Hệ Thống Báo Cháy Tự Động-Sơ Đồ Nguyên Lý và Cách Hoạt Động

1. Sơ Đồ Nguyên Lý Của Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống báo cháy tự động bao gồm các thành phần chính như sau:

sơ đồ nguyên lý hệ thống báo cháy FireSmart

1. Trung tâm báo cháy (Fire Alarm Control Panel – FACP):

   • Đây là bộ não của hệ thống, có nhiệm vụ tiếp nhận và xử lý các tín hiệu từ các thiết bị đầu báo. Trung tâm báo cháy bao gồm các module như bộ xử lý trung tâm, module hiển thị, module điều khiển, và bộ nhớ để ghi nhận các sự kiện báo cháy.
   • Tủ trung tâm báo cháy không dây có vai trò tiếp nhận tín hiệu từ các thiết bị phát hiện cháy như đầu báo khói, đầu báo nhiệt và nút nhấn khẩn cấp. Khi nhận được tín hiệu báo cháy, tủ trung tâm sẽ kích hoạt các thiết bị cảnh báo như còi đèn và gửi tín hiệu cảnh báo qua nhiều hình thức khác nhau, bao gồm thông báo tới ứng dụng di động hoặc cuộc gọi thoại​.
   • Một tủ trung tâm báo cháy không dây hiện đại như model WCP-1 của FireSmart có khả năng kết nối tối đa với 300 thiết bị địa chỉ, bao gồm các đầu báo khói, đầu báo nhiệt và các thiết bị cảnh báo. Hệ thống sử dụng kết nối không dây bằng sóng vô tuyến với tần số 434 MHz, đảm bảo hoạt động ổn định ngay cả trong các công trình nhiều tầng. Các thiết bị trong hệ thống được kết nối dạng Mesh-network, giúp tín hiệu từ các đầu báo ở xa có thể được chuyển tiếp qua các thiết bị ở gần​​.

2. Thiết bị đầu báo (Detectors):

   • Các thiết bị đầu báo có thể là đầu báo khói, đầu báo nhiệt, hoặc đầu báo lửa. Chúng được lắp đặt tại các vị trí quan trọng trong tòa nhà, có nhiệm vụ phát hiện sớm các dấu hiệu của cháy như khói, nhiệt độ tăng bất thường, hoặc ánh sáng từ ngọn lửa.
   • Đầu báo khói là thiết bị phổ biến nhất trong hệ thống báo cháy và được thiết kế để phát hiện sự hiện diện của khói trong không khí. Khói là một trong những dấu hiệu đầu tiên của đám cháy, do đó việc phát hiện sớm khói có thể giúp ngăn chặn đám cháy trước khi nó bùng phát lớn.  Đầu báo khói thường được lắp đặt tại các khu vực như hành lang, phòng khách, phòng ngủ, và những khu vực không có nguy cơ nhiệt độ cao hoặc bụi bặm.  Không nên lắp đặt đầu báo khói ở gần các khu vực như bếp hoặc gara, vì các yếu tố như hơi nước hay khói từ quá trình nấu nướng có thể gây báo động giả​​.
   • Đầu báo nhiệt được thiết kế để phát hiện sự gia tăng nhiệt độ trong một không gian, giúp cảnh báo khi nhiệt độ vượt quá một ngưỡng an toàn đã được cài đặt trước.  Sản phẩm đầu báo nhiệt của FireSmart sẽ phát cảnh báo khi nhiệt độ chạm ngưỡng 54 độ C hoặc gia tăng quá 8 độ C/phút.  Thiết bị này thường được sử dụng ở những khu vực mà khói không phải là dấu hiệu chính của cháy, hoặc ở những nơi mà khói có thể không xuất hiện trước khi lửa bùng lên, như nhà bếp, nhà để xe, hoặc phòng máy.  Đầu báo nhiệt cũng được sử dụng ở những khu vực có nhiều bụi, nơi mà đầu báo khói có thể bị nhiễu tín hiệu​ quang điện.
   • Đầu báo lửa, hay còn gọi là đầu báo ngọn lửa, là loại đầu báo có khả năng phát hiện ánh sáng phát ra từ ngọn lửa, đặc biệt là trong các khu vực rộng lớn hoặc khu vực ngoài trời. Đầu báo này rất nhạy cảm với ánh sáng phát ra từ đám cháy, bao gồm cả tia cực tím (UV) và tia hồng ngoại (IR).  Phù hợp lắp đặt tại các Khu vực ngoài trời hoặc khu vực rộng lớn trong nhà xưởng, kho bãi, nơi có thể xảy ra cháy lớn và ngọn lửa dễ dàng phát tán​. Hoặc cũng thích hợp cho những nơi có nguy cơ cháy cao nhưng ít sinh khói, chẳng hạn như trạm xăng, nhà máy hóa chất, hoặc khu vực có nhiều vật liệu dễ cháy​​.

