I

PERANTI PEMADAM KEBAKARAN AUTOMATIK KENDERAAN

AHMAD SYAUQI BIN HANAS

This Report Is Submitted In Partial Fulfillment of Requirements for the

Bachelor Degree of Electronic Engineering (Industrial Electronic)

Fakulti Kejuruteraan Elektronik dan Kejuruteraan Komputer

Universiti Teknikal Malaysia Melaka

Jun 2013

II

III

IV

V

DEDIKASI

Assalamualaikum dan selamat sejahtera, syukur kehadrat Ilahi dengan limpahan

nikmat dan rahmat kurniaan-Nya memberi saya peluang untuk bernafas dan

menikmati keindahan ciptaan-Nya. Di kesempatan ini saya ingin merakamkan

penghargaan buat insan yang telah melahir dan membesarkan saya dengan penuh

dedikasi dan kasih sayang.

Jutaan terima kasih saya ucapkan kepada ibunda dan ayahanda tercinta Hjh

Zahedah bt. Hussain dan Hj Hanas b. Mat Desa. Merekalah yang banyak memberi

sokongan dan dorongan dari segi moral, tenaga, masa dan wang ringgit tanpa kenal

erti penat dan jemu demi melihat kejayaan anak-anak mereka. Jika kejayaan yang

saya peroleh harini maka itulah kejayaan ibunda dan ayahanda mendidik saya dari

kecil sehingga hari ini.

Kesempatan ini juga saya ingin mengucapkan terima kasih kepada keluarga

yang sata kasihi, guru-guru atau pensyarah yang saya hormati serta rakan-rakan yang

banyak memberi tunjuk ajar, sokongan dan nasihat yang berguna kepada saya samada

secara lansung atau tidak lansung. Jasa baik anda amat saya hargai dan tak mungkin

dapat saya balas dengan kata-kata pujian di ruangan ini.

Dengan rasa kesyukuran dan rendah diri saya panjatkan doa kehadrat Ilahi

semoga ibunda, ayahanda tercinta, rakan-rakan yang dikasihi, serta anda semua

dirahmati, diberkati dan dipermudahkan urusan di dunia mahupun urusan di akhirat.

Akhir kata dari saya, Assalamualaikum Warahmatullah.

VI

PENGHARGAAN

Syukur kehadrat Ilahi kerana dengan limpah kurnianya dapat saya

menyempurnakan projek PSM1 semester 1 dan PSM2 pada semester 2, setelah

bertungkus lumus dari awal semester 1 untuk menyiapkan proposal, sorotan kajian

dan pembentangan projek PSM1. Usaha diteruskan lagi dengan menyiapkan simulasi

litar, pemasangan komponen pada litar dan sehinggalah menjadi produk akhir sebuah

peranti pemadam kebakaran automatik kenderaan. Assalamualaikum dan selamat

sejahtera saya ucapkan kepada semua pensyarah terutama kepada pensyarah yang

menjadi penyelia projek saya Pn. Izadora bt. Mustaffa dan Dr Mohd Shakir b. Md

Saat. Saya ingin merakamkan ribuan terima kasih kepada beliau kerana telah banyak

memberi pendapat, nasihat dan tunjuk ajar kepada saya sehingga saya dapat

menyiapkan projek keseluruhan projek PSM1 dan PSM2.

Diakhir penghargaan ini saya juga ingin mengucapkan terima kasih yang tidak

terhingga juga kepada ibu dan bapa saya Pn. Hjh. Zahedah Binti Hussain Dan Tn. Hj.

Hanas Bin Mat Desa kerana telah banyak memberi sokongan mental dan moral serta

membantu saya dari sudut kewangan dan metarial selama saya masih dibawah

tanggungan mereka. Dengan sokongan dan bantuan mereka dapat saya menyiapkan

keseluruhan projek PSM1 dan PSM2 sekaligus membolehkan saya menamatkan

pelajaran saya diperingkat ijazah sarjana muda.

Terima Kasih.

