Mô phỏng hệ thống thiết bị báo cháy không dây.
Báo cháy trong không gian rộng
Hệ thống kết nối không dây cho đầu báo cháy được nghiên cứu, chế tạo nhằm thay thế dây dẫn giữa các đầu báo cháy và tủ báo cháy trung tâm bằng các bộ thu phát sóng không dây sử dụng sóng LoRa. Từ đó biến hệ thống báo cháy có dây thành hệ thống báo cháy không dây với và bổ sung thêm số tính năng như: Báo địa chỉ xảy ra cháy, cảnh báo cháy thông qua bộ rung cho người khiếm thị…
Sản phẩm là kết quả nghiên cứu của nhóm giảng viên trẻ thuộc Khoa Cơ sở ngành PCCC, Trường Đại học Phòng cháy Chữa cháy bao gồm ThS Đặng Tuấn Tú, Ngô Xuân Tùng, Nguyễn Thị Hà.
ThS Đặng Xuân Tú chia sẻ, hệ thống báo cháy không dây trên thị trường đã có nhưng còn bất cập. Loại phổ biến là đầu báo cháy không dây độc lập. Đây là loại có chức năng báo cháy và phát âm thanh, ánh sáng ngay tại nơi lắp đặt. Loại đầu báo này không có chức năng truyền tín hiệu ra xa và chỉ phù hợp với các cơ sở nhỏ, ít phòng.
Một số đầu báo cháy độc lập có tích hợp sóng di động GMS, 3G, 4G, WiFi để truyền tin báo cháy ra ngoài. Với các công nghệ trên thì khoảng cách truyền tin báo cháy là không giới hạn, tuy nhiên các đầu báo này có thời gian dùng pin ngắn, hoặc phải dùng cắm nguồn điện trực tiếp, phụ thuộc hạ tầng mạng Internet, mạng di động và có thể mất phí thuê bao sử dụng.
Hệ thống báo cháy không dây sử dụng sóng vô tuyến để truyền tin. Với những hệ thống sử dụng sóng vô tuyến điện thông thường thì phạm vi hoạt động hẹp, tốn năng lượng không đảm bảo tính bảo mật. Tuy nhiên, các hệ thống báo cháy này có giá thành cao, đầu báo không dây và tủ trung tâm phải cùng một loại nên khó khăn trong bảo trì, bảo dưỡng thay thế thiết bị.
Từ thực tiễn nêu trên, nhóm nghiên cứu đã đưa ra giải pháp chế tạo hệ thống kết nối không dây cho đầu báo cháy sử dụng sóng LoRa. Đây là một kỹ thuật điều chế sóng điện từ mới xuất hiện trong những năm gần đây. Ưu điểm của công nghệ này là tiết kiệm pin, khả năng truyền xa, vượt qua vật cản tốt, giá thành rẻ, dễ sử dụng, dễ triển khai….
Tính năng chính của sản phẩm là thay thế dây kết nối từ đầu báo cháy đến tủ báo cháy trung tâm. Sản phẩm có thể hoạt động tốt với đầu báo cháy, tủ báo cháy thông thường. Ngoài ra sản phẩm có thể thông báo thông tin về địa chỉ có báo động cháy, phát tín hiệu dạng rung để hỗ trợ người khiếm thính…
Sản phẩm sử dụng sóng LoRa được thu phát tại tần số 923MHz. Đây là dải tần số nằm trong danh mục không cần xin phép của Bộ Thông tin Truyền thông. Khoảng cách phát sóng giữa thiết bị kết nối đầu báo cháy và thiết bị thu phát trung tâm là 800m. Độ trễ truyền tin báo cháy tối đa là 3s tại khoảng cách 800m. Dung lượng pin dự phòng là 18.000mAh cho thời gian sử dụng lên đến 35 ngày.
ThS Tú chia sẻ, sản phẩm này có thể truyền tin báo cháy ra ngoài, kết nối để kích hoạt các tủ báo cháy trung tâm thông thường. So với các đầu báo cháy tại chỗ truyền tin qua mạng Internet, 3G, 4G: Sản phẩm này không phụ thuộc vào hạ tầng của bên thứ ba, đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống.
