cảnh báo cháy
1.8.1. Thực trạng nhà cao tầng và công tác PCCC hiện nay
Từ đầu năm 2012, tính riêng tại Hà Nội đã có nhiều vụ hỏa hoạn xảy ra tại các khu chung cư cao tầng. Hầu hết các vụ hỏa hoạn đều xuất phát từ nguyên nhân do chập điện, ý thức của người dân khiến nhiều người lo lắng, đặc biệt là những cư dân đang sinh sống tại các khu chung cư cao tầng.
Theo thống kê mới nhất, trên địa bàn Hà Nội hiện có khoảng 400 tịa nhà cao trên 10 tầng, được sử dụng làm chung cư, văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại. Tuy nhiên qua khảo sát nhiều hệ thống chữa cháy của tịa nhà khơng được bảo trì, nhiều hệ thống bị hỏng, không hoạt động được.
Bên cạnh đó, các tịa nhà cao tầng hiện nay khơng hề có hệ thống thơng gió, hút khói, cửa thốt hiểm liên tục bị khóa khiến người dân gặp khó khăn khi có hoả hoạn. Và đặc biệt hơn nữa, tại các chung cư cao tầng hệ thống máy tăng áp ở cầu thang không hề có, nên khi xảy ra hỏa hoạn người dân khó có thể thốt thân trong điều kiện hành lang và cầu thang bị ngạt khói và lửa cháy lớn.
Sự phức tạp trong cấu trúc, đa dạng về thể loại nhà cao tầng khiến công tác PCCC gặp rất nhiều khó khăn khi có cháy xảy ra. Các đơn vị PCCC không nắm được thơng tin, hình ảnh trực tiếp của hiện trường đám cháy gây khó khăn rất lớn trong cơng tác PCCC. Trước những khó khăn đó cần thiết phải có một thiết bị hỗ trợ công tác PCCC, thu thập hình ảnh, thơng tin cho các đơn vị PCCC tạo điều kiện thuận tiện trong công tác giải quyết, khắc phục đám cháy. Bên cạnh đó thiết bị có khả năng mang được các thiết bị hỗ trợ cứu hộ cứu nạn cần thiết phục vụ cho cơng tác tìm kiếm cứu nạn khi có cháy xảy ra.
Vì vậy, việc thiết kế, chế tạo một hệ thống phịng cháy chữa cháy tại chỗ là vơ cùng quan trọng. Hệ thống thiết kế đặt ra mục tiêu phải phát hiện kịp thời và khoanh vùng đám cháy tới mức nhỏ nhất có thể, nhằm khắc phục những khuyết điểm của các hệ thống hiện có.
Hiện tại ở Việt Nam phổ biến các hệ thống PCCC có dây, một số ít ở thị trường Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh có sử dụng hệ thống không dây.
1.8.2. Các loại hệ thống cảnh báo cháy phổ biến hiện nay
a. Hệ thống cảnh báo cháy Hochiki
- Hệ thống có dây - Cảnh báo theo vùng - Mạng hình sao
Ƣu điểm:
- Dễ điều khiển, vận hành và khắc phục lỗi. - Ổn định.
Nhƣợc điểm:
- Vùng phủ thấp.
- Chi phí lắp đặt, mở rộng hệ thống lớn.
- Khơng báo cháy được chính xác từng phịng. b. Hệ thống cảnh báo cháy của Libelium
- Hệ thống không dây
- Cảnh báo theo khu vực (zone – bao gồm nhiều phịng) - Mạng hình sao
Ƣu điểm:
- Dễ điều khiển, vận hành và khắc phục lỗi - Ổn định
Nhƣợc điểm:
- Vùng phủ rất thấp, muốn tăng vùng phủ thì cần phải tăng giá thành thiết bị Như vậy, nhược điểm lớn nhất của các hệ thống hiện nay là sử dụng mạng hình sao dẫn tới vùng phủ nhỏ và khơng có khả năng thu hẹp khu vực khoanh vùng đám cháy. Hơn nữa, nếu nút mạng trung tâm (gốc của hình sao) gặp trục trặc thì tồn bộ mạng sẽ bị mất kết nối.
