Đồ Án CDIO Hệ Thống Báo Cháy

0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN Khoa Điện Điện Tử ĐỒ ÁN CDIO 5 ĐỀ TÀI HỆ THỐNG BÁO CHÁY và DẬP LỬA TỰ ĐỘNG NÀM GVHD VÕ TUẤN SVTH Nguyễn Thanh Bình Đặng Tấn Bộ Đà Nẵng 15 tháng 6 Năm 2021 LỜI NÓI ĐẦU Từ xưa t.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

Khoa Điện-Điện Tử

ĐỒ ÁN CDIO 5

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG BÁO CHÁY và DẬP LỬA TỰ ĐỘNG

GVHD: VÕ TUẤN SVTH : Nguyễn Thanh Bình

: Đặng Tấn Bộ

Đà Nẵng 15 tháng 6 Năm 2021

LỜI NÓI ĐẦU

Từ xưa tới nay việc ngăn ngừa đề phòng hỏa hoạn hay công tác phòng cháy chữa cháy luôn được coi là vấn đề quan trọng hàng đầu trong mỗi quốc gia Ở Việt Nam hiện nay tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng đang diễn ra một cách mạnh mẽ Các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, trụ sở văn phòng…xuất hiện ngày một nhiều, đặc biệt ở các thành phố lớn Các tòa nhà với tính chất kiến trúc rộng và đa dạng, lại là nơi thường xuyên tập trung lượng lớn con người học tập, làm việc và được trang bị nhiều tài sản quý giá luôn tiềm ẩn những nguy cơ khác nhau dẫn tới hỏa hoạn Do đó việc trang bị hệ thống báo cháy tự động nhằm phát hiện sớm các nguy

cơ để ngăn chặn hiệu quả là một yêu cầu cấp thiết của các công trình Từ những lý

do trên em chọn đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy và dập lửa tự động” với mục đích nghiên cứu về hệ thống quan trọng này làm đề tài cho Đồ án của mình

Chương 1: HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

1.1 KHÁI NIỆM, CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ

1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

1.2.1 Hệ thống báo cháy thông thường

1.2.2 Hệ thống báo cháy địa chỉ

1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG

1.3.1 Trung tâm báo cháy

1.3.2 Thiết bị đầu vào

1.3.3 Thiết bị đầu ra

1.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

1.5 CấU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOạT ĐộNG CÁC THIẾT BỊ

1.5.1 Tủ báo cháy trung tâm

1.5.2 Đầu báo cháy

1.5.2.1 Đầu báo khói

1.5.2.2 Đầu báo nhiệt

1.5.3 Nút ấn báo cháy trực tiếp

1.5.4 Thiết bị đầu ra

1.5.4.1 Chuông báo cháy

1.6 TÍCH HỢP CÁC Hệ THỐNG KỸ THUẬT TRONG CÔNG TRÌNH

1.6.1 Hệ thống BMS

1.6.2 Hệ thống kiểm soát cửa tự động

NỘI DUNG:

PHẦN I: HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

I NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ.

1 Việc thiết kế, lắp đặt hệ thống báo cháy tự động phải tuân thủ các yêu cầu, quy định của các

tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành có liên quan và phải được cơ quan phòng cháy, chữa cháy có

thẩm quyền chấp nhận

2 Hệ thống báo cháy tự động phải đáp ứng những yêu cầu sau:

- Phát tín hiệu cháy nhanh chóng theo chức năng đã được đề ra;

- Chuyển tín hiệu phát hiện cháy thành tín hiệu báo động rõ ràng để những người xung

quanh có thể thực hiện ngay các biện pháp thích hợp;

- Có khả năng chống nhiễu tốt;

- Báo hiệu nhanh chóng và rõ ràng mọi trường hợp sự cố của hệ thống;

- Không bị ảnh hưởng bởi các hệ thống khác được lắp đặt chung hoặc riêng rẽ;

- Không bị tê liệt một phần hay toàn bộ do cháy gây ra trước khi phát hiện ra cháy

3 Hệ thống báo cháy tự động phải đảm bảo độ tin cậy Hệ thống này phải thực hiện đầy đủ các

chức năng đã được đề ra mà không xảy ra sai sót

4 Những tác động bên ngoài gây ra sự cố cho một bộ phận của hệ thống không được gây ra

những sự cố tiếp theo trong hệ thống

5 Hệ thống báo cháy tự động bao gồm các bộ phận cơ bản:

- Trung tâm báo cháy;

