Đồ án Thiết kế hệ thống báo cháy, điện thoại/dữ liệu và truyền hình cáp cho chung cư cao tầng

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM MỤC LỤC Trang Bảng nhận xét luận án tốt nghiệp của giáo viên hướng dẫn...............................4 Bảng nhận xét luận án tốt nghiệp của giáo viên phản biện.................................5 Nhiệm vụ của luận án tốt nghiệp........................................................................6 Lời cảm ơn.........................................................................................................8 Bảng viết tắt.......................................................................................................9 Lời nói đầu.......................................................................................................10 Phần 1: Giới thiệu tổng quát về công trình / dự án. I. Giới thiệu chung về dự án......................................................................11 II. Các hệ thống cơ điện trong công trình / dự án.....................................11 Phần 2: Thiết kế hệ thống Báo cháy, Điện thoại / dữ liệu và Truyền hình cáp cho tòa nhà chung cư cao tầng. I. Giới thiệu chung. 1. Giới thiệu chung về hệ thống Báo cháy tự động.................................13 1.1 Khái niệm về hệ thống Báo cháy tự động..........................................13 1.2 Các thành phần của hệ thống Báo cháy tự động.................................13 1.2.1 Trung tâm Báo cháy..................................................................................13 1.2.2 Thiết bị đầu vào.........................................................................................13 1.2.3 Thiết bị đầu ra. 13 1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Báo cháy tự động........................14 1.4 Phân loại hệ thống Báo cháy tự động.................................................14 1.4.1 Hệ thống Báo cháy thông thường..............................................................14 1.4.2 Hệ thống Báo cháy địa chỉ.........................................................................16 Luận văn tốt nghiệp 1 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM 1.4.3 Nhiệm vụ của các thiết bị thuộc hệ thống báo cháy tự động......................18 a. Trung tâm báo cháy......................................................................18 b. Thiết bị đầu vào............................................................................19 c. Thiết bị đầu ra..............................................................................23 1.5 Tiêu chuẩn và các yêu cầu thiết kế....................................................26 1.5.1 Tiêu chuẩn 26 1.5.2 Yêu cầu thiết kế 26 2. Giới thiệu về hệ thống Điện thoại / dữ liệu.........................................33 II.1Khái niệm về hệ thống Điện thoại / dữ liệu........................................33 II.2Các thành phần hệ thống Điện thoại / dữ liệu....................................33 II.2.1 Giới thiệu các thiết bị của hệ thống Điện thoại..........................................34 a. Tổng đài điện thoại (PABX)...........................................................34 b. Điện thoại cố định..........................................................................34 c. Dây cáp điện thoại / dữ liệu...........................................................34 d. Đầu nối (RJ-11).............................................................................38 2.2.2 Giới thiệu thiết bị của hệ thống dữ liệu..........................................39 a. Hub................................................................................................39 b. Switch.............................................................................................40 c. ADSL..............................................................................................40 d. Repeater.........................................................................................41 e. Router.............................................................................................41 f. Gateway..........................................................................................42 g. Dây cáp điện thoại/dữ liệu.............................................................42 h. Đầu nối (RJ-45).............................................................................43 Luận văn tốt nghiệp 2 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM 3. Giới thiệu chung về hệ thống Truyền