Hệ thống báo cháy được thiết kế để phát hiện sớm hoả hoạn, khói, lửa, khí gas hoặc khí carbon monoxide. Giúp chúng ta có đủ thời gian sơ tán an toàn. Việc phát hiện sớm còn là yếu tố then chốt giúp bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản. Đồng thời giúp nhân viên ứng cứu khẩn cấp có đủ thời gian hỗ trợ kịp thời khi đám cháy hoặc khí độc vẫn còn nhỏ.
Trong bài viết này chúng ta sẽ đi sâu tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động. Và các hệ thống báo cháy tự động thông dụng trên thị trường, và cấu tạo của chúng
Hệ thống báo cháy là gì?
Hệ thống báo cháy (fire alarm system) được thiết kế để cảnh báo chúng ta trong trường hợp khẩn cấp để chúng ta có thể hành động bảo vệ bản thân, gia đình, nhân viên và mọi người.
Cơ chế bảo vệ: phát hiện các đám cháy, đám khói, sự gia tăng nhiệt độ đột ngột, sự rò rỉ khí độc, khí gas, khí carbon monoxide.
Cơ chế cảnh báo: còi hú, đèn chớp, cuộc gọi khẩn cấp.
trung tâm báo cháy, cảm biến đầu vào và thiết bị cảnh báo đầu ra.
Tủ báo cháy trung tâm được thiết kế dạng tủ, có bình ắc quy dự phòng và có các mô-đun SIM điện thoại để quay số khẩn cấp.
Cấu tạo hệ thống báo cháy
Cảm biến (thiết bị đầu vào – Initiating devices): là hệ thống các đầu dò cảm biến giữ nhiệm vụ phát hiện các đám cháy hoặc khói. Bao gồm đầu dò khói, đầu dò nhiệt, đầu dò khí gas, đầu dò carbon monoxide và nút nhấn khẩn cấp. Các đầu dò cảm biến sẽ nối dây về trung tâm báo cháy.
Trung tâm báo cháy (bộ xử lý trung tâm): tiếp nhận, phân tích và xử lý tín hiệu từ các đầu dò cảm biến gửi đến.
Loa, còi báo cháy (thiết bị đầu ra: là các thiết bị báo cháy như còi báo cháy, loa báo cháy, bộ quay số điện thoại khẩn cấp.
Nguyên lý hoạt động
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy tự động
Bước 1: Khi các cảm biến phát hiện có đám cháy, nhiệt độ gia tăng, khói hoặc khí độc… . Chúng lập tức gửi tín hiệu về tủ báo cháy trung tâm. Điều tương tự xảy ra nếu như người dùng nhấn vào nút nhấn khẩn cấp.
Bước 2: Tủ báo cháy trung tâm (fire alarm control panel – FACP). Là thành phần điều khiển chính các thiết bị báo cháy. Khi nhận tín hiệu báo cháy từ đầu dò hoặc nút nhấn khẩn, tủ báo cháy sẽ phát tín hiệu đến thiết bị báo động khẩn cấp (còi, đèn…).
Bước 3: Thiết bị báo động gồm:
Còi báo cháy, loa báo cháy, đèn chớp, còi hú: cảnh báo để người dân sơ tán.
Mô-đun quay số khẩn cấp: thực hiện cuộc gọi cho lực lượng chức năng (cứu hoả 114). Hoặc cho người có trách nhiệm để xử lý.
Các loại hệ thống báo cháy tự động
Các hệ thống báo cháy thủ công ngày nay hầu như không còn được sử dụng. Vì hạn chế của chúng là phải có người túc trực 24/24 bấm nút báo cháy khi phát hiện đám cháy. Ngày nay tất cả hệ thống báo cháy đều là loại tự động (automatic fire alarm system).
Và có thể được chia làm 04 loại chính :
Hệ thống báo cháy thông thường (Conventional fire alarm system)
Hệ thống báo cháy địa chỉ (Addressable fire alarm system)
Hệ thống báo cháy thông minh (Intelligent fire alarm system)
Hệ thống báo cháy không dây (Wireless fire alarm system)
Cụ thể:
1. Hệ thống báo cháy thông thường
Hệ thống báo cháy thông thường xác định điểm gặp sự cố theo “Zone”.
Cáp vật lý sẽ kết nối các đầu dò cảm biến và nút nhấn khẩn. Tín hiệu được nối dây về bộ điều khiển trung tâm báo cháy. Các nút nhấn và đầu dò cảm biến sẽ được bố trí theo từng cụm Zone (khu vực) để xác định Zone nào đang báo động. Mỗi Zone sẽ tương ứng với 1 đèn chỉ báo trên bảng điều khiển (ví dụ: Zone 2 đang báo cháy).
