nghiên cứu triển khai hệ thống nhà thông minh theo tiêu chuẩn knx

--- 10 1.5.3 Cơ cấu chấp hành, thực thi lệnh actuators: relay mở đèn,..--- 10 1.5.4 Phần mềm Engineering Tool Software ETS --- 11 1.8.3 Lý do bạn nên chọn nhà thông minh tiêu chuẩn KNX -

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1): Phan Minh Trí MSSV: 15064391 (2): Nguyễn Văn Thật MSSV: 15067801

NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI NHÀ THÔNG MINH THEO TIÊU CHUẨN KNX

3 Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

-Tìm hiểu, nghiên cứu các thiết bị thông minh được dùng hiện nay -Tìm hiểu được một số tiêu chuẩn dùng trong lĩnh vực này

-Tìm hiểu một số hãng nổi tiếng trong lĩnh vực này -Cách sử dụng phần mềm ETS dùng trong lập trình -Thiết lập chương trình ETS mô phỏng một dự án nhỏ

4 Kết quả dự kiến

Tạo dựng một dự án nhỏ trên cơ sở bản vẽ mặt bằng, tiến hành mô phỏng và chạy Ngoài ra hiểu được cơ cấu hoạt động của một số thiết bị cũng như cách bố trí của chúng, thiết lập cấu hình cho các thiết bị tùy vào nhu cầu người sử dụng

Giảng viên hướng dẫn

Võ Trung Kiên

Tp HCM, ngày 31 tháng 5 năm 2019 Sinh viên

89Thursday, June 13, 20249:16:14 PM9:16:14 PM89Thursday, June 13, 20249:16:14 PM9:16:14 PM89Thursday, June 13, 20249:16:14 PM9:16:14 PM

hghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcm

hghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcm

hghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcm

89hghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmThursday, June 13, 2024

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 4

Lời nói đầu - 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU - 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ THÔNG MINH VÀ TIÊU CHUẨN KNX - 4 1.1 Tổng quan về nhà thông minh - 4

1.2 Khái niệm tiêu chuẩn KNX - 7

1.3 Sự ra đời tiêu chuẩn KNX - 7

1.4 Hệ thống KNX - 9

1.5 Những thành phần cơ bản trong hệ thống điều kiển tòa nhà KNX - 9

1.5.1 Thiết bị hệ thống - 10

1.5.2 Nhận phát lệnh (sensors: nút bấm, ) - 10

1.5.3 Cơ cấu chấp hành, thực thi lệnh (actuators: relay mở đèn, ) - 10

1.5.4 Phần mềm Engineering Tool Software (ETS) - 11

1.8.3 Lý do bạn nên chọn nhà thông minh tiêu chuẩn KNX - 16

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MỘT VÀI THIẾT BỊ CỦA ABB VÀ LEGRAND 17

2.1 Các thiết bị hệ thống trong nhà thông minh ABB - 17

2.1.1 Bộ cấp nguồn SV/S 30.640.3.1 - 17

2.1.2 Bộ ghép tuyến LK/S 4.2 - 17

2.1.3 Bộ định tuyến (IP Router) - 19

2.1.4 Đồng hồ chuyển đổi thời gian FW / S 8.2.1 - 19

2.1.5 Thiết bị truyền động làm mờ Dimmer UD/S 4.315.2 - 20

2.1.6 Thiết bị truyền động chuyển đổi Switch Actuator - 21

2.1.7 Thiết bị DALI-GATEWAY (DG/S 1.1) - 22

2.1.8 Thiết bị truyền động rèm cửa Blind Shutter JRA - 23

hghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcmhghieh euu eohg tae ke toah dochh thu va xae dihh ket pua kihh dochh tai eohg ty thhh dai tih viet hcm892413069:16:13 PM9:16:13 PM892413069:16:13 PM9:16:13 PM892413069:16:13 PM9:16:13 PM