mà không quản lý theo khu vực thì sẽ dẫn tới chi phí lắp đặt q lớn. Với mạng không dây, nếu sử dụng các thiết bị giá thành thấp thì sẽ chỉ có vùng phủ tối đa với bán kính 15-20m trong nhà. Ngồi ra, với cấu trúc mạng hình sao của mạng khơng dây thì vấn đề xảy ra xung đột dữ liệu trên kênh truyền hoặc vượt quá băng thông là rất dễ xảy ra. Nếu ta đặt ra yêu cầu khoanh vùng đám cháy phải chính xác tới từng phịng với các nhà cao tầng ở Hà Nội hiện nay thì việc sử dụng mạng hình sao là khơng thể. Do đó cần phải đưa ra một kiến trúc mạng phức tạp hơn để đáp ứng yêu cầu thực tế.
1.8.3. Khả năng xây dựng hệ thống cảnh báo cháy dùng Zigbee
Với tất cả những điểm đã phân tích như ở trên, ta thấy rằng hồn tồn có thể ứng dụng công nghệ mạng WPAN và cụ thể ở đây là Zigbee vào việc xây dựng một hệ thống cảnh báo cháy.
Thứ nhất, ta hồn tồn có thể xây dựng được một mạng dạng lưới đưa các nút mạng tới tất cả các khơng gian và vị trí trong một tòa nhà và vẫn đảm bảo được việc tạo ra cơ chế phù hợp để các nút mạng có thể trao đổi thơng tin với nhau.
Thứ hai, công nghệ zigbee cho phép ta mở rộng số nút mạng lên hàng trăm, thậm chí hàng nghìn nút. Điều này là rất quan trọng, bởi để xây dựng một hệ thống cảnh báo cháy cho một tòa nhà cao tầng như hiện nay, số lượng các phịng, các vị trí cần thu thập thơng tin cảnh báo là rất lớn, đặc biệt là đối với các tòa nhà hiện đại.
Thứ ba, mạng cảm biến được xây dựng trên một không gian lớn nên công nghệ mạng không dây và các thuật tốn định tuyến đi kèm địi hỏi thơng tin phải có khả năng truyền được qua nhiều chặng với độ tin cậy cao, trễ qua mỗi chặng cũng phải giảm thiểu một cách tối đa. Điều này thì Zigbee hồn tồn có thể đáp ứng được bởi việc thiết lập một phiên truyền thông giữa các nút mạng đòi hỏi một thời gian rất ngắn chỉ khoảng 10-20 ms. Như vậy, kể cả khi số chặng chuyển tiếp bản tin lên tới 50 chặng thì trễ vẫn chỉ nằm trong khoảng 1s, hoàn toàn đáp ứng tốt về mặt tốc độ truyền gói.
Thứ tư, mạng cảnh báo cháy có đặc điểm đó là lượng thơng tin cần truyền tải khơng lớn, kể cả khi có yêu cầu gửi định kỳ các bản tin kiểm tra từ các vị trí bất kì trong mạng (khơng phải bản tin báo cháy). Do vậy, công nghệ mạng không dây tốc độ thấp vẫn có thấp đáp ứng tốt các yêu cầu của một mạng loại này.
Ngoài ra, với rất nhiều những ưu điểm của Zigbee như giá thành thấp, độ ổn định, khả năng chống xung đột cao là những lợi thế để có thể áp dụng cơng nghệ này vào bài toán xây dựng một hệ thống mạng cảnh báo cháy không dây trong thực tế, đáp ứng tốt những yêu cầu cơ bản đề ra.
CHƢƠNG 2: CÁC THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN CHO MẠNG AD-HOC ĐA CHẶNG
Trong ZigBee/ IEEE802.15.4 sử dụng thuật tốn chọn đường có phân cấp nhờ xét các phương án tối ưu. Khởi điểm của thuật tóan định tuyến này chính là thuật tốn miền cơng cộng đã được nghiên cứu rất kỹ có tên là AODV (Ad hoc On