1. Hệ thống báo cháy tự động
Hàng năm trên thế giới cũng như nước ta xảy ra hàng ngàn vụ cháy lớn, nhỏ.Thiệt
hại về nhân mạng và tài sản do cháy gây ra vô cùng to lớn, vì vậybất kỳ quốc gia
nào trên thế giới cũng có những quy định rất chặt chẽvề phòng cháy và chưã cháy.
Tuy vậy nhưng những đám cháy vẫn xảy ra donhiều nguyên nhân. Vậy làm thế nào
để hạn chế một cách tối đa tác hạicủa các đám cháy. Điều cực kỳ quan trọng để
giải quyết vấn đề này làphải phát hiện sớm đám cháy Khi nó vừa phát sinh để mau
chóng dập tắtkhông cho chúng trở thành đám cháy lớn. Xuất phát từ yêu cầu trên
hệthống báo cháy tự động đã ra đời.
Như chúng ta đã biết cháy là do phản ứng giữa ôxy và các vật liệu cháy dướitác
động của nhiệt độ. Khi có cháy xảy ra bao giờ cũng có 3 hiện tượngkèm theo là
nhiệt độ tăng, khói và lửa. Dựa vào hiện tượng này người tachế tạo ra các loại đầu
báo cháy là: Đầu báo nhiệt, đầu báo khói và đầu báo lửa.
Cấu tạo và nguyên lý của các đầu báo cháy
1 Đầu báo nhiệt:
Thông thường có hai loại đầu báonhiệt được sử dụng trong kỹ thuật báo cháy đó là:
Đầu báo nhiệt cố địnhvà đầu báo nhiệt gia tăng.

2. Đầubáo nhiệt cố định là loại đầu báo Khi nhiệt độ môi trường chúng được lắp đặt
tăng đến một nhiệt độ cố định nào đó, đầu báo sẽ hoạt động vàgửi tín hiệu về trung
tâm.
Đầu báo nhiệt thường được chế tạo theo 3nhóm A,B,C. Nhóm A có nhiệt độ cố
định từ 60o C đến 75 oC. Nhóm B cónhiệt độ cố định từ 80o đến 95 oC .Nhóm C
có nhiệt độ từ 120 oC đến135oC.
Đầu báo nhiệt gia tăng(ROR) là loại đầu báo sẽ hoạt động và giữ tín hiệu vềtrung
tâm. Nếu nhiệt độ môi trường tăng lên từ từ không quá 2oC/ phútđầu báo không
làm việc.
Từ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của 2 loại đầu báo nhiệt chúng ta thấyđầu báo
nhiệt cố định và đầu báo nhiệt gia tăng có cấu trúc rất đơngiản chúng không cần
nguồn nuôi nên không bị tác động bởi các yếu tốkhácvì vậy chúng hoạt động rất ổn
định. Giá thành của các đầu báo nhiệtthấp nên đầu báo nhiệt được sử dụng rất phổ
biến trong hệ thống báocháy tự động.
Đầu báo nhiệt cố định chỉ làm việc khi nhiệt độ môitrường đạt tới một giới hạn
không tính tốc độ gia tăng nhiệt. Ngược lạiđầu báo nhiệt gia tăng chỉ làm việc Khi
tốc độ gia tăng nhiệt đạt đếnmức giới hạn, không tính đến mức nhiệt độ của môi
trường. Khi đám cháyxảy ra đầu báo nhiệt gia tăng sẽ phản ứng nhanh hơn đầu báo
nhiệt cốđịnh. Tuy vậy đầu báo nhiệt cố định lại có độ tin cậy cao hơn đầu báonhiệt
gia tăng vì trong một số trường hợp mắc dù có cháy xảy ra nhưngnguồn sinh nhiệt
lại bị che khuất hoặc đám cháy phát triển chậm nhiệtđộ tăng lên từ từ đâù báo nhiêt
gia tăng sẽ không hoạt động. Khi lắpđặt chúng ta cần lưu ý điều này. Để nâng cao
độ tin cậy của hệ thốngbáo cháy cách tốt nhất là lắp đặt cả hai đầu báo hoặc sử
dụng loại đầubáo nhiệt kết hợp.
2, Đầu báo khói.