VII

ABSTRAK

Projek ini bertujuan membina sistem pemadam kebakaran kenderaan secara

automatik. Statistik kebakaran yang dikeluarkan oleh jabatan bomba dan penyelamat

Malaysia pada tahun 2011 hingga jun 2012 menunjukan kebakaran kenderaan antara

jumlah kes tertinggi selepas kebakaran banggunan dan lading/lalang. Jsteru itu satu

sistem pemadam kebakaran automatik dicadangkan di dalam tesis ini. Melalui

pemadam kebakaran automatik ini, kehadiran api dapat dipadamkan secara

automatik. Secara terperinci, pemadam kebakaran ini mengandungi peranti elektronik

yang menggunakan litar penguat pembanding, pengesan suhu dan pengesan cahaya

yang ditempatkan di bahagian enjin kenderaan. Sebab utama pemadam kebakaran

automatik ini diletakan di bahagian enjin kerana, bahagian enjin kenderaan

merupakan bahagian yang berisiko tinggi mengalami kebakaran akibat dari

kemalangan, penyengaraan kenderaan yang tidak sempurna dan pengubahsuaian

kenderaan. Kajian menunjukan bahawa api wujud melalui kombinasi tiga faktor iaitu

bahan api, oksigen dan haba. Tanpa kombinasi tiga faktor tersebut, api tidak akan

wujud. Apabila pengesan suhu dan pengesan cahaya pada litar tersebut dapat

mengesan kenaikan suhu dan pertambahan cahaya di bahagian enjin kenderaan, litar

penguat pembanding akan mengaktifkan injap solenoid yang dipasangkan pada tangki

pemadam kebakaran jenis debu kering. Debu kering akan disemburkan pada bahagian

enjin yang mengalami kebakaran. Pemadam kebakaran berunsur debu kering

merupakan pemadam kebakaran universal yang mampu memadamkan semua jenis

kebakaran.

VIII

ABSTRACT

This project aims to build a vehicle fire extinguishing system automatically.

Fire statistics released by the fire department and savior of Malaysia in 2011 to June

2012 showed that the numbers of cases of vehicle fire are higher after fire of the

buildings and plantations / weeds. It is thus an automatic fire extinguishing system

proposed in this thesis. Through automatic fire extinguisher, the presence of fire can

be turned off automatically. In detail, a fire extinguisher consists of electronic devices

that use the comparator amplifier circuits, temperature sensors and light sensors that

are placed in the vehicle's engine. The main reason for an automatic fire extinguisher

is placed on the engine because the engine of the vehicle is at high risk for fire due to

accident, improper vehicle maintenance and vehicle modification. Research has also

shown that fire exists through a combination of three factors: fuel, oxygen and heat.

Without the combination of these factors, the fire would not exist. When the

temperature sensor and light sensor at the circuit has detects the rise in temperature

and increase intensity light at vehicle engine parts, the comparator amplifier circuit

will activate a solenoid valve mounted on the tank dry powder type fire extinguisher.

Dry powder will be sprayed on the engine to fire. Characterized by dry powder fire

extinguisher is capable of universal firefighters extinguish all types of fires.