hình cáp...................................44 3.1 Khái niệm về hệ thống Truyền hình cáp............................................44 3.2 Ưu, khuyết điểm của hệ thống Truyền hình cáp................................45 3.3 Cấu trúc mạng truyền hình cáp (CATV)............................................46 3.4 Thiết bị truyền hình cáp.....................................................................46 3.4.1 Hệ thống trung tâm (Headend System)...........................................46 3.4.2 Mạng phân phối tín hiệu (Distribution Netword)............................47 3.4.3 Thiết bị thuê bao (Customer System)..............................................47 3.4.4 Các bộ điều chế và ghép tín hiệu....................................................47 a. Thiết bị điều chế.............................................................................47 b. Thiết bị ghép tín hiệu.....................................................................48 3.4.5 Bộ khuếch đại tín hiệu....................................................................48 3.4.6 Thiết bị phân nhánh........................................................................50 II. Thuyết minh kỹ thuật. 1. Thuyết minh kỹ thuật hệ thống Báo cháy...........................................54 2. Thuyết minh kỹ thuật hệ thống Điện thoại / dữ liệu...........................55 3.................................Thuyết minh kỹ thuật hệ thống Truyền hình cáp. 56 III. Thiết kế các hệ thống..............................................................................57 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Báo cháy. 2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Điện thoại / dữ liệu. 3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Truyền hình cáp. 4. Các mặt bằng bố trí Báo cháy và thoát hiểm. 5. Các mặt bằng bố trí Điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp. Luận văn tốt nghiệp 3 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM IV. Bảng khai toán khối lượng vật tư..........................................................58 Kết luận....................................................................................................59 Tài liệu tham khảo....................................................................................60 Phụ lục......................................................................................................61 Luận văn tốt nghiệp 4 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM BẢNG NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... Ngày … Tháng … Năm 2011 Giáo Viên Hướng Dẫn PGS.TS Quyền Huy Ánh Luận văn tốt nghiệp 5 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM BẢNG NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... .......................................................................................... Ngày … Tháng … Năm 2011 Giáo Viên Phản Biện Luận văn tốt nghiệp 6 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Nguyễn Trịnh Thành Vinh MSSV: 06102113 Đỗ Nguyễn Tất Thành MSSV: 06102214 Lớp: 06102CLC Ngành: Điện công nghiệp 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY, ĐIỆN THOẠI / DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN HÌNH CÁP CHO CHUNG CƯ CAO TẦNG. 2. Nội dung phần thuyết minh: - Giới thiệu về hệ thống Báo cháy. - Giới thiệu về hệ thống Điện thoại/dữ liệu. - Giới thiệu về hệ thống Truyền hình cáp. - Thuyết minh kỹ thuật về hệ thống Báo cháy - Thuyết minh kỹ thuật về hệ thống Điện thoại/dữ liệu. - Thuyết minh kỹ thuật về hệ thống Truyền hình cáp. 3. Các bản vẽ: - Sơ đồ nguyên lý hệ thống Báo cháy. - Sơ đồ nguyên lý hệ thống Điện thoại / dữ liệu. - Sơ đồ nguyên lý hệ thống Truyền hình cáp. - Mặt bằng bố trí điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp tầng trệt. - Mặt bằng bố trí điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp tầng lửng. - Mặt bằng bố trí điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp tầng điển hình. - Mặt bằng bố trí điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp lầu 1 căn hộ kép. - Mặt bằng bố trí điện thoại / dữ liệu và truyền hình cáp lầu 2 căn hộ kép. - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm tầng trệt. - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm tầng lửng. Luận văn tốt nghiệp 7 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm tầng điển hình. - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm lầu 1 căn hộ kép. - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm lầu 2 căn hộ kép. - Mặt bằng bố trí báo cháy và thoát hiểm tầng áp mái. 4. Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Quyền Huy Ánh. 5. Ngày giao nhiệm vụ: 15.10.2010 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10.1.2011 Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ môn, Ngày … tháng … năm 2011 Trưởng bộ môn PGS.TS Quyền Huy Ánh Luận văn tốt nghiệp 8 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Luận văn tốt nghiệp 9 *** LỜI CẢM ƠN *** Xin chân thành cảm ơn tất các quý thầy cô trong nhà trường, nhất là quý thầy cô trong khoa Điện-Điện Tử đã tận tình dạy dỗ chúng em trong suốt 4 năm qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Quyền Huy Ánh, người đã nhiệt tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành luận án này. Xin gửi lời cảm ơn đến Công ty TNHH Tư Vấn Thiết Kế Kỹ Thuật Hiệp Hòa đã giúp đỡ chúng em rất nhiều về tài liệu và chỉ dạy kỹ càng về cách thiết kế công trình thực tế. Xin cảm ơn tất cả các bạn đã góp ý, giúp đỡ chúng tôi trong thời gian thực hiện đồ án này. ******** Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM BẢNG VIẾT TẮT TCVN : tiêu chuẩn Việt Nam. LAN : Local Area Network (mạng máy tính cục bộ). ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line (đường dây thuê bao số bất đối xứng). PABX : Private Automatic Telephone Based Exchange. STP : Shield Twisted Pair. UTP : UnShield Twisted Pair. RJ : Registered Jack. IP : Internet Protocol. CATV : Community Antenna Television. MMB : Multi Media Box FIP : Main Fire Indicator Panel. SFIP : Sub Fire Indicator Panel. Luận văn tốt nghiệp 10 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM LỜI NÓI ĐẦU Trong một công trình xây dựng thì hệ thống Cơ điện (hệ thống M&E) được ví như là trái tim của công trình. Do đó việc thiết kế hệ thống M&E có ý nghĩa vô cùng quan trọng, điều này giúp đem lại sự an toàn và tiện nghi cho người sử dụng. Trong hệ thống Cơ điện thì hệ thống điện nhẹ (bao gồm các hệ thống như: Báo cháy, điện thoại, truyền hình cáp, âm thanh, an ninh,…) đóng vai trò to lớn trong việc bảo vệ tính mạng của người và tài sản cũng như đảm bảo các nhu cầu tối thiểu về thông tin liên lạc và giải trí của con người. Ngày nay, thông qua phương tiện thông tin đại chúng, chúng ta biết được có rất nhiều công trình nhà cao tầng thường gặp các vấn đề về cháy nổ, đây là vấn đề cấp thiết đối với các cơ quan quản lý nhà nước và ảnh hưởng đến tinh thần của những cư dân sống và làm việc bên trong các công trình này. Chính vì các lý do trên mà nhóm sinh viên chúng tôi chọn đề tài về thiết kế hệ thống điện nhẹ cho công trình chung cư cao tầng. Trong một hệ thống điện nhẹ bao gồm rất nhiều hệ thống nhỏ lẻ khác nhau nhưng vì thời gian có hạn nên chúng tôi chỉ xin giới thiệu đến những hệ thống được xem là không thể thiếu được trong một chung cư cao tầng đó là: Hệ thống Báo cháy, hệ thống Điện thoại / dữ liệu và hệ thống truyền hình cáp. Luận văn tốt nghiệp 11 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM PHẦN 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH/DỰ ÁN I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH / DỰ ÁN Hiện nay các dự án chung cư cao tầng ở các thành phố lớn đang được nhà nước khuyến khích triển khai xây dựng nhằm tiết kiệm quỹ đất. Chung cư dành cho người thu nhập trung bình tọa lạc tại xã Phú Xuân, huyện Nhà Bè, TP HCM được xây dự trên cơ sở đó. Trong các dự án này thì phần hệ thống Cơ điện (hệ thống M&E) quyết định đến sự tiện nghi và an toàn cho người ở trong tòa nhà. Trong một công trình hệ thống M&E thường gồm có các hệ thống chính sau: Hệ thống Điện (trong đó gồm có hệ thống điện động lực và hệ thống điện nhẹ), hệ thống Cấp thoát nước, hệ Điều hòa không khí và Thông gió. II. CÁC HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TRONG CÔNG TRÌNH / DỰ ÁN Để cho một công trình/dự án nào đó hoạt động nhằm phục vụ cho nhu cầu của người sử dụng thì nhất thiết phải lắp đặt hệ thống Cơ điện. Trong một hệ thống Cơ điện cơ bản thường có các hệ thống sau: - Hệ thống điện động lực và chiếu sáng: Cung cấp nguồn điện cần thiết cho các thiết bị có sử dụng điện hoạt động và cho hệ thống đèn chiếu sáng. - Hệ thống điện nhẹ: Bao gồm các hệ thống nhằm phục vụ nhu cầu về thông tin liên lạc, an ninh và giải trí như là: Hệ thống điện thoại/dữ liệu, hệ thống Truyền hình cáp, hệ thống Báo cháy, hệ thống Âm thanh công cộng, hệ thống An ninh,…. - Hệ thống điều hòa không khí và thông gió: Cung cấp các máy điều hòa không