3. Do giá thành thấp, độ ổn định caocủa các đầu báo nhiệt được sử dụng rất phổ biến
trong các hệ thống báocháy tự động.Tuy nhiên do quá trình truyền nhiệt trong
không khí là quátrình xảy ra với tốc độ chậm, vì vậy khả năng phát hiện sớm đám
cháycủa các đầu báo nhiệt là rất thấp.
Để sớm phát hiện đám cháy ngay Khi nó vừa phát sinh, người ta sử dụng đầubáo
khói. Hiện nay có 2 loại đầu báo khói là đầu báo khói Ion và đầubáo khói quang.
a, Đầu báo khói Ion.
Đầu báo khói Ion là đầu báo được chế tạo dựa trên hiệu ứng dẫn điện của không
khí khi bị Ion hoá.
Bộ phận cơ bản trong cấu tạo của đầu báo khói Ion là một buồng Ion cóchứa một
lượng nhỏ chất phóng xạ. Buồng Ion được chia làm 2 ngăn, mộtngăn đóng kín
hoặc được che chắn sao cho khói khó lọt được vào và đượcgọi là ngăn mẫu, còn
ngăn thứ 2 được gọi là ngăn phân tích là ngăn đểhở và tiếp xúc thường xuyên với
không khí bên ngoài.
Các tia ALPHAphát ra từ nguồn phóng xạ sẽ Ion hoá các phân tử không khí trong
buồngIon. Khi điện áp một chiều được đặt lên các điện cực của buồng Ion,giữa các
cực của buồng Ion đã xuất hiện dòng điện. ở điều kiện bìnhthường, dòng điện ở
ngăn làm mẫu và ngăn phân tích cân bằng nhau,đầubáo không hoạt động. Khi có
các phân tử khói lọt vào ngăn phân tích,các Ion trong ngăn này sẽ kết hợp với các

4. phân khói và trở nên nặnghơn. Tốc độ di chuyển của chúng giảm đi dẫn đến việc
giảm giòng điệnchạy trong ngăn phân tích tuỳ theo số lượngcác phân tử khói lọt
vàobuồng Ion. Khi sự chênh lệchdòng điện ở ngăn phân tích và ngăn mẫu đạtđén
mức nhất định đầu báo sẽ hoạt động giữ tín hiệu về trung tâm.
Tia ALPHA là tia phóng xạ có khả năng Ion hoá phân tử của một số lượnglớn các
chất khí vì vậy đâù báo Ion là loại đầu báo nhạy nhất trongcácloại đầu báo cháy.
Nó có thể phát hiện được mọi loại khói kể cả cácloại khói mắt thường không nhìn
thấy được. Do giá thành hợp lý và hoạtđộng khá ổn định đầu báo khói Ion được sử
dụng rộng rãi để phát hiệnđám cháy. Thời gian sử dụng của đầu báo khói Ion phụ
thuộc vào chấtlượng phóng xạ trong buồng Ion. Thông thường chúng có thời gian
sử dụngtừ 3 đến 5 năm.
Nhược điểm duy nhất của đầu boá khói Ion là việc sửdụng chất phóng xạ để Ion
hoá không khí, điều này sẽ ảnh hưởng đến môitrường và việc bảo trì các đầu báo
khói Ion phải được thực hiện các cơsở có đủi điều kiện an toàn về phóng xạ. Vì lý
do trên ngày nay một sốhãng trên thế giới đã ngừng sản xuất loại đầu báo này.
b, Đầu báo quang.
Đầubáo quang là loại đầu báo được chế tạo trên nguyên lý khuyếch tán vàhấp thụ
ánh sáng bởi các phân tử khói Khi ánh sáng truyền trong khôngkhí.
Bộ phận cơ bản trong cấu tạo đầu báo quang theo nguyên lýkhuếch tán ánh sáng là
một buồng tối, trong đó có các vách ngăn xắp xếptheo hình dích dắc để ngăn
không cho đầu thu (thường là tế bào quangđiện) có thể trực thu trực tiếp ánh sáng
phát ra từ nguồn phát sáng(thường là các loại diode phát tia hồng ngoại).
Khi không có cácphân tử khói lọt vào buồng tối tia sáng bị khuếch tán theo nhiều
hướngkhác nhau làm cho tế bào quang điện có thể thu được một phần ánh sángphát
ra từ nguồn sáng. Điện trở nội của tế bào quang điện giảm đi tươngứng với số
lượng phân tử khí lọt vào buồng tối. Khi điện trở của tế bàoquang điện giảm đến
một ngưỡng nhất định, đầu báo chuyển sang chế độhoạt động và gửi tín hiệu về

