắp đặt.
CHƢƠNG IV: PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO CHÁY
4.1 Hệ thống báo cháy thông thƣờng – Conventional Fire Alarm System Đặc điểm chính Đặc điểm chính
Tủ báo cháy Quy ước có độ lớn từ 1 kênh (zone) đến trên 60 kênh.
Các Zone bao gồm một vài hoặc tất cả thiết bị khởi đầu (như: đầu báo, nút nhấn, công tắc…) trong một khu vực hoặc một tầng của tòa nhà.
Một số tủ báo cháy cho phép mở rộng dung lượng zone trong khi số khác thì khơng mở rộng được, điều này làm cho tính hữu dụng bị hạn chế khi một cơ sở muốn mở rộng thêm.
Báo cháy, báo sự cố theo từng khu vực (zone) của tòa nhà. Mỗi Zone có thể là 01 phịng hoặc nhiều phịng gần nhau.
Mỗi Zone cần một đường dây tín hiệu riêng nên số lượng dây về trung tâm báo cháy nhiều.
Khơng thể biết chính xác thiết bị nào đã kích hoạt báo cháy hoặc bị sự cố trong Zone Với tính năng đơn giản, giá thành rẻ, hệ thống báo cháy quy ước chỉ thích hợp lắp đặt tại các dự án có diện tích vừa hoặc nhỏ, số lượng các phịng khơng nhiều, nhà xưởng nhỏ… Nhiều thiết bị được lắp trên cùng một khu vực (zone) nên khi xảy ra sự cố trung tâm chỉ có thể nhận biết khái quát và hiển thị khu vực (zone) có sự cố, chứ khơng cho biết chính xác vị trí từng đầu báo, từng địa điểm có sự cố. Điều này làm hạn chế khả năng xử lý, giám sát của hệ thống.
4.2 Hệ báo cháy địa chỉ – Addressable Fire Alarm System Đặc điểm chính
Dung lượng điểm (địa chỉ) của hệ thống địa chỉ được xác định bởi số loop hay cịn gọi là mạch tín hiệu (SLC - Signaling Line Circuits) của nó.
Mỗi mạch loop cung cấp điện, thơng tin liên lạc và giám sát tất cả các thiết bị kết nối với nó.
Mỗi mạch loop có thể đáp ứng cho trên 100 thiết bị địa chỉ, tùy thuộc vào nhà sản xuất.
Mỗi mạch loop có thể chứa nhiều loại thiết bị địa chỉ. Thiết bị không địa chỉ được kết nối vào mạch loop thông qua các module địa chỉ.
Mỗi điểm trên mạch loop có một địa chỉ duy nhất khi lắp đặt.
Giám sát được thực hiện từ Tủ điều khiển bằng quy trình thăm dị tới tất cả các thiết bị trong mạch loop.
Tình huống báo cháy được hiển thị theo điểm, cho phép nhanh chóng tìm ra đám cháy.
Có rất nhiều hệ thống hỗ trợ lập trình vào/ra mềm dẻo để kết nối (điều khiển) các thiết bị đầu vào với các đầu ra. Với tính năng kỹ thuật cao, hệ thống báo cháy địa chỉ dùng để lắp đặt tại các cơng trình lớn, được chia ra làm từng điểm (địa chỉ) độc lập, riêng biệt với nhau. Từng thiết bị trong hệ thống được giám sát bởi trung tâm báo cháy giúp cho phát hiện sự cố một cách nhanh chóng, rõ ràng và chính xác. Hệ thống cho phép điều khiển các thiết bị ngoại vi và các hệ thống khác trong tịa nhà khi có cháy.
4.3 Giải pháp tối ƣu và tiết kiệm 4.3.1 Sơ đồ khối của mơ hình
Hình 4.7 ồ khối
Hình 4.1 ồ khối của mơ hình
Hoạt động của các khối trong sơ đồ
Khối nguồn sẽ cung cấp điện áp cho tồn mạch hoạt động. Khi có tín hiệu đi tới vi điều khiển, vi điều khiển sẽ xử lí tín hiệu sau đó gửi tín hiệu điều khiển tới khối thu phát âm thanh và khối Module Sim800 để thực hiện cuộc gọi và gửi tin nhắn SMS cảnh báo, đồng thời vi điều khiển cũng gửi tín hiệu tới khối hiển thị (LCD). Khi có tin nhắn tới Module Sim800, Module Sim800 sẽ gửi lệnh về vi điều khiển để báo có tin nhắn mới. Vi điều khiển nhận được tin nhắn và xử lý tin nhắn sau đó sẽ gửi tín hiệu điều khiển tới Module Sim800 để gửi tin nhắn phản hồi về điện thoại.
4.3.2 Mạch hệ thống báo cháy a) Chi tiết mạch hệ thống báo cháy a) Chi tiết mạch hệ thống báo cháy
Hệ thống báo cháy dựa trên SMS rất hữu ích ở những địa điểm xa nơi hạn chế tương tác của con người. Hệ thống như vậy rất hữu ích trong các mỏ, khu cơng nghiệp, nhà máy, v.v.
Những người trực đêm- Hệ thống báo cháy dựa trên SMS giúp giám sát các vị trí và gửi tin nhắn đến người trực đêm khi có sự cố xảy ra, giúp họ xác định vị trí nhanh chóng và khắc phục hỏa hoạn.
Thao tác nhanh để tắt lửa - 90% thiệt hại do hỏa hoạn xảy ra do không phát hiện cháy sớm. Một cuộc hỏa hoạn thường xảy ra trong im lặng và mọi người sẽ chỉ biết khi nó đã lan rộng trên một khu vực rộng lớn. Hệ thống báo cháy dựa trên SMS đưa ra cảnh báo ngay lập tức cho nhiều số điện thoại di động và do đó các hành động khắc phục có thể được thực hiện nhanh chóng. Điều này giúp ngăn ngừa thiệt hại và tổn thất lớn tai nạn do hỏa hoạn.
Hình 4.2 ồ mạch báo cháy c bản
Những khía cạnh quan trọng trong chƣơng trình.
Khi phát triển Hệ thống báo cháy hoặc các hệ thống quan trọng như vậy, một khía cạnh quan trọng phải ghi nhớ trong thế giới thực. Một vụ cháy có thể xảy ra bất cứ lúc nào (24 × 7). Điều này có nghĩa là hệ thống của chúng tơi phải liên tục theo dõi hỏa hoạn 24 × 7 tất cả ngày tháng và năm. Nếu bạn nhìn vào chương trình, bạn
sẽ thấy nó chỉ có 2 lệnh gọi bên trong void loop () - đó là CheckFire () và CheckShutDown ()
CheckFire () - là chức năng theo dõi sự cố xảy ra hỏa hoạn 24 × 7. Hàm này lấy nhiệt độ được đo bằng LM35 và lưu nó vào biến Temp_alert_val để so sánh. Giá