Trang 5

2.1.9 Thiết bị truyền động quạt, van khí - 24

2.1.10 Thiết bị ghi nhận thông số thời tiết WZ/S 1.3.1.2 - 25

2.1.11 Màn hình cảm ứng KNX - 26

2.2 Hệ thống lạc nội bộ Welcome ABB liên - 28

2.3 Hệ thống cảnh báo đột nhập và báo cháy L240 ABB - 29

2.3.1 Trung tâm báo động chống đột nhập - 29

2.3.2 Các sensor - đầu báo - 30

2.4 Các thiết bị của hãng LEGRAND - 33

2.4.1 KNX Multi-application controller 16 outputs - 33

2.4.2 KNX 2 channels universal dimmer - 36

2.4.3 KNX/IP gateway withrouter (Bộ định tuyến) - 38

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG LẬP TRÌNH ETS - 43

3.1 Bản vẽ autocad và phân bố thiết bị - 43

3.2 Lập trình điều khiển thông qua smartphone - 56

3.2.1 Lập trình ETS 5 - 56

3.2.2 Lập trình AYCONTROL - 60

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI - 63

4.1 Kết quả đạt được - 63

4.2 Kết quả chưa đạt được - 63

4.3 Một số khó khăn khi thực hiện đề tài - 64

4.4 Phương hướng phát triển của đề tài - 64

Tài liệu tham khảo - 65

PHỤ LỤC - 66

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

Hinh 1 1 Home Automation 4

Hinh 1 2 Điều khiển căn nhà thông smartphone 4

Hinh 1 3 Remote Home Control 5

Hinh 1 4 Quản lí các thông số thông qua smartphone 6

Hinh 1 5 Hệ thống dây dẫn liên lạc và điều khiển 6

Hình 2 2 Cấu trúc liên kết bộ ghép tuyến 18

Hình 2 3 Vị trí của Bộ định tuyến IP trong hệ thống KNX 19

Hình 2 4 Đồng hồ chuyển đổi thời gian FW / S 8.2.1 19

Hình 2 5 Thiết bị truyền động làm mờ Dimmer UD/S 4.315.2 20

Hình 2 6 Thiết bị truyền động chuyển đổi Switch Actuator 21

Hình 2 7 Sơ đồ kết nối của SA/S với thiết bị và hệ thống 22

Hình 2 8 Sơ đồ kết nối DALI-GATEWAY trong hệ thống 22

Hình 2 9 Thiết bị truyền động rèm cửa Blind Shutter JRA 23

Hình 2 10 Thiết bị truyền động quạt, van khí 24

Hình 2 11 Thiết bị ghi nhận thông số thời tiết WZ/S 1.3.1.2 25

Hình 2 12 Màn hình cảm ứng KNX 26

Hình 2 13 Hệ thống liên lạc nội bộ Welcome ABB 28

Hình 2 14 Hệ thống cảnh báo đột nhập và báo cháy L240 ABB 29

Hình 2 15 KNX Multi-application controller 16 outputs 33

Hình 2 16 Bảng thông số kĩ thuật của thiết bị 34

Hình 2 17 Các thông số về kích thước của thiết bị 34

Hình 2 18 Các loại tải và đáp ứng phù hợp cho từng loại 35

Hình 2 19 Sơ đồ kết nối ba pha của thiết bị 36

Hình 2 20 KNX 2 channels universal dimmer and KNX universal dimmer extension 36

Hình 2 21 Các loại tải và công suất từng loại 37

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

Hình 2 22 Sơ đồ kết nối 2 thiết bị 38

Hình 2 23 Sơ đồ kết nối đơn thiết bị 38

Hình 2 24 KNX/IP gateway with router 38

Hình 2 25 Sơ đồ kết nối của thiết bị 41

Hình 3 12 Sơ đồ nguyên lí SA/S 12.16.2.1 54

Hình 3 13 Sơ đồ nguyên lí JRA/S 8.230.2.1 55

Hình 3 14 Tổng chi phí thiết bị trong dự án (không tính đèn) 55

Hình 3 15 Tạo cấu trúc và thêm thiết bị 57

Hình 3 16 Cài đặt thông số cho JRA/S 4.24.5.1 58

Hình 3 17 On/Off cho line A 58

Hình 3 23 Các chức năng của từng ngăn nút nhấn 6127 60

Hình 3 24 Tạo file và thêm dự án 61

Hình 3 25 Điều khiển các chức năng của dự án 61

Hình 3 26 Cấu trúc mô phỏng dự án 62

Hình 3 27 Tải dữ liệu qua điện thoại 62

Trang 8

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển của kinh tế thì đi chung với đó là các nghành khác cũng phát triển theo.Đặc biệt là những nhóm nghành phục vụ khách hàng (dịch vụ) Người dùng càng ngày có được mức sống tốt hơn, do đó mà nhu cầu về chỗ ăn, chỗ ngủ cũng được nâng cao lên Bây giờ người dùng đòi hỏi căn nhà họ sống cũng phải nâng cao, theo khía cạnh nào đó nó cũng cần phải nâng cấp thêm các chức năng đặc biệt như tự động kêu chủ nhân thức dậy mỗi sáng, nhận biết có nguy hiểm xung quanh, cảnh báo thời tiết thay vì chỉ là một ngôi nhà theo đúng nghĩa đen của nó thì bây giờ ngôi nhà theo một cách nhìn khác nó thông minh hơn với những chức năng tốt hơn Từ những điều như trên lĩnh vực “Smart home” ra đời và càng ngày càng phát triển Do đó em quyết định chọn nó là đề tài tốt nghiệp của em, với mong muốn có thể đáp ứng những nhu cầu của khách hàng và cũng như là để đất nước ngày càng văn minh hiện đại