5. trung tâm .
Đầu báo khói quang chế tạotheo nguyên lý khuyếch tán giá thành hợp lý ,thời gian
sử dụng có thểkéo dài hàng chục năm, độ tin cậy tương đối cao và rất dễ bảo trì
sửachữa. Khả năng phát hiện sớm đám cháy của các đầu báo quang loại nàychỉkém
các đầu báo khói Ion. Vì những lý do trên đầu báo quang chế tạotheo nguyên lý
khuyếch tán là loại đầu báo được dùng phổ biến nhất hiệnnay trong các hệ thống
báo cháy tự động.
Nhược điểm của đầu báoquang chế tạo theo nguyên lý khuyếch tán ánh sáng là
chúng chỉ pháthiện đưọc các loại khói có kích thước phân tử tương đối lớn mắt
thườngkhông thể nhìn thấy được và phản xạ ánh sáng. Đối với các loại khói
cóphân tử kích thước nhỏ hoặc không phản xạ ánh sáng đầu báo khói quangchế tạo
theo nguyên lý khếch tán không phát hiện được.
Ngoài loạiđầu báo quang chế tạo theo nguyên lý khuyếch tán ánh sáng,người ta
cònchế tạo loại đầu báo khói quang dự trên nguyên lý hấp thu ánh sánh bởicác
phân tử khói. Loại đầu báo này còn được gọi là đầu báo tia. Cấu tạocủa đầu báo tia
được dựa trên nguyên lý hấp thụ ánh sáng, bao gồm mộtnguồn phát tia sáng
(thường là tia hồng ngoại) hoạt động ở chế độ xung,một bộ phận thu các xung ánh
sáng phát ra từ nguồn phát. ở điều kiệnbình thường,các đâù phát và đầu thu được
bố trí sao cho đầu thu có thểtrực tiếp thu được các xung ánh sáng phát ra từ đầu
phát với cường độlớn nhất. Điện trở nội của tế bào quang điện ở phần thu lúc này
nhỏ,đầu báo không hoạt động. Khi có khói xuất hiện, các xung ánh sáng đi từđầu
phát đến đầu thu bị các phân tử khói hấp thụ dẫn đến việc xuy giảmcường độ của
cacs xung ánh sáng. Điện trở nội của tế bào quang điệntăng đến mức nhất định
phần thu chuyển sang chế độ hoạt động và giữ tínhiệu về trung tâm.
Ưu điểm của loại đầu báo khói dạng tia là diệntích kiểm soát khói của đầu báo lớn,
có thể tới hàng ngàn m2. Đầu báokhói quang dạng tia hoạt động rất ổn định ngay
cả trong môi trường cónhiều nhiễu, bụi. Ở những nơi có điện tích cần bảo vệ lớn,

6. sử dụng đầubáo khói quang dạng tia có hiệu quả kinh tế cao vì chi phí việc lắp
đặtvà bảo dưỡng giảm rất nhiều so với việc sử dụng đầu báo khói quang chếtạo
theo nguyên lý khuyếch tán hoặc đầu báo Ion.
Đối với những nơicó diện tích cảnh báo nhỏ, việc sử dụng đầu báo dạng tia sẽ
không đạthiệu quả kinh tế, vì giá thành 1 bộ đầu báo tương đối cao.
c, Đầu báo lửa.
Trong một số trường hợp đám cháy xảy ra do sự phóng các tia lửa điện.Để cảnh
báo sự phóng tia lửa điện người ta sử dụng đầu báo lửa
Để loại bỏ các báo động giả gây ra bởi các nguồn phát tia tử ngoại tựnhiên như sét
hoặc tia vũ trụ, đầu báo lửa có các mạch điện bảo vệ vàhoạt động ở chế độ xung
Bộ phận chính trong cấu tạo của đầu báotia lửa là 1đèn UV-Tron. Đây là 1 linh
kiện gồm một ống thuỷ tinh chứakhí argon với hai tấm điện cực đặt đối diện nhau.
Điện áp một chiềuđược đặt lên các điện cực của đèn UV-Tron sao cho nó gần bằng
điện ápđánh thủng của đèn. lúc này giữa hai điện cực của đèn UV-Tron xuất
hiệnmột giòng điện nhỏ. Khi tia tử ngoại tác động vào đèn, các froton đượcsinh ra
giòng địn chạy giữa hai điện cực sẽ tăng. Vì điện áp giữa haiđiện cực gần bằng
điện áp đánh thủng của đèn, hiệu ứng Avalanche hiệnvà sự gia tăng đột gột của
dòng điện được coi là tín hiệu báo có lửa.
Đầu báo dùng để phát hiện các đám cháy thông qua việc phát hiện các tia tử ngoại
sinh ra từ ngọn lửa, vì vậy để tránh báo động giả không nên sửdụng các đầu báo ở
những nơi có nhiều nguồn khác nhau phát ra các tiatử ngoại. Giá thành của loại
đầu báo này khá cao.
3, Tủ trung tâm của hệ thống báo cháy tự động.

7. Hàng năm một số lượng lớn các tủtrung tâm báo cháy tự động được các hãng trên
thế giới chế tạo. Chúngrất đa dạng về kích cỡ cũng như chủng loại.
Hiện nay trên thế giới tồn tại song song 2 hệ thống báo cháy tự động: Hệ thống hai
dây và hệ thống 4 dây.
Haihệ thống này khác nhau ở chỗ: Ở hệ thống 4 dây đường dẫn nguồn và
đườngdẫn tín hiệu của đầu báo tách dời nhau. Còn hệ thống 2 dây thì đườngdẫn
nguồn đồng thời cũng là đường dẫn tín hiệu.
Đối với các cơ sở vừa và nhỏ người ta sử dụng các hệ thống báo cháy thông
thườngvới tủ trung tâm với số lượng vài chục kênh trở lại. Đối với các cơ sởđòi hỏi
số lượng kênh lên đến hàng trăm, người ta sử dụng các hệ thốngbáo cháy tự động
gửi địa chỉ.
Hệ thống báo cháy kiểu giữ địa chỉkhácvới các hệ thống thông thường khác là:
Mỗi một đầu báo cháy có một địachỉ riêng biệt. Tủ trủng tâm sẽ lần lượt gửi địa chỉ
đến các đầu báo để kiểm tra trạng thái của chúng Khi có đầu báo nào hoạt động tủ
trung tâmsẽ phát tín hiệu báo động.
Hệ thống báo cháy kiểu giữ địa chỉ là hệthống báo cháy hiện đại, hoạt động tin cậy.
Tuy nhiên do giá thành còncao nên các hệ thống báo cháy loại này còn chưa được
dùng một cách phổbiến.
Các hệ thống báo cháy tự động là các hệ thống đòi hỏi độ tincậy rất cao và hoạt
động liên tục 24/24 giờ, vì vậy khi thiết kế hệthống ngoài việc lựa chọn các loại

8. đầu báo cháy và số lượng kênh thíchhợp chúng ta cần lưu ý một số vấn đề sau đây
đối với tủ trung tâm củahệ thống báo cháy:
- Tủ trung tâm của hệ thống báo cháy nhất thiếtphải có Acquy dự phòng để bảo
đảm cho hệ thống hoạt động liên tục kể cảkhi mất điện.
- Để bảo đảm sự hoạt động an toàn và tin cậy cao, tủtrung tâm cần phải có các khả
năng tự kiểm tra hoạt động của hệ thống,khả năng cảnh báo các sự cố trên đường
dây và khả năng loại bỏ các báo động giả.
Mọi chi tiết vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CP KỸ THUẬT SỐ SÀI GÒN
Trụ sở chính: Số 96/156 - Tam Trinh - Q.Hoàng Mai - TP. Hà Nội
ĐT: 04 - 36 36 94 36 Fax 04 - 36 36 94 38
Chi nhánh HCM: Số 135/12A Hòa Hưng - Quận 10 - TP. Hồ Chí Minh
Website: http://www.thegioianninh.com.vn