IX

KANDUNGAN

BAB PERKARA HALAMAN

TAJUK PROJEK i

BORANG PENGESAHAN ii

PENGAKUAN iii

PENGESAHAN PENYELIA iv

DEDIKASI v

PENGHARGAAN vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

ISI KANDUNGAN ix

SENARAI JADUAL xi

SENARAI RAJAH xii

SENARAI SIMBOL /SINGKATAN/ ISTILAH xiii

1 PENGENALAN

1

1.1 Pengenalan 1

1.2 Objektif Projek 2

1.3 Penyataan Masalah 3

1.4 Skop Kerja 3

1.5 Metodologi Projek 5

X

2 SOROTAN KAJIAN 8

2.1 Kepentingan Pemadam Kebakaran dan

Situasi Kecemasan 8

2.2 Kajian Mengenai Pemadam Kebakaran Automatik Sedia Ada 13 2.3 Kajian Mengenai Faktor Kebakaran Dan Jenis Kebakaran 15

2.4 Kajian Mengenai Jenis – Jenis

Pemadam Kebakaran 18

2.5 Kajian Keatas Litar Dan Komponen

Yang Digunakan 20

3 METODOLOGI SOROTAN KAJIAN 25

3.1 Analisis Dan Kajian Latar Belakang 25

3.2 Analisis Keatas Komponen Semasa

Situasi Kebakaran 27

3.3 Pengiraan Voltan Rujukan Dan Voltan Pelaras 28

4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 30

4.1 Penempatan Peranti Elektronik

Dan Pemadam Kebakaran 30

4.2 Penempatan Peranti Elektronik Dan

Nozel Pada Model Prototaip 33

5 KESIMPULAN DAN CADANGAN 35

5.1 Kesimpulan 35

5.2 Cadangan 36

RUJUKAN 37

LAMPIRAN 38

XI

SENARAI JADUAL

NO TAJUK HALAMAN

1.1 Carta alir metodologi projek 6

1.2 Carta Gantt 7

2.1 Statistik kebakaran tahun 2011 9

2.2 Statistik kebakaran jun 2012 9

2.3 Jenis kebakaran dan kelas pemadam kebakaran 18

2.4 Komponen di dalam injap solenoid 24

3.1 Carta alir sorotan kajian 26

3.2 Graf rintangan melawan suhu thermister 27

3.3 Graf rintangan melawan luminan cahaya (LDR) 28

XII

SENARAI RAJAH

NO TAJUK HALAMAN

2.1 Ulasan ketua cawangan operasi kebakaran 10

2.2 Keratan akhbar kosmo 28 september 2012 11

2.3 Keratan akhbar kosmo 23 september 2012 12

2.4 Model pemadam kebakaran automatik kenderaan

(mekanikal pneumatik) 15

2.5 Tindak balas berantai kebakaran 16

2.6 Litar simulasi penguat pembanding 20

2.7 Thermistor TC103 21

2.8 Light dependent resistor (LDR) 22

2.9 Operasi injap solenoid 23

2.10 Injap solenoid yang digunakan 24

3.1 Masukan voltan rujukan 29

3.2 Masukan voltan pelarasan 30

4.1 Penempatan pengesan suhu, nozel dan hos 33

4.2 Kedudukan pemadam kebakaran dan injap solenoid 33

4.3 Model prototaip untuk meletakan penderia suhu,

cahaya dan nozel 35

4.4 Blok diagaram peranti pemadam kebakaran 36

XIII

SENARAI SIMBOL /SINGKATAN/ ISTILAH

NO TAJUK HALAMAN

1 Perintang peka haba (Thermistor) 1

2 Perintang peka cahaya (LDR) 2

3 Ion oksigen (O) 16

4 Ion hidrogen (H) 16

5 Tindak balas ion hidrogen dan oksigen (OH) 16

6 Penguat pembanding (op amp) 20

7 perintang boleh laras (VR) 20

8 perintang mewakili thermistor (Rthm) 28

9 voltan merentasi perintang R1 (VR1) 28

10 voltan merentasi preintang Radj (VR2) 30

11 perintang mewakili LDR (Rldr) 30

12 perintang pelaras (Radj) 30

1

BAB 1

PENGENALAN

1.1 Pengenalan Projek

Mengikut statistik kebakaran di seluruh Malaysia, yang dikeluarkan oleh

bahagian Operasi Kebombaan dan Penyelamat serta bahagian Penyiasatan Kebakaran

Jabatan Bomba dan Penyelamat Malaysia sehingga bulan Jun 2012, menunjukan

bahawa kebakaran kenderaan merupakan jumlah kedua tertinggi selepas kebakaran

banggunan dengan 1,488 kes. Pada tahun 2011 jumlah kes kebakaran kenderaan

direkodkan sebanyak 2,817 kes dan pada tahun 2008 kes kebakaran kenderaan yang

dicatatkan sebanyak 2,101. Statistik ini menunjukan jumlah peningkatan kes

kebakaran pelbagai jenis kenderaan di seluruh Malaysia. [1][2][3], kereta merupakan

jumlah tertinggi dalam statistik kebakaran kenderaan dengan 575 kes diikuti lori

/trailer sebanyak 143 dan motosikal sebanyak 110 kes. Jumlah kes ini nyata

membimbangkan kerana ianya melibatkan nyawa individu [4][5].