Trong quá trình thực hiện đề tài này chúng em gặp khá nhiều khó khăn, tuy nhiên nhờ có các thầy cô trong khoa Điện, đặc biệt chúng em xin cảm ơn thầy Võ Trung Kiên- là giảng viên hướng dẫn đồ án, anh Tuấn,anh Hảo và các anh trong bộ phận kĩ thuật công ty TNHH tích hợp hệ thống Liên Minh đã tận tình chỉ dạy và cho chúng em nhiều kinh nghiệm để tháo gỡ khó khăn và hoàn thành bài báo cáo này một cách tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 9

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trong những năm gần đây khái niệm Tự động hóa đã trở nên quen thuộc chứ không còn là khái niệm chỉ được sử dụng trong những lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù Tự động hóa đã góp mặt trong mọi lĩnh vực từ sản xuất cho đến phục vụ cuộc sống hằng ngày Mục tiêu của công nghệ tự động hóa là xây dựng một hệ thống mà trung tâm là con người, ở đó con người thực hiện việc đặt ra các yêu cầu còn mọi thao tác thực hiện yêu cầu đó, tùy theo từng lĩnh vực, từng quá trình, được đảm nhận bởi những hệ thống kỹ thuật đặc trưng Mục đích là giải phóng sức lao động con người, nâng cao hiệu quả sản xuất Hiện nay trên thế giới, các hệ thống thông minh, tự động điều khiển đã được áp dụng rộng rãi và cho thấy những đóng góp quan trọng không thể phủ nhận Việc xây dựng công trình ngày nay gần như không thể thiếu việc triển khai, áp dụng các hệ thống tự động Với các công trình xây dựng công nghiệp và dân dụng, các hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung là hệ thống tự động hóa tòa nhà đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì một điều kiện làm việc lý tưởng cho công trình, cho con người và các thiết bị hoạt động bên trong công trình Một hệ thống tự động hoàn chỉnh sẽ cung cấp cho công trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc như nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, các hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện hơn với môi trường

Ở Việt Nam, những năm gần đây cũng không khó để nhận ra những đóng góp của các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng Những khái niệm về quản lý tòa nhà, tiết kiệm năng lượng công trình, thân thiện hơn với môi trường… không còn quá mới mẻ Tuy nhiên, mức độ áp dụng các hệ thống này nói chung vẫn có giới hạn, chưa thực sự sâu và rộng Điều này sẽ thay đổi nhanh chóng trong những năm tới đây, khi nhịp độ xây dựng những công trình hiện đại ngày càng cao, khi những hệ thống tự động hóa tòa nhà ngày càng có năng lực và độ tin cậy lớn hơn, lợi ích của việc áp dụng những hệ thống này ngày càng rõ nét

Cuốn báo cáo này sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản trong việc thiết kế hệ thống tự động hóa tòa nhà, từ những hệ thống chiếu sáng, rèm cửa, an ninh, báo cháy, liên lạc nội bộ…Cho chúng ta cái nhìn tổng quan về hệ thống tòa nhà thông minh KNX Nội

Trang 10

dung của các chương xoay quanh việc tập trung mô tả các tính năng, lợi ích các hệ thống cần tích hợp trong hệ thống nhà thông minh Và áp dụng một số ứng dụng vào phòng học V5.3, khoa Công nghệ Điện nhằm tạo trực quan sinh động và là một mô hình để cho sinh viên tham quan, học tập Một yêu cầu cốt yếu của hệ thống tòa nhà thông minh là phải tích hợp được các hệ thống riêng lẻ lại với nhau để vận hành, quản lý và điều khiển bằng các phương thức khác nhau Điều này được tác giả trình bày trong phạm vi của bài báo cáo này

Trang 11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ THÔNG MINH VÀ TIÊU CHUẨN KNX

1.1 Tổng quan về nhà thông minh

Nhà thông minh (tiếng Anh là "Smart Home") hoặc hệ thống nhà thông minh là một ngôi nhà/căn hộ được trang bị hệ thống tự động tiên tiến dành cho điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, truyền thông đa phương tiện, an ninh, rèm cửa, cửa và nhiều tính năng khác nhằm mục đích làm cho cuộc sống ngày càng tiện nghi, an toàn và góp phần sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên

Một ngôi nhà (hoặc căn hộ) được coi là "thông minh" bởi vì hệ thống máy tính có thể theo dõi rất nhiều khía cạnh của

cuộc sống thường ngày

Một trong những ví dụ cơ bản nhất của nhà thông minh là một hệ thống kiểm soát mức độ chiếu sáng của hệ thống đèn giúp tiết kiệm điện và phù hợp với khung cảnh, chẳng hạn như cài đặt đèn ánh sáng nhẹ cho các bữa tiệc tối Hệ

thống cũng có thể điều chỉnh rèm cửa theo yêu cầu, kiểm soát nhiệt độ, hệ thống camera giám sát, hệ thống khóa cửa tự động, hệ thống phòng ngừa trộm

Nhà thông minh ngoài ra còn có một số ứng dụng sáng tạo hơn, gồm hệ thống điều khiển giải trí tại gia – loa công suất khác nhau, hệ thống điện thoại, liên lạc nội bộ, hệ thống tưới nước

Hinh 1 1 Home Automation

Trang 12

Các chức năng này có thể được thực hiện nhờ các thiết bị trong nhà được kết nối với nhau để hệ thống máy tính trung tâm có thể theo dõi các trạng thái và ra các quyết định điều khiển phù hợp

Nhà thông minh đã được hình dung trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng từ nhiều năm nhưng nó chỉ trở thành hiện thực kể từ thế kỷ 20 sau sự phát triển rộng rãi của điện và những tiến bộ nhanh chóng của công nghệ thông tin

Công nghệ nhà thông minh là hiện thực và nó ngày càng trở nên tinh vi Các tín hiệu được mã hóa được gửi đi qua hệ thống dây dẫn, mạng không dây đến các bộ chuyển mạch, ổ điện được lập trình sẵn để vận hành các đồ gia dụng và thiết bị điện tử ở trong ngôi nhà Sự tự động hóa của ngôi nhà đặc biệt có ích cho người lớn tuổi và người tàn tật, những người muốn sống một cách tự lập

Việc lắp đặt các sản phẩm thông minh đem lại cho ngôi nhà và chủ nhân của nó rất nhiều lợi ích – tương tự như những lợi ích mà công nghệ và máy tính cá nhân đã đem lại cho chúng ta suốt nhiều năm qua - bao gồm: sự tiện nghi, tiết kiệm thời gian, tiền bạc và năng lượng

Các thành phần của hệ thống nhà thông minh bao gồm các cảm biến (như cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng hoặc do cử chỉ), các bộ điều khiển hoặc máy chủ và các thiết bị chấp hành khác Nhờ hệ thống cảm biến, các bộ điều khiển và máy chủ có thể theo dõi các trạng thái bên trong ngôi nhà để đưa ra các quyết định điều khiển các thiết bị chấp hành một cách phù hợp nhằm đảm bảo môi trường sống tốt nhất cho con người

Trên thế giới, nhiều kiến trúc sư đang bắt đầu cân nhắc đến hệ thống nhà thông minh trong thiết kế và xây dựng nhà Khi hệ thống được tích hợp trong quá trình xây dựng nhà, chi phí cho việc lắp đặt, bảo trì sẽ giảm xuống đồng thời hệ thống cũng được triển khai đầy đủ, linh hoạt hơn Tuy nhiên, các ngôi nhà hoặc căn hộ sẵn có cũng có thể được sửa đổi để tích hợp hệ thống nhà thông minh

Hinh 1 3 Remote Home Control

Trang 13

Hiện nay, trong lĩnh vực nhà thông minh, các kỹ sư vẫn đang tiếp tục sáng tạo để tạo ra nhiều tiện ích hơn nữa cho ngôi nhà cũng như tối ưu hoá về việc triển khai lắp đặt một ngôi nhà thông minh

Ngoài ra, cùng với sự phát triển của các thiết bị điện tử cá nhân như máy tính bảng và điện thoại thông minh cùng hạ tầng thông tin ngày càng tiên tiến như internet hoặc các mạng thông tin di động 3G, 4G, ngày nay các hệ thống nhà thông minh còn cung cấp khả năng tương tác với người sử dụng thông qua các thiết bị điện tử cá nhân cho phép con người có thể giám sát và điều khiển ngôi nhà từ bất cứ đâu