3. Thiết bị cảnh báo (Alarm Devices):

   • Khi trung tâm báo cháy nhận tín hiệu từ đầu báo, nó sẽ kích hoạt các thiết bị cảnh báo như còi, chuông, đèn báo cháy. Các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh và ánh sáng để cảnh báo người trong tòa nhà về nguy cơ cháy.
   • Chuông báo cháy và đèn báo cháy là những thiết bị quan trọng trong hệ thống cảnh báo cháy, đảm bảo rằng mọi người trong tòa nhà sẽ nhận được cảnh báo kịp thời và thoát hiểm an toàn. Việc kết hợp âm thanh và ánh sáng giúp tối ưu hóa khả năng cảnh báo trong mọi điều kiện, đặc biệt ở những khu vực ồn ào hoặc có khói dày đặc. Lựa chọn và lắp đặt đúng cách sẽ giúp hệ thống báo cháy hoạt động hiệu quả, bảo vệ con người và tài sản một cách tối đa​​.
   • Chuông báo cháy là thiết bị âm thanh phát ra âm báo to và rõ ràng để cảnh báo mọi người trong tòa nhà về nguy cơ cháy. Chuông báo cháy được kích hoạt khi hệ thống phát hiện khói, nhiệt độ cao hoặc ngọn lửa và gửi tín hiệu từ tủ trung tâm báo cháy.
   • Chuông báo cháy được kích hoạt khi có tín hiệu từ tủ trung tâm hoặc từ các thiết bị báo cháy như đầu báo khói hoặc nhiệt. Khi nhận được tín hiệu, chuông sẽ phát ra âm thanh cảnh báo với tần suất cao, giúp mọi người trong khu vực nhận thức được sự cố khẩn cấp. Chuông báo cháy thường được cấp điện từ hệ thống báo cháy hoặc có thể sử dụng nguồn pin dự phòng để đảm bảo hoạt động trong trường hợp mất điện​.
   • Âm thanh của chuông báo cháy thường có cường độ lớn, khoảng 85-120 dB (decibel) tùy vào loại chuông và yêu cầu của tòa nhà. Âm thanh này đủ lớn để cảnh báo những người ở xa hoặc ngay cả khi họ đang làm việc trong môi trường ồn ào​.
   • Đèn báo cháy là thiết bị phát sáng mạnh để cảnh báo mọi người về sự cố cháy, thường được kết hợp với chuông báo để tăng hiệu quả cảnh báo trong các tình huống khẩn cấp. Đèn báo cháy phát ra ánh sáng chớp liên tục, dễ nhận biết, ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc khi âm thanh không thể truyền tải thông tin hiệu quả.
   • Đèn báo cháy được kích hoạt cùng lúc với chuông báo cháy khi hệ thống phát hiện ra sự cố. Nó có thể phát ra ánh sáng màu đỏ hoặc trắng, thường chớp tắt liên tục để thu hút sự chú ý. Đèn báo cháy thường sử dụng LED để tiết kiệm năng lượng và tăng độ bền​.