Pemadam kebakaran kenderaan automatik ialah suatu peranti keselamatan di

dalam kenderaan. Peranti ini berfungsi memadam kebakaran di bahagian enjin

kenderaan yang sentiasa terdedah kepada suhu tinggi dan berisiko tinggi untuk

berlakunya kebakaran. Peranti ini menggunakan penderia suhu (thermistor sensor)

2

dan penderia cahaya (light dependent resistor sensor) (LDR) yang akan mengesan

kenaikan suhu dan kecerahan cahaya semasa berlakunya kebakaran pada bahagian

enjin kenderaan. Peranti pemadam kebakaran kenderaan automatik akan bertindak

menyemburkan debu kering di sekitar enjin kereta. Dengan adanya pemadam

kebakaran kenderaan automatik ini diharap dapat mengurangkan angka statistik yang

telah direkodkan [4][5].

1.2 Objektif Projek

Objektif- objektif projek adalah seperti berikut:

1. Merekabentuk peranti pemadam kebakaran automatik kenderaan yang dapat

memadamkan api secara automatik.

2. Menentukan spesifikasi dari segi jenis, reka bentuk, fungsi dan saiz alat

pemadam kebakaran yang sesuai digunakan didalam projek ini.

3. Menguji sistem pemadam kenbakaran automatik kenderaan tersebut pada model

prototaip bahagian enjin kereta yang dibuat.

1.3 Penyataan Masaalah

Kebakaran kenderaan boleh berlaku pada bila-bila masa. Antara faktor berlaku

kebakaran kenderaan ialah penyengaraan kenderaan yang tidak sempurna dan faktor

kemalangan [1][6]. Sebahagian daripada korban nyawa akibat kemalangan jalan raya

di Malaysia adalah disebabkan oleh kebakaran kenderaan [1]. Pihak Jabatan Bomba

3

dan Penyelamat Malaysia juga turut menasihati semua pemilik kenderan persendirian

menyimpan pemadam kebakaran didalam kenderaan sebagai langkah keselamatan,

namun dalam situasi kecemasan pemilik kenderaan mungkin berada dalam keadaan

cemas dan tidak mampu bertindak untuk memadamkan kebakaran tersebut. Peranti

pemadam kebakaran kenderaan automatik ini diharapkan dapat digunakan di dalam

situasi sebegini seterusnya mengurangkan statistik korban nyawa akibat kebakaran

kenderaan.

1.4 Skop Kerja

Projek sistem pemadam kebakaran automatik kenderaan ini dibuat secara

berperingkat, maka skop kerja perlu diambil berat bagi memastikan objektif projek

tercapai. Setiap kerja yang dilakukan perlu mengikut urutan pada carta alir yang

dibuat dan perlu menepati waktu yang telah ditetapkan supaya projek ini berjalan

lancar serta siap dalam tempoh masa yang ditetapkan, sekaligus dapat mencapai

objektif projek. Dalam projek ini terdapat tiga skop kerja yang dititik beratkan:

1.4.1 Rekabentuk

Sistem pemadam kebakaran automatik kenderaan menggunakan peranti

elektronik yang akan mengesan dan memadamkan kebakaran yang berlaku. Ia

menggunakan litar penguat operasi pembanding, yang akan membandingkan voltan

masukan daripada penderia suhu dan penderia cahaya serta pemadam api berunsur

debu kering. Penderia suhu akan bertindak mengesan suhu tinggi manakala penderia

cahaya akan bertindak mengesan cahaya, dan peranti pemadam kebakaran kenderaan

automatik akan bertindak menyembur debu kering. Pemadam kebakaran akan

berhenti selepas kebakaran berjaya dipadamkan.

4

1.4.2 Spesifikasi Pemadam Kebakaran

Sistem pemadam kebakaran automatik kenderaan mengunakan unsur debu

kering untuk memadamkan kebakaran yang berlaku pada bahagian enjin kenderaan,

tangki yang digunakan pula berkapasiti 1 Kg dan mampu beroperasi dalam

lingkungan 2 meter padu kawasan dengan tekanan udara mampat 12 bar. Tangki

pemadam kebakaran akan dipasang bersama injap solenoid bagi membolehkan

pemadam kebakaran tersebut berfungsi apabila mendapat bekalan voltan 12 volt dari

peranti elektronik.