khí và quạt thông gió cho công trình. - Hệ thống cấp thoát nước: Cung cấp nước sinh hoạt, xử lý nước thải và chữa cháy. Luận văn tốt nghiệp 12 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Do thời gian có hạn nên đề tài này chỉ chọn 3 hạng mục cơ bản của hệ thống điện nhẹ gồm: Hệ thống Báo cháy, hệ thống Điện thoại/dữ liệu và hệ thống Truyền hình cáp để trình bày. Luận văn tốt nghiệp 13 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM PHẦN 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY, ĐIỆN THOẠI / DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN HÌNH CÁP CHO TÒA NHÀ CAO TẦNG I. GIỚI THIỆU CHUNG Như đã giới thiệu ở trên về các hệ thống cơ điện cần thiết cho hoạt động của 1 công trình nhưng vì thời gian có hạn của đề tài tốt nghiệp, nên chúng tôi chỉ xoáy sâu vào 3 hệ thống điện nhẹ cơ bản nhất nhưng không kém phần quan trọng là: Hệ thống báo cháy, hệ thống điện thoại / dữ liệu và hệ thống truyền hình cáp. 1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống gồm tập hợp các thiết bị có nhiệm vụ phát hiện và báo động khi có cháy xảy ra.Việc phát hiện ra các tín hiệu cháy có thể được thực hiện tự động bởi các thiết bị hoặc bởi con người và nhất thiết phải hoạt động liên tục trong 24/24 giờ. 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG Một hệ thống báo cháy tự động cơ bản gồm có 3 thành phần chính như sau: 1.2.1 Trung tâm báo cháy Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính như: Bo mạch, biến thế, pin/ắcqui. 1.2.2 Thiết bị đầu vào Đầu báo cháy, bao gồm các loại cơ bản như: đầu báo khói, đầu báo nhiệt, đầu báo gas, đầu báo lửa. Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn cấp). 1.2.3 Thiết bị đầu ra Bảng hiển thị phụ. Chuông, còi báo động. Luận văn tốt nghiệp 14 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Đèn báo cháy, bộ quay số điện thoại tự động. 1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín. Khi có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa) các thiết bị đầu vào (đầu báo cháy, công tắc khẩn) nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về Trung tâm báo cháy. Tại đây Trung tâm sẽ xử lý thông tin vừa nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy (thông qua các zone hoặc loop) và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn), các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra cháy và có biện pháp xử lý kịp thời. 1.4 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG Hệ thống báo cháy sử dụng 2 loại điện thế khác nhau: 12V và 24V. Về mặt lý thuyết cả hai loại này đều có tính năng kỹ thuật và công dụng như nhau. Nhưng, so với hệ thống báo cháy 24V thì hệ thống báo cháy 12V không mang tính chuyên nghiệp, trung tâm 12V chủ yếu được sử dụng trong hệ thống báo trộm, ngoài ra hệ thống còn bắt buộc phải có bàn phím lập trình. Trong khi hệ thống báo cháy 24V là một hệ thống báo cháy chuyên nghiệp, khả năng truyền tín hiệu đi xa hơn, và không bắt buộc phải có bàn phím lập trình. Hệ thống báo cháy được chia làm 2 hệ chính, gồm: 1.4.1 Hệ thống báo cháy thông thường Với tính năng đơn giản, giá thành không cao, hệ thống báo cháy thông thường chỉ thích hợp lắp đặt tại các công trình có diện tích vừa và nhỏ (khoảng vài ngàn m2), số lượng các phòng ban không nhiều (vài chục phòng). Các thiết bị trong hệ thống được mắc nối tiếp với nhau nối với Trung tâm báo cháy, nên khi xảy ra sự cố trung tâm chỉ có thể nhận biết khái quát và hiển thị toàn bộ khu vực (zone) mà hệ thống giám sát (chứ không cho biết chính xác vị trí từng đầu báo, từng địa điểm có cháy). Điều này làm hạn chế khả năng xử lý của nhân viên giám sát. Luận văn tốt nghiệp 15 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Hệ Thống Báo cháy thông thường trong nhiều hình thức khác nhau đã tồn tại trong một thời gian dài. Mặc dù ít thay đổi về căn bản trong thời đại kỹ thuật, nhưng theo thời gian, đặc điểm thiết kế và độ tin cậy của nó đã được nâng cao rất nhiều. Chính Hệ Thống Báo cháy thông thường đã chứng minh hùng hồn vai trò của nó trong việc bảo vệ hữu hiệu tài sản và sinh mạng con người trong hàng triệu trường hợp hỏa hoạn trên khắp thế giới. Hệ Thống Báo cháy thông thường là lựa chọn tự nhiên của những công trình nhỏ hoặc những nơi mà ngân sách có giới hạn. Trong Hệ Thống Báo cháy thông thường, tính chất 'thông minh' của hệ thống chỉ tập trung vào tủ điều khiển hệ thống báo cháy (control panel), nơi nhận những tín hiệu tạo ra bởi những đầu báo cháy hoặc công tắc khẩn và rồi,