4. Nguồn điện dự phòng (Power Supply):

   • Hệ thống báo cháy phải được trang bị nguồn điện dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục ngay cả khi nguồn điện chính bị cắt. Nguồn điện dự phòng bao gồm ắc quy và máy phát điện dự phòng.

5. Hệ thống truyền tín hiệu (Signaling Line Circuits – SLCs):

   • Đây là các dây dẫn hoặc kênh truyền tín hiệu kết nối giữa các đầu báo, trung tâm báo cháy và thiết bị cảnh báo. SLCs đảm bảo tín hiệu từ các đầu báo được truyền về trung tâm báo cháy một cách nhanh chóng và chính xác.

2. Cách Thức Hoạt Động Của Hệ Thống Báo Cháy Tự Động

1. Phát hiện cháy:

   • Khi có cháy, các yếu tố như khói, nhiệt độ, và ánh sáng từ ngọn lửa sẽ được các đầu báo phát hiện. Đầu báo sẽ gửi tín hiệu về trung tâm báo cháy.

2. Xử lý tín hiệu:

   • Trung tâm báo cháy nhận tín hiệu từ đầu báo và ngay lập tức phân tích. Tùy vào cấu hình của hệ thống và mức độ nghiêm trọng của tín hiệu, trung tâm sẽ xác định xem có phải là báo động thật hay chỉ là báo động giả.

3. Kích hoạt thiết bị cảnh báo:

   • Nếu tín hiệu được xác nhận là một sự cố cháy, trung tâm báo cháy sẽ kích hoạt các thiết bị cảnh báo như còi, đèn, chuông để thông báo cho người trong tòa nhà sơ tán.

4. Truyền thông tin đến lực lượng chữa cháy:

   • Trong các hệ thống nâng cao, trung tâm báo cháy có thể được kết nối trực tiếp với lực lượng PCCC địa phương. Khi có cháy, tín hiệu sẽ được truyền tới các lực lượng này để họ có thể phản ứng nhanh chóng.

5. Kiểm tra và bảo trì:

   • Theo TCVN 5738:2021, hệ thống báo cháy cần được kiểm tra định kỳ và bảo trì để đảm bảo hoạt động hiệu quả. Các thiết bị cần được kiểm tra về chức năng, độ nhạy, và thời gian phản ứng.

3. Các Chỉ Tiêu Đánh Giá Theo TCVN 5738:2021

1. Thời gian phát hiện và cảnh báo:

   • Hệ thống báo cháy phải có khả năng phát hiện cháy và phát tín hiệu cảnh báo trong thời gian ngắn nhất, đảm bảo thời gian phản ứng tối ưu.

2. Độ tin cậy và chính xác của thiết bị:

   • Các đầu báo và thiết bị cảnh báo phải hoạt động ổn định, chính xác, giảm thiểu tỷ lệ báo động giả.

3. Phạm vi bảo vệ:

   • Hệ thống phải đảm bảo phủ sóng toàn bộ không gian cần bảo vệ, từ các khu vực chung đến các khu vực có nguy cơ cháy cao.

4. Khả năng duy trì hoạt động khi mất điện:

   • Nguồn điện dự phòng phải đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục trong khoảng thời gian quy định, thường là ít nhất 24 giờ.

5. Tính dễ dàng trong việc vận hành và bảo trì:

   • Hệ thống phải được thiết kế sao cho dễ dàng vận hành, kiểm tra và bảo trì, đảm bảo độ bền và khả năng phục hồi sau sự cố.

Kết Luận

Hiểu rõ sơ đồ nguyên lý và cách thức hoạt động của hệ thống báo cháy tự động là chìa khóa để đảm bảo an toàn cháy nổ cho các công trình. Tuân thủ các chỉ tiêu đánh giá theo TCVN 5738:2021 giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, từ đó bảo vệ tối đa tính mạng con người và tài sản trước nguy cơ hỏa hoạn. Việc lắp đặt, kiểm tra và bảo trì định kỳ là yếu tố không thể thiếu để đảm bảo hệ thống luôn trong tình trạng sẵn sàng hoạt động.