1.4.3 Model Kenderaan

Model kenderaan yang digunakan ialah kerata kancil, ia berdasarkan spesifikasi

pemadam kebakaran yang digunakan. Pengesan suhu akan dipasangkan di bahagian

enjin yang terdedah kepada suhu tinggi dan berisiko berlaku kebakaran [6]. Muncung

pemadam kebakaran diletakan di bahagian enjin kenderaan dan disambungkan

dengan injap solenoid pada tangki pemadam kebakaran yang dipasang dibahagian

dalam kenderaan.Tangki pemadam kebakaran berunsur debu kering akan diletakan di

bahagian dalam kenderaan dengan jarak 1-2 meter dari bahagian enjin.

1.5 Metodologi Projek

Dalam usaha untuk mencapai objektif projek, setiap aliran langkah kerja perlu

disusun mengikut turutan supaya setiap kerja yang dilakukan tersusun dan berjalan

lancar. Projek ini dibahagikan kepada dua segmen yang berasingan. Kerja-kerja pada

segmen yang berasingan ini dilakukan secara selari bagi memastikan aliran kerja

sentiasa berterusan dan tidak tergendala, sebelum ia digabungkan menjadi produk

akhir. Jadual 1.1 menunjukan carta alir yang memaparkan aliran kerja tersebut. Setiap

5

aturcara yang disusun didalam segmen tersebut akan dilakukan dalam tempoh masa

yang telah ditetapkan di dalam carta Gantt, rujuk Jadual 1.2. Kedua–dua jadual ini

sangat penting sebagai garis panduan bagi memulakan sesuatu kerja dan penanda aras

bagi memastikan kerja–kerja tersebut boleh disiapkan didalam tempoh yang

ditetapkan.

1.5.1 Jenis pemadam kebakaran

Pemilihan jenis pemadam kebakaran, saiz dan kuantiti yang akan digunakan

pada model prototaip kenderaan. Pemilihan ini dibuat berdasarkan kajian

keatas jenis kebakaran dan kelas pemadam kebakaran.

1.5.2 Model kenderaan

Pemilihan model kenderaan yang akan digunakan didalam projek ini,

bersesuaian dengan saiz dan kuantiti pemadam kebakaran yang akan

digunakan. Setelah mengkaji tentang kebakaran dan pemadam kebakaran,

pemilihan model kenderaan dibuat berdasarkan keupayaan pemadam

kebakaran untuk memadam kebakaran dalam kawasan kaki persegi.

1.5.3 Litar penderia kebakaran

Produk akhir, pemasangan litar pengesan kebakaran yang telah dibuat pada

pemadam kebakaran dan diuji pada model kenderaan yang telah dipilih. Ini

bertujuan untuk menguji tahap keberkesanan projek pemadam kebakaran

automatik kenderaan tersebut.

6

Jadual 1.1 Carta alir metodologi projek

7

2012 2013

Aktiviti projek Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0

1

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1

9

2

0

2

1

2

2

2

3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

0

1

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1. Mencari maklumat mengenai pemadam api dan punca

kebakaran kenderaan

Ta

kli

ma

t P

SM

Cu

ti P

erte

ng

ah

an

Sem

este

r

Cu

ti U

lan

g K

aji

P

eper

iksa

an

Ak

hir

Sem

est

er

Cu

ti A

kh

ir S

em

este

rr

Cu

ti P

erte

ng

ah

an

Cu

ti U

lan

g K

aji

Pep

erik

saa

n A

kh

ir S

emest

er

2. Menyiapkan proposal projek

3. Membuat penyelidikan mengenai pemadam api dan kebakaran kenderaan

4. Klasifikasikan peralatan, komponen dan sebut harga

barang

5. Membeli peralatan dan komponen yang diperlukan

6. Memasang dan menyiapkan peranti pemadam kebakaran

kenderaan automatik

7. Menguji peranti pemadam kebakaran kenderaan automatik

8. Persediaan untuk pembentangan INOTEK

9. Selesaikan dan hantar laporan

Jadual 1.2 Carta Gant

8

BAB 2

SOROTAN KAJIAN

Bab ini akan menceritakan mengenai sorotan kajian yang telah dibuat, ia

mengandungi maklumat yang dikumpul dan fakta yang diperolehi bertujuan untuk

menimba ilmu dan mencetus idea dalam menyiapkan projek ini. Terdapat beberapa

sumber yang telah diambil sebagai sumber rujukan seperti buku, tesis, jurnal dan

laman web yang berkaitan dengan projek ini. Ia termasuk operasi litar, perkakasan

dan komponen yang diguna dalam projek termasuk punca berlaku kebakaran dan

penggunaan pemadam kebakaran.