- Đầu báo cháy tự động;

- Hộp nút ấn báo cháy;

- Các bộ phận liên kết;

- Nguồn điện

Tùy theo yêu cầu hệ thống báo cháy còn có các bộ phận khác như thiết bị truyền tín hiệu

báo cháy, bộ phận kiểm tra thiết bị phòng cháy, chữa cháy tự động

6.Yêu Cầu Thiết Kế

* Việc thiết kế, lắp đặt, hệ thống báo cháy phải được sự thỏa thuận của cơ quan phòng cháy, chữa cháy và thỏa mãn các yêu cầu, quy định của các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành có liên quan

* Hệ thống báo cháy đáp ứng những yêu cầu như sau :

- Phát hiện cháy nhanh chóng tại khu vực xảy ra sự cố.

- Chuyển tín hiệu khi phát hiện có cháy, tín hiệu báo động rõ ràng để những người

xung quanh có thể thực hiện ngay các giải pháp thích hợp

- Có khả năng chống nhiễu tốt

- Không bị ảnh hưởng bởi các hệ thống khác lắp đặt chung hoặc riêng lẻ

- Không bị tê liệt một phần hay toàn bộ do cháy gây ra trước khi phát hiện ra cháy

- Hệ thống báo cháy phải đảm bảo độ tin cậy Hệ thống này thực hiện đầy đủ các

chức năng đã được đề ra mà không xảy ra sai sót hoặc các trường hợp đáng tiếc

khác

- Những tác động bên ngoài gây sự cố cho một bộ phận của hệ thống không gây ra

những sự cố tiếp theo trong hệ thống

- Khả năng dự phòng cao

- Khả năng mở rộng dể dàng với chi phí thấp

II Mạch báo cháy khi có nhiệt độ tăng cao

1.Cảm biến LM335

LM335 là cảm biến nhiệt độ chính xác có thể dễ dàng hiệu chuẩn Nó có điện áp đánh thủng

tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối ở 10mV / ° K LM335 có trở kháng động thấp Nó có thể được sử dụng cho bất kỳ loại cảm biến nhiệt độ nào trong phạm vi -40 ° C đến 100 ° C

Thông số kỹ thuật LM335

- Phạm vi nhiệt độ cảm biến: -40°C ~ +100°C

- Điện áp đầu ra: 2.93V - 3.04V

- Sai số: 1°C

- Trở kháng nội: < 1Ω

- Dòng điện đầu vào: 450uA - 5mA

- Độ phân giải: 10mV/°K

Sơ đồ chân LM335

Số chân Tên chân Mô tả

1 adj Chân điều chỉnh hiệu chuẩn

2 + Chân đầu ra hoặc đầu vào dương

3 - Chân nối mass hoặc đầu ra âm

2 mạch tạo áp chuẩn

Các mạch điện tử của các thiết bị như máy radio – cassette, amlpy, tivi, đầu VCD… chúng đều sử dụng nguồn điện một chiều DC Ở các mức điện áp khác nhau, nhưng ở ngoài giắc cắm của các thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz Các thiết vị điện

tử cần có một bộ phận chuyển đổi nguồn xoay chiều ra điện áp một chiều, cung cấp cho các mạch trên bộ phận chuyển đổi bao gồm như sau:

mạch chỉnh lưu nguồn

Biến áp nguồn điện: Nguồn điện hạ thế từ 220V sẽ được chuyển xuống các điện áp thấp hơn như 6V, 9V, 12V, 24V v v …

Mạch chỉnh lưu: Bô chuyển đổi nguồn điện AC thành DC

Mạch lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn DC phẳng hơn

Mạch ổn áp: Để giữ một dòng hoặc nhiều dòng điện áp cố định cung cấp cho thiết bị tải tiêu thụ

3 khuếch đại vi sai

Bộ khuếch đại vi sai là một loại bộ khuếch đại với điều kiện ngõ vào có thêm trạng thái đệm Việc bổ sung các bộ đệm đầu vào giúp dễ dàng kết hợp trở kháng của bộ khuếch đại với phần trước nó Thiết bị đo đạc thường được sử dụng trong ứng dụng thí nghiệm và đo lường công nghiệp Bộ khuếch đại vi sai cũng có một số tính năng hữu ích như điện áp bù thấp, CMRR cao (tỷ lệ loại bỏ chế độ chung), điện trở đầu vào cao, độ lợi cao, …Sơ đồ mạch của

bộ khuếch đại thiết bị điển hình sử dụng opamp được thể hiện bên dưới

4 Mạch so sánh

Bộ so sánh điện áp là một mạch so sánh hai điện áp, chuyển đầu ra sang trạng thái cao hay thấp tùy thuộc vào điện áp nào cao hơn Mạch so sánh điện áp hoạt động dựa trên opamp Hình 1 hiển thị mạch so sánh điện áp ở chế độ đảo và Hình 2 hiển thị mạch so sánh điện áp