Trong tương lai, ngôi nhà thông minh có thể có khả năng "tư duy" để tự điều chỉnh các thiết bị một cách phù hợp và còn có khả năng giao tiếp với con người như trong các bộ phim viễn tưởng

Với sự ra đời và phổ biến của công nghệ vi điện tử và chi phí ngày càng giảm của chúng, chi phí của các thiết bị điện tử thông minh cũng đã giảm đáng kể cho phép các công nghệ điều khiển thông minh có thể được ứng dụng rộng rãi

Cùng với sự phát triển vũ bảo của công nghệ thông tin, Internet, cùng với việc chi phí cho hệ thống nhà thông minh đã giảm xuống cùng với nhu cầu ngày càng cao của con người, hiện nay nhà thông

minh được xem là một lĩnh vực có cơ hội phát triển rất lớn Trong tương lai không xa, có thể hi vọng nhà thông minh sẽ là một xu hướng mới cho cuộc sống của con người hiện đại

Đã có nhiều nỗ lực để tiêu chuẩn hóa các dạng phần cứng, phần mềm, điện

tử và giao diện giao tiếp cần thiết để xây dựng hệ thống nhà thông minh Một số tiêu chuẩn sử dụng thêm dây dẫn liên lạc và điều khiển, một số truyên dẫn thông tin ngay trên hệ thống dây điện sẵn có trong ngôi nhà, một số sử dụng tín hiệu ở tần số vô tuyến

Hinh 1 4 Quản lí các thông số thông qua smartphone

Hinh 1 5 Hệ thống dây dẫn liên lạc và điều khiển

Trang 14

1.2 Khái niệm tiêu chuẩn KNX

KNX (Konnex) là tiêu chuẩn toàn cầu cho hệ thống quản lý, điều khiển tòa nhà thông minh, được phát triển trên nền ba tiêu chuẩn trước đó: European Home Systems Protocol (EHS), BatiBUS, European Installation Bus (EIB) KNX được chuẩn hóa từ EN

50090, ISO/IEC 14543 và quản lý bới hiệp hội KNX quốc tế

1.3 Sự ra đời tiêu chuẩn KNX

 Trong những năm gần đây các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, các hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung là tự động hóa tòa ngôi nhà đóng một vai trò quan trọng góp phần nâng cao hiệu quả vận hành, khai thác cho tòa nhà và cải thiện điều kiện làm việc của con người Một hệ thống tự động hóa hoàn chỉnh là hệ thống cung cấp các giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc như nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, các hệ thống chiếu sáng, hệ thống giám sát an ninh, báo cháy, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, thân thiện hơn với môi trường Ở Việt Nam, khái niệm hệ thống tòa nhà thông minh cũng không còn là điều gì mới mẻ Tuy nhiên, mức độ ứng dụng các hệ thống này còn giới hạn, chưa thực sự sâu và rộng Nhưng một điều tất yếu là trong những năm tới đây, khi nhịp độ xây dựng các tòa nhà văn phòng cao cấp, các trung tâm thương mại… ngày càng hiện đại sẽ không thể không áp dụng các hệ thống quản lý tòa nhà thông minh Bởi các tính năng và hiệu quả kinh tế mà nó mang lại cho các tòa nhà đó là rất lớn

Hinh 1 6 KNX Standard

Trang 15

 Các giải pháp công nghệ tòa nhà thông minh đã được nhiều hãng Lagrand(Pháp), hãng Comfort (Singapore), hãng Siemens (Đức) có những chi nhánh toàn cầu của mình với những mẫu nhà đa dạng theo từng yêu cầu của khách hàng Với các loại công nghệ thông minh như: X10 Compatible, X10 Wireless, Insteon, ZigBee,

HomePlug, Bluetooth, KNX…

 Ở Châu Âu, công nghệ trang bị cho nhà với các thiết bị thông minh đang được phát triển như EIB, Instabus, SCS Đường Instabus kết nối tất cả các ứng dụng tới một hệ thống giao tiếp phi tập trung cho tất cả các thiết bị được điều khiển Hệ thống SCS cũng là một hệ thống có cấu trúc gần giống với hệ Instabus, các thiết bị điều khiển và các thiết bị chấp hành có thể được nối theo kiểu vòng, sao, trên một đường bus 2 dây nhưng vẫn đảm bảo được việc truyền dữ liệu, và tăng khả năng mềm dẻo khi thi công, mở rộng mạng và tiết kiệm được đường dây cho chủ đầu tư Một trong các hệ thống tiêu biểu cho hệ SCS là hệ thống của Bticino, với hệ thống này toàn bộ các hệ thống Home Automation, Camera doorphone, Sound system, Sercurity,…được đi trên một đôi bus Đây là một hệ thống có độ tích hợp công nghệ cao, có nhiều sản phẩm cho mọi ứng

dụng của một ngôi nhà thông minh trên một hệ thống

 Hệ thống lắp đặt tòa nhà thông minh của ABB – ABB i-bus đã giúp một số tòa nhà lớn ở Singapore cắt giảm năng lượng tiêu thụ và giành được những giải thưởng công nghiệp về hiệu suất năng lượng và ít tác động đến môi trường ABB i-bus là hệ thống lắp đặt tòa nhà được sử dụng phổ biến nhất tại Singapore Nó có nền tảng lắp đặt lớn nhất, từ văn phòng, nhà máy, khách sạn, nhà nghỉ, trường đại học, các căn

Trang 16

điều hoà nhiệt độ, thiết bị giám sát, thiết bị cảnh báo, điều khiển bơm nước, quản lý năng lượng, thiết bị điện gia dụng, hệ thống nhạc, xem phim,

 Gần đây việc xây dựng tòa nhà thông minh là một vấn đề rất được quan tâm, góp phần nâng cao hiệu quả vận hành, khai thác cho tòa nhà và cải thiện điều kiện làm việc của con người Nghiên cứu, xây dựng và điều khiển tòa nhà thông minh trên tiêu chuẩn KNX là một cách tiếp cận mới mang lại độ chính xác cao so với các phương pháp trước Xây dựng tòa nhà thông minh theo tiêu chuẩn KNX giúp việc quản lý tòa nhà linh hoạt, tiết kiệm năng lượng, thiết bị bền, dễ sử dụng, dễ thay đổi và sửa chữa

Đã có nhiều nghiên cứu về việc xây dựng tòa nhà thông minh được công bố trên các tạp chí và hội nghị trong nước Tuy nhiên, việc ứng dụng tiêu chuẩn KNX để xây dựng tòa nhà thông minh thì chưa được giới thiệu phổ biến

1.4 Hệ thống KNX

 Là hệ thống mở

 Đảm bảo sự đồng bộ giữa các nhà sản xuất linh kiện (đã được cấp giấy chứng nhận KNX)

 Dựa trên 15 năm kinh nghiệm có nguồn gốc từ EIB, BatiBUS và EHS

 Hàng ngàn mặt hàng đã được sáng chế bởi hàng trăm nhà sản xuất đã có mặt trên thị trường

1.5 Những thành phần cơ bản trong hệ thống điều kiển tòa nhà KNX

 Thiết bị hệ thống: Nguồn cấp, bus dữ liệu, giao diện nối tiếp (RS-232), kết nối,

phân nguồn, phân tuyến và phân vùng

 Cảm biến: Nút nhấn, bộ chuyển đổi (gió, mưa, ánh sáng, nhiệt, vv), bộ điều

khiển nhiệt độ, đầu vào tương tự

 Chấp hành: Chấp hành chuyển mạch, chấp hành điều chỉnh tăng/giảm, chấp

hành cho rèm, chấp hành cho cuộn sưởi

Trang 17

 Bộ điều khiển: Cảm biến và chấp hành có thể được kết nối lôgic với nhau bằng

các phương pháp điều khiển thể hợp lý (đơn vị logic, module logic hay tương tự) để giải quyết các chức năng phức tạp

Trang 18

- Thực hiện chức năng

Hinh 1 9 Cơ cấu chấp hành lệnh Actuator

Những chức năng: Những actuators nhận một tín hiệu KNX, xử lý nó, sau đó chuyển nó thành một tác động vật lý lên các thiết bị (đóng relay, kích hoạt máy lạnh, hiển thị trên màn hình chạm…)

 Switch actuator: Kích hoạt trạng thái (on/off relay)

 Dimming actuator: Kích hoạt theo dãy tần (thay đổi độ sáng, nhiệt độ)  Blind/roller shutter actuator: Kích hoạt màn, cửa chớp

 Heating actuator: Kích hoạt lò sưởi

1.5.4 Phần mềm Engineering Tool Software (ETS)

Là phần mềm được dùng để lập trình những dự án, làm những tài liệu kèm theo dự án và chuẩn đoán kiểm tra hệ thống lắp ráp

Trang 19

Hinh 1 10 Phần mềm ETS 5

Những phần mềm áp dụng cho những hệ thống thông minh được tải về miển phí trên các website của các hãng sản xuất, chúng được cài vào các linh kiện KNX bằng phần mềm ETS thông qua kết nối trung gian USB hoặc IP

1.6 Các giải pháp của KNX

Hinh 1 11 Các giải pháp của hệ thống KNX

 Rèm cửa tự động  Chiếu sáng thông minh

 Điều hòa không khí và thông gió  Bình nóng lạnh

Trang 20

 Hệ thống giám sát ngôi nhà  Hệ thống tưới nước tự động

1.7 Lắp đặt hệ thống KNX

 Hai thiết bị STNs các thể phối hợp với nhau bằng nguồn cấp thông qua bus nhánh với các quy mô nhỏ Các bus cài đặt dần sẽ tương thích với quy mô của hệ thống và các chức năng cần thiết, có thể mở rộng lên đến 45,000 thiết bị

 Đường bus của KNX/EIB có thể được đặt theo cách gần như bất kỳ Cấu trúc liên kết tuyến có thể nối tiếp, hình sao, hình cây Nhưng không thể theo kiểu mạch khép kín KNX/EIB không yêu cầu thiết bị điện trở đầu cuối

 Độ dài tối đa trong một nhánh không được vượt quá mức cho phép sau:  Nguồn điện cung cấp xa nhất cho thiết bị: Tối đa là 350 m

 Khoảng cách xa nhất giữa hai thiết bị: Tối đa là 700 m  Tổng chiều dài một tuyến: Tối đa là 1000 m

 Khoảng cách tối thiểu giữa hai nguồn điện: Tối thiểu là 200 m  Cấu trúc phân bố cho nhiều tuyến

 Nếu có nhiều hơn 64 thiết bị, với số lượng như vậy hệ thống cần thêm ít nhất là một bộ tách tuyến, các tuyến được kết nối với nhau bằng phương tiện của một bộ ghép nối Tuyến chính cũng yêu cầu được cung cấp nguồn, đó cũng đòi hỏi một nguồn cung cấp năng lượng Trục chính đường hình thành từ các bộ phân nhánh

 Trong thực tế, một nhánh mới được cấu hình với sối lượng ít hơn 64, do đó việc bổ xung thêm một thiết bị không nhất thiết phải ngay lập tức lắp đặt thêm một tuyến mới

 Có thể lên đến 15 tuyến chính được kết hợp lại thành một vùng

 Số lượng lớn nhất có thể cho một tuyến của KNX/EIB lên đến 64 thiết bị, trong trường hợp với số lượng lớn hơn, cấu trúc liên kết có thể được mở rộng tối đa lên đến 255 thiết bị trên một tuyến Việc mở rộng cần đến bộ lặp lại (Repeater) Về mặt toán học, hệ thống có thể đạt tối đa 45.900 thiết bị cho một hệ thống KNX/EIB:

 64 (thiết bị/ nhánh) x 12 (nhánh/khu vực) x 1 (khu vực/lắp đặt) = 11,520 (thiết bị/ lắp đặt)

Trang 21

 255 (thiết bị/ nhánh) x 12 (nhánh/khu vực) x 15 (khu vực/lắp đặt) = 45.900 (thiết bị/ lắp đặt)

 Mặt bằng bản vẽ thiết kế KNX/EIB sẽ được thể hiện sơ đồ nguyên lý tổng thể và sơ đồ điều khiển Đồng thời cung cấp thêm thông tin về tiến độ, mức đầu tư và quy mô đầu tư của dự án

 Khuyến cáo về thiết kế với KNX/EIB Thực tế cho thấy rằng việc thiếu kinh nghiệm thường dẫn đến việc đưa hệ thống KNX/EIB thành một mục riêng Điều này dẫn đến những bất lợi sau:

 Khó khăn trong đấu thầu thi công lắp đặt, bởi có nhiều mối tương quan giữa các nhóm thi công lắp đặt

1.8 Ứng dụng và lợi ích của hệ thống KNX

1.8.1 Ứng dụng

Từ khu phức hợp văn phòng cho đến căn hộ đơn giản, bất kể loại tòa nhà nào, KNX mở ra những cơ hội hoàn chỉnh cho việc xây dựng các hệ thống quản lý với mức chi phí hợp lý KNX có thể cung cấp các giải pháp được hiệu quả đáng kể chỉ với kỹ thuật lắp đặt thông thường Thông qua một bảng điều khiển đơn lẻ, tất cả các thiết bị trong nhà hoặc tòa nhà có thể được kiểm soát Từ hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều khiển truy cập đến điều khiển từ xa của tất cả các thiết bị gia đình, KNX cho phép người dùng điều khiển thiết bị bằng những cách hoàn toàn mới, an toàn và tiết kiệm năng lượng trong nhà hoặc tòa nhà đáng kể… Không chỉ với người dùng, KNX mang lại những lợi ích thực sự cho kiến trúc sư, nhà thiết kế và nhà thầu, và trên hết là để xây dựng chủ sở hữu và/hoặc người sử dụng