Sản phẩm có phạm vi phủ sóng lớn hơn, tiết kiệm pin hơn có thể lắp được cho các khu vực rộng như: Cụm công nghiệp, khu dân cư, shop house, nhà liền kề, nhà phố…
Truyền tin báo cháy lên tổng đài 114
Sản phẩm bao gồm 2 thiết bị chính và 2 phụ kiện đi kèm. Thiết bị chính bao gồm thiết bị kết nối đầu báo cháy để nhận tín hiệu báo cháy và truyền tin báo cháy thông qua sóng LoRa tới bộ nhận tín hiệu. Thiết bị này vừa sử dụng pin vừa sử dụng nguồn điện 220V để hoạt động. Khi cấp nguồn 220V thiết bị sẽ sử dụng và sạc cho pin dự phòng. Khi nguồn 220V mất, pin dự phòng sẽ tự động cung cấp điện cho thiết bị hoạt động.
Thiết bị trung tâm là thành phần có thể kết nối với ngõ vào của kênh báo cháy trong tủ báo cháy thông thường. Khi có tín hiệu sóng LoRa từ thiết bị kết nối đầu báo cháy, thiết bị trung tâm sẽ tiếp nhận và chuyển thành tín hiệu báo cháy và truyền tới tủ trung tâm. Thiết bị sử dụng nguồn của tủ báo cháy trung tâm để hoạt động. Có thể nhận biết tin báo cháy, nhận biết lỗi kết nối…
Ngoài ra thiết bị còn có màn hình hiển thị. Đây là một thiết bị sử dụng hệ điều hành Android có thể kết nối với thiết bị trung tâm qua Bluetooth, thể hiện chi tiết thông tin báo cháy từ thiết bị trung tâm.
Thiết bị rung cảnh báo cháy sử dụng pin và có dây đeo vào người. Khi có tín hiệu báo cháy, thông qua sóng LoRa thiết bị này sẽ nhận được tín hiệu từ thiết bị trung tâm và rung báo động cho người khiếm thính, người khuyết tật biết có tin báo cháy.
Sản phẩm có thể sản xuất hàng loạt và cung cấp ra thị trường nhằm phục vụ các đơn vị doanh nghiệp có nhu cầu lắp đặt. Các thao tác sử dụng sản phẩm đã được lập trình trong các bộ vi xử lý, người dùng ít phải thao tác chỉ cần lắp đặt tại những nơi cần bảo vệ, cần theo dõi như lắp đặt các hệ thống báo cháy thông thường.
Việc sử dụng kết nối không dây qua sóng LoRa sẽ giúp dễ dàng thi công, lắp đặt hệ thống, phù hợp với các khu resort, shop house, khu vực có nhà ở kết hợp kinh doanh sản xuất, cụm dân cư, khu dân cư… Đây là các loại hình cơ sở có nhiều nguy cơ cháy nổ cao nhưng lại khó lắp đặt hệ thống báo cháy tự động.
Hiện nay hầu hết các cơ sở này chỉ lắp hệ thống báo cháy tại chỗ, tuy nhiên các hệ thống như vậy không hiệu quả do tin báo cháy không được truyền ra bên ngoài. Thiết bị kết nối đầu báo cháy có kích thước 15 x 15 x 8 cm nên dễ dàng lắp đặt, triển khai tại các khu vực cần bảo vệ.
Trong tương lai nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu để thu nhỏ kích thước sản phẩm và nâng cao hiệu quả của bộ thu phát sóng LoRa nhằm mục đích tăng phạm vi hoạt động của sản phẩm.
Ngoài ra, với việc có thể kết nối với các thiết bị khác thông qua Bluetooth, kết nối mạng Internet, 3G, 4G tới đây nhóm nghiên cứu tiếp tục mở rộng tính năng của sản phẩm để truyền được tin báo cháy lên Trung tâm thông tin chỉ huy PCCC & CNCH tổng đài 114 tại các địa phương. Đồng thời mở rộng sản phẩm như một mắt xích trong các hệ thống smart home, smart city…
Theo Giáo Dục Thời Đại