Sơ đồ nguyên lý hệ thống báo cháy thông thường (Conventional fire alarm system)
Khi lắp đặt, chúng ta chia toà nhà thành nhiều Zone nhỏ và mỗi Zone gắn càng ít đầu dò thì việc xác định vị trí kích hoạt cảnh báo càng chính xác. Điều này rất quan trọng đối với ban quản lý toà nhà hoặc chủ nhà khi cần biết chính xác “Zone” nào đang gặp sự cố hoả hoạn để kịp thời ứng phó.
Ưu điểm: Giá thành rẻ.
Nhược điểm: Chỉ phân biệt được vùng bị cháy 1 cách khái quát (chỉ biết cụm zone), không biết chính xác vị trí cháy để xử lý kịp thời – đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp.
Phù hợp: nhà nhỏ, văn phòng nhỏ.
2. Hệ thống báo cháy địa chỉ
Hệ thống báo cháy địa chỉ xác định chính xác tuyệt đối vị trí xảy ra sự cố cháy, nổ, hoả hoạn hoặc khí độc.
Nguyên lý hệ thống báo cháy địa chỉ cũng tương tự như một hệ thống báo cháy thông thường. Điểm khác biệt duy nhất của hệ thống báo cháy địa chỉ là biết vị trí chính xác vị trí nào đang kích hoạt báo động (thay vì chỉ biết khái quát theo khu vực zone như hệ thống thông thường).
Sơ đồ nguyên lý hệ thống báo cháy địa chỉ (Addressable fire alarm system)
Trên bảng điều khiển trung tâm sẽ thể hiện rõ đầu dò cảm biến nào đang kích hoạt. Từ đó công tác sơ tán. Hoặc ứng cứu được triển khai chính xác, kịp thời hạn chế các tổn thất về tính mạng, tài sản.
Ưu điểm: Mỗi cảm biến đều có 1 địa chỉ riêng, giúp phát hiện và xử lý đúng vị trí đang báo cháy hoặc gặp sự cố.
Nhược điểm: Giá thành cao, cần triển khai các mô-đun địa chỉ và các thiết bị báo cháy phải đồng bộ với nhau (trung tâm, cảm biến, mô-đun địa chỉ).
3. Hệ thống báo cháy thông minh
Ở hệ thống báo cháy thông minh, các đầu dò cảm biến được tích hợp bộ vi xử lý riêng của chúng.
Hệ thống báo cháy thông minh là hoàn toàn khác biệt. Ở hai hệ thống trên, hệ thống thông thường và hệ thống địa chỉ, các đầu dò cảm biến không được gọi là “thông minh”. Vì chúng chỉ có thể đưa ra các tín hiệu khi phát hiện điều bất thường (như có lửa, khói, khí độc…). Nhưng các cảm biến không thể phân tích đâu là trường hợp tín hiệu giả. Vì vậy, việc quyết định xem có hoả hoạn hay bị lỗi tuỳ thuộc hoàn toàn vào thiết bị điều khiển báo cháy trung tâm.
Báo động thường và địa chỉ dùng thiết bị trung tâm xử lý tín hiệu
Ở hệ thống báo động thông minh. Mỗi máy dò cảm biến sẽ có bộ vi xử lý riêng để đánh giá môi trường xung quanh nó. Và thông báo với Bảng điều khiển trung tâm xem có hoả hoạn hoặc lỗi. Hoặc đầu dò cảm biến cần được vệ sinh hay không.
Nguyên lý hệ thống báo cháy thông minh
Ưu điểm: Độ tin cậy cao, ít trường hợp báo động giả.
Nhược điểm: Giá thành cao.
4. Hệ thống báo cháy không dây
Hệ thống báo cháy không dây truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị với nhau thông qua sóng không dây (sóng riêng).
Hệ thống báo cháy không dây có nguyên lý hoạt động tương tự báo cháy địa chỉ, tuy nhiên điểm khác biệt duy nhất là chúng không đi dây từ cảm biến về bộ trung tâm báo cháy. Thay vào đó, toàn bộ tín hiệu đều được kết nối không dây.
Hệ thống báo cháy không dây
Ưu điểm: Thời gian thi công rất nhanh, linh hoạt trong thay đổi vị trí.
Nhược điểm: Sóng xuyên tường / xuyên tầng bị tiêu hao lớn (cần có bộ khuyếch đại sóng). Để đổi lấy sự ổn định và bảo mật tín hiệu không dây. Các hệ thống báo cháy không dây thường có giá thành cao nhằm đảm bảo thông suốt các kết nối, đảm bảo độ tin cậy và ít rủi ro.
Theo Khôi Ngô