2.1 Kajian Mengenai Kepentingan Pemadam Kebakaran Dan Situasi Semasa

Kecemasan.

2.1.1 Statistik Kebakaran dari Jabatan Bomba Dan Penyelamat Malaysia Tahun

2011 Hingga Jun 2012.

Jadual 2.1 dan jadual 2.2 menunjukan statistik jenis kebakaran yang di

rekodkan oleh jabatan bomba dan penyelamat Malaysia pada tahun 2011 hingga

bulan Jun 2012.Statistik ini menunjukan kebakaran kenderaan antara jumlah kes yang

tertinggi selepas kebakaran belukar/lalang, banggunan dan lain-lain kebakaran, [7].

9

Statistik ini sangat membimbangkan kerana kebakaran yang berlaku melibatkan

korban nyawa. Dalam kenyataan lain rencana yang dipetik dari akhbar kosmo

bertarikh 28 september 2012, pihak bomba menyatakan kebimbangan terhadap kes

kebakaran kenderaan yang meningkat setiap tahun.

Jadual 2.1 Statistik kebakaran tahun 2011, [7].

Jadual 2.2 Statistik kebakaran Jun 2012, [7].

10

2.1.2 Keperluan Menyimpan Pemadam Kebakaran Didalam Kenderaan

Menurut Ketua Cawangan Pengurusan Operasi Jabatan Kebakaran, Jabatan

Bomba dan Penyelamat Malaysia, Yahaya Madis, kes yang melibatkan kereta

terbakar di negara ini meningkat setiap tahun padatahun 2006 sebanyak 1811 kes di

catatkan dan kes kebakaran kenderaan meningkat pada tahun berikut nya sebanyak

2052 kes, pada tahun 2008 kes meningkat lagi menjadi 2101 kes.

Beliau turut menjelaskan punca kebakaran kenderaan disebabkan oleh

kemalangan dan penyelengaraan yang kurang baik. Selain itu beliau turut menasihati

pengguna kenderaan persendirian menyimpan pemadam kebakaran didalam

kenderaan masing-masing sebagai langkah keselamatan. Beliau juga turut menasihati

kepada semua pemilik kenderaan supaya tidak cemas sekiranya berlaku kebakaran,

sebaliknya bertindak dengan pantas untuk menyelamatkan nyawa dan mengawal

kebakaran tersebut, [1].

Rajah 2.1 Ulasan ketua cawangan operasi kebakaran, [1].

11

2.1.3 Pengalaman Cemas Mangsa Kebakaran Kenderaan

Rajah 2.1 memaparkan nasihat yang diberikan oleh ketua cawangan operasi

bomba Malaysia supaya pemilik kenderaan menyimpan pemadam kebakaran di

dalam kenderaan masing-masing, beliau juga mengingatkan kepada semua pengguna

kenderaan supaya bertenang sekiranya berlaku kecemasan, kerana dalam keadaan

kecemasan mangsa yang terlibat akan berada dalam keadaan cemas dan sukar untuk

bertindak memadamkan kebakaran. Faktor ini dapat dilihat melalui laporan akhbar

mengenai kes kebakaran yang berlaku di Malaysia. Hasil dari sisatan dan temuramah

yang dibuat keatas mangsa yang terselamat yang melalui pengalaman ngeri dan

mencemaskan tersebut, kesimpulan yang boleh dibuat tindakan awal mampu

menyelamatkan nyawa dan harta benda. Kesimpulan tersebut menjadi faktor utama

projek pemadam kebakaran automatik kenderaan dibuat.

Rajah 2.2 Keratan akhbar kosmo 28 September 2012, [1].