ở chế độ không đảo

III Mạch báo cháy khi có khói

Sơ đồ khối

Sơ đồ nguyên lý mạch chửa cháy 2 bơm nước

3, Sơ đồ mạch in mạch chửa cháy tự động 2 bơm nước

4.Sơ đồ bố trí linh kiện mạch chửa cháy 2 bơm nước

PHẦN II: CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH

1 Ống bơm nước phi 5mm dài

2 Mô tơ bơm

3 Mạch in báo cháy chữa cháy tự động PIC 2 đầu

4 Tụ gốm 22Pi

5 Tụ pi thường 100n

6 Tụ 100uF/16V

7 Tụ kẹo thường 10n

8 Điện trở 10k thường

9 Điện trở 2.2k thường

10.Điện trở 330 thường

11.Điện trở 100 thường

12.Đế IC 40 chân

13.PIC16F877A

14.7805

15 Opto quang thường PC817

16.Transistor A1015 thường

17.Transistor S8050

18.Diode 1N4007 thường

19.LED 3mm đỏ

20.Nút nhấn reset 2 chân nhỏ

21.Buzzer 5v

22.Terminal 2 sinh viên

23.Rào đơn 40 chân (SIL40)

24.Đế cắm vuông (LCD)(Thanh 40 chân)

25.LCD 1602

26.Relay 5 chân 12V xanh

27.Nhiệt trở âm 10k

28.Biến trở nút 10k

29.Thạch anh 20M

PHẦN III: ĐÁNH GIÁ ƯU ,NHƯỢC ĐIỂM CỦA MẠCH

1.Đánh giá

Chữa cháy tự động PIC16F877A Mạch được thiết kế trên proteus, file code đầy đủ Bộ sản phẩm gồm có 2 bơm mini 12V ống bơm nước, màn hình LCD, PIC16F877A đã nạp code sẵn, và một số linh kiện thông dụng dễ tìm Mạch được ứng dụng trong nghiên cứu học tập, nâng cấp phát triển để ứng dụng thực tiễn,…

Hệ thống báo cháy 2 phòng, 2 bơm, khi vượt quá nhiệt độ còi sẽ kêu và bơm bắt đầu hút nước và bơm nước Khi nhiệt độ giảm thì còi hết kêu bơm vẫn còn bơm nước đến khi ta nhấn nút dừng lại

2.Ưu điểm, nhược điểm

2.1 Ưu điểm

Nhanh chóng xác định vị trí xảy ra cháy

Người dùng có thể lập trình các hành động cụ thể

Giảm khả năng xảy ra và xử lý tốt hơn các cảnh báo sai

Dộ tin cậy cao hơn, ít khả năng bị mất kết nối hơn

Giảm tổng chi phí đi dây

Khả năng giám sát tính toàn vẹn của hệ thống, kiểm tra sức khỏe máy dò

2.2 Nhược điểm

Hệ thống báo cháy quy ước chỉ có khả năng cảnh báo cháy cho một khu vực rộng lớn (được phân vùng trước) dẫn đến khó xác định chính xác vị trí chính xác có sự

cố cháy ngay từ đầu để có phương án phòng cháy hiệu quả

Khi một thiết bị trong hệ thống hỏng (như đầu dò, công tắc khẩn báo cháy…), hệ thống không thể tự nhận biết được dẫn đến các trường hợp hệ thống không hoạt động khi có sự cố cháy xảy ra

Độ nhạy của các loại đầu dò khói là cố định, không thể điều chỉnh nên thường xuyên xảy ra sự cố báo cháy giả ở một số môi trường đặc biệtHệ thống dây dẫn có

số lượng lớn và phức tạp

Khả năng liên kết với các hệ thống khác của công trình rất hạn chế

PHẦN IV: TỔNG KẾT CÔNG VIỆC CỦA TỪNG THÀNH VIÊN TRONG NHÓM: