Tài liệu mang tính chất tham khảo dựa trên những thứ có sẵn phát triển thêm. Tài liệu phục vụ cho việc học tập. Nếu có thiếu sót mong mọi người góp ý bổ sung để phát triển cải thiện phần báo cáo được tốt hơn.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BMS ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT HỆ THỐNG THANG MÁY TÒA NHÀ GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Âu SVTH: 1 Hồ Minh Tân 22342004 2 Ngô Minh Huy 22342002 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 10 năm 2023 1 LỜI CẢM ƠN Trước khi vào nội dung tiểu luận môn học nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS Nguyễn Ngọc Âu giảng viên trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tận tình hướng dẫn giải quyết thắc mắc và giúp đỡ nhóm chúng em trong quá trình thực hiện đề hoàn thành tiểu luận môn học Hệ thống BMS Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng, kiến thức và thời gian có hạn nên không thể tránh được những sai sót trong quá trình thực hiện tiểu luận này, nhóm chúng em kính mong thầy chỉ dẫn, giúp đỡ nhóm em để ngày càng hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình và có thể tự tin trong công việc với số lượng kiến thức đã tích lũy được trong quá trình học và nghiên cứu tìm hiểu Chân thành cảm ơn! 1 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .3 DANH MỤC BẢNG BIỂU 4 DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH 5 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 6 1.1 Đặt vấn đề 6 1.2 Mục đích đề tài 7 1.3 Nội dung đề tài 7 1.4 Kế hoạch thực hiện đề tài 7 1.5 Bộ cục đề tài 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BMS 9 2.1 Tổng quan về hệ thống BMS 9 2.2 Đối tượng hệ thống BMS 10 2.3 Lợi ích của BMS 15 2.4 Phân cấp hệ thống quản lý và truyền thông trong hệ thống BMS 16 2.5 Các giao thức và chuẩn truyền thông trong hệ thống BMS 18 2.6 Các thiết bị sử dụng trong hệ thống BMS .25 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BMS GIÁM SÁT QUẢN LÝ HỆ THỐNG THANG MÁY 37 3.1 Tổng quát và yêu cầu ban đầu của công trình 37 3.2 Phân tích đặc điểm công trình & lựa chọn thiết bị .38 3.3 Sơ đồ cấu trúc hệ thống và kết nối các thiết bị .41 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 48 4.1 Kết quả đạt được .48 4.2 Hướng phát triển 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 2 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BMS: Building Management System BCU: Building Control Unit DDC: Direct Digital Controller IOT: Internet of Things HVAC: Heating, Ventilation and Air – Conditioning BACNet: Building Automation and Control Networks AI: Analog Input DI: Digital Input CB: Circuit Breaker SNVT: Standard Network Variable Type ASCII: American Standard Code for Information Interchange RTU: Remote Terminal Unit TCP: Real – Time Control IP: Internet Protocol EIA: Electronic Industry Association TIA: Telecommunications Industry Association DCE: Data Circuit-Terminating Equipment LAN: Local Area Network PID: Proportional-Intergal-Derivative APP: Application SDK: Software Development Kit PC: Personal Computer AC: Alternating Current 3 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Thông số bộ điều khiển DDC Bảng 2.2: Phân loại chân kết nối trên thiết bị 1 Bảng 2.3: Phân loại chân kết nối trên thiết bị 2 Bảng 3.1: Bảng ngõ/vào ra thiết bị của bộ điều khiển DDC 4 DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG B Hình 2.1: Tổng quan hệ thống BMS 9 Hình 2.2: Hệ thống báo cháy 10 Hình 2.3: Hệ thống thang máy 11 Hình 2.4: Phòng tủ trung tâm cấp điện cho hệ thống tòa nhà 13 Hình 2.5: Hệ thống điều hòa không khí & sưởi ấm .14 Hình 2.6: Hệ thống cấp nước sinh hoạt 15 Hình 2.7: Tổng quát các lợi ích mà hệ thống BMS mang lại 16 Hình 2.8: Phân cấp hệ thống quản lý điều khiển 17 Hình 2.9: Các chuẩn truyền thông trong hệ thống BMS 22 Hình 2.10: Sơ đồ chân RS -232 .23 Hình 2.11: Sơ đồ chân RS - 485 24 Hình 2.12: Bộ điều khiển DDC (Direct Digital Control) của Honeywell 25 Hình 2.13: Sơ đồ chân thiết bị điều khiển DDC 28 Hình 2.14: Cảm biến hồng ngoại 32 Hình 2.15: Sơ đồ chân kết nối với thiết bị điều khiển 33 Hình 2.16: Điều chỉnh độ nhạy sáng cảm biến 34 Hình 2.17: Cảm biến khí CO E2608-CO .34 Hình 2.18: Sơ đồ chân cảm biến 35 Hình 2.19: Hướng dẫn kết nối thiết bị và cấp nguồn cho cảm biến .36 CHƯƠNG III: HỆ THỐNG BMS GIÁM SÁT QUẢN LÝ HỆ THỐNG THANG MÁYY Hình 3.1: Kích thước tổng quan nhà phố .37 Hình 3.2: Mặt bằng bên trong căn nhà 38 Hình 3.3: Hiện trạng tủ điều khiển thang máy .39 Hình 3.4: Mặt bằng tầng mái bố trí tủ điều khiển DDC 40 Hình 3.5: Sơ đồ khối hệ thống BMS giám sát hệ thống thang máy .41 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống BMS giám sát hệ thống thang máy 43 Hình 3.7: Sơ đồ kết nối dây hệ thống BMS giám sát hệ thống thang máy 45 5 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong thời đại ngày nay, ngày càng nhiều các tòa nhà cao tầng được xây dựng để làm công sở, trung tâm thương mại, khách sạn, bệnh viện,… Hệ thống các tòa nhà này ngày càng trở nên hiện đại, tiện nghi để phục vụ các nhu cầu ngày càng cao của con người Khi đó, tự động hóa đã dần trở nên quen thuộc chứ không còn là những khái niệm chỉ được sử dụng trong lĩnh vực chuyên môn đặc thù Trong các tòa nhà hiện đại đều được trang bị nhiều hệ thống kỹ thuật như: Hệ thống quản lý, hệ thống giám sát và điều khiển chiếu sáng, hệ thống thông gió và điều hòa không khí, Tất cả các hệ thống sẽ được quản lý một cách tự động lấy mục đích và nhu cầu của con người làm trọng tâm và việc thực thi sẽ được hệ thống BMS đảm nhận Hệ thống BMS có khả năng giám sát và điều khiển hệ thống, bật tắt thiết bị, giám sát trạng thái làm việc của thiết bị Việc này góp phần quan trọng trong việc vận hành khai thác có hiệu quả và kinh tế của các tòa nhà Do đó, tùy theo nhu cầu và chức năng hoạt động của từng tòa nhà mà hệ thống được trang bị sao cho phù hợp Hầu hết các hệ thống BMS tại các tòa nhà của Việt Nam chưa thực sự được vận hành có hiệu quả Việc giám sát và điều khiển các hệ thống cũng như việc quản lý năng lượng trong tòa nhà đểu được thực hiện thông qua một máy chủ trung tâm đặt ở tòa nhà Điều này khiến cho việc phát hiện, giám sát, kiểm tra khắc phục khi có sự cố không được nhanh chóng và bất tiện Để nắm bắt được xu thế thế đó, tổng hợp kiến thức đã tìm hiểu nghiên cứu trong quá trình học thì nhóm đã quyết định chọn đề tài thiết kế “ BMS điều khiển giám sát hệ thống thang máy tòa nhà” để có thể dựa trên kiến thức đã học xây dựng lên được một hệ thống BMS giám sát điều khiển 6 1.2 Mục đích đề tài Hiểu biết về các hệ thống sử dụng BMS trong quản lý vận hành tòa nhà Trình bày được các thiết bị sử dụng trong hệ thống BMS Ứng dụng xây dựng được sơ đồ kết nối liên kết giữa các thiết bị điều khiển giám sát trong hệ thống BMS 1.3 Nội dung đề tài Nội dung nghiên cứu đề tài gồm 4 chương được trình bày theo cấu trúc như sau: Chương 1: Mở đầu Trình bày tổng quan về nội dung, mục đích tìm hiểu nghiên cứu và tính cấp thiết của đề tài trong thực tiễn Chương 2: Tổng quan về hệ thống BMS Trình bày các đối tượng và chuẩn truyền thông của các hệ thống BMS Mô tả cơ bản các hệ thống BMS trong các tòa nhà Giới thiệu về các thông số kỹ thuật và chức năng cơ bản của các thiết bị sử dụng trong mô hình BMS Chương 3: Hệ thống BMS quản lý Hệ thống thang máy tòa nhà Trình bày các sơ đấu nối dây và nguyên lý hoạt động của các thiết bị phần cứng trong sơ đồ hiểu rõ chức năng nhiệm vụ từng thiết bị và kết nối giữa các thiết bị hoàn chỉnh phần cứng cho hệ thống Chương 4: Kết luận Nêu lên được các vấn đề nội dung đề tài đạt được và điểm hạn chế, hướng phát triển của đề tài 1.4 Kế hoạch thực hiện đề tài Tuần 04: Nhận thông báo các nội dung đề tài tiểu luận, nghiên cứu tìm hiểu lựa chọn đề tài nộp lại cho giảng viên phụ trách môn học 7 Tuần 05 – 06: Nhóm đi khảo sát lựa chọn hệ thống thang máy ở các khu vực tòa nhà, chung cư,…theo đề tài Tuần 07: Soạn đề cương chi tiết “Mục lục” và nộp cho giảng viên phụ trách môn học chỉnh sửa góp ý Tuần 08 – 09: Sau khi nhận góp ý từ giảng viên tiến hành chỉnh sửa đề cương chi tiết và nộp lại Tuần 10: Tìm hiểu về hệ thống thang máy sau đó đi khảo để lập ra danh sách các thiết bị điều khiển giám sát cho hệ thống Tuần 11: Soạn nội dung chương 1 Tuần 12: Soạn nội dung chương 2 Tuần 13: Soạn nội dung chương 3 Tuần 14: Hoàn thành nội dung và nộp báo cáo 1.5 Bộ cục đề tài Ngoài các phần Lời cảm ơn, Mở đầu, Danh mục tham khảo,…bài tiểu luận còn được chia thành các phần như sau: Phần 1: Kiến thức cơ bản NÊU CÁC NỘI DUNG CHỦ YẾU VỀ HỆ THỐNG BMS Phần 2: Ứng dụng kiến thức DỰA VÀO NỘI DUNG HỆ THỐNG BMS ỨNG DỤNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CHO HỆ THỐNG THANG MÁY TÒA NHÀ 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BMS 2.1 Tổng quan về hệ thống BMS Hệ thống BMS (Building Management System) là hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hòa thông gió, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy – chữa cháy,… đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành Hệ thống BMS là hệ thống đồng bộ mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dùng, hệ thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào/ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các ma trận điểm Hình 2.1: Tổng quan hệ thống BMS 9