Hàng triệu hệ thống KNX thành công được tìm thấy không chỉ ở khắp Châu Âu mà còn ở miền Viễn Đông, Bắc và Nam Mỹ – một minh chứng cho độ phủ sóng

Trang 22

nhóm sản phẩm được chứng nhận KNX trong catalog của họ, từ các lĩnh vực ứng dụng khác nhau

1.8.2 Lợi ích

- Chi phí vận hành thấp tạo ra tiết kiệm năng lượng đáng kể

- Tiết kiệm thời gian: Liên kết các thiết bị kết nối với một hệ thống phân phối giúp giảm đáng kể thời gian thiết kế và lắp đặt Một nhà sản xuất độc quyền và lĩnh vực ứng dụng độc lập Engineering Tool Software (ETS) cho phép thiết kế, kỹ thuật và cấu hình của các cài đặt có chứa sản phẩm được chứng nhận KNX Vì công cụ là nhà sản xuất độc lập, nên nhà tích hợp hệ thống có thể kết hợp các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau với các phương tiện truyền thông khác nhau (cặp xoắn, tần số vô tuyến, đường dây điện hoặc IP / Ethernet)

- Linh hoạt và khả năng thích ứng với sự phát triển trong tương lai: Một hệ thống KNX có thể dễ dàng thích nghi với các ứng dụng mới và có thể dễ dàng mở rộng Các thành phần mới có thể dễ dàng kết nối với cài đặt hệ thống phân phối hiện có

- -An toàn cao nhất cho người sử dụng điện: Các công tắc điện dùng nguồn cấp 24V DC là điện áp an toàn, không nguy hiểm (SELV) theo tiêu chuẩn của Châu Âu

- Kiểu dáng sang trọng: Các công tắc thông minh được thiết kế trang nhã và sang trọng phù hợp với bất cứ kiểu nội thất nào của ngôi nhà

- Tính linh hoạt cao: Có thể thay đổi chức năng sử dụng cũng như chức năng điều khiển rất đơn giản bất cứ lúc nào mà không cần đi lại dây

- Kịch bản không giới hạn: Điều khiển và phối hợp nhiều chức năng trong nhà với nhau theo các kịch bản phong phú Các kịch bản chiếu sáng, báo cháy, chống trộm, điều khiển cửa ra vào, gara, cửa sổ, rèm che cửa, bơm nước, hệ thống camera quan sát, hệ thống nghe-nhìn (audio-video) trong nhà

- Ổn định với độ tin cậy cao: Các thiết bị được sản xuất tại Đức và châu Âu, đã qua những công đoạn kiểm tra rất ngặt nghèo trước khi xuất xưởng

- Đã được nhiệt đới hoá theo đúng tiêu chuẩn Châu Âu phù hợp với mọi khí hậu và thời tiết

Trang 23

- Hoạt động theo ý muốn của người sử dụng: Chức năng điều khiển gần như là không có giới hạn và có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu và mơ ước của chủ nhân ngôi nhà

1.8.3 Lý do bạn nên chọn nhà thông minh tiêu chuẩn KNX

 Công nghệ Nhà thông minh theo chuẩn KNX của hiệp hội KNX là hệ thống điều khiển tiên tiến, không cần bộ xử lý trung tâm Hệ thống thông minh này đáp ứng được tất cả các yêu cầu mà những công trình sang trọng và hiện đại cần phải có  An toàn cao nhất cho người sử dụng điện Các công tắc điện dùng nguồn cấp 24V DC là điện áp an toàn, không nguy hiểm (SELV) theo tiêu chuẩn của Châu Âu  Với 415 nhà máy sản xuất thiết bị theo tiêu chuẩn EIB từ 30 Quốc gia mang lại

giải pháp tiên tiến và hoàn hảo cho khách hàng

 Kiểu dáng các thiết bị sang trọng, trang nhã phù hợp với nội thất của ngôi nhà  Làm việc ổn định với độ tin cậy cao Các thiết bị được sản xuất tại Đức, Pháp đã

qua những công đoạn kiểm tra rất ngặt nghèo trước khi xuất xưởng Đã được nhiệt đới hóa theo đúng tiêu chuẩn Châu Âu

 Hoạt động theo ý muốn của người sử dụng Chức năng điều khiển gần như là không có giới hạn và có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu và mơ ước của chủ nhân ngôi nhà

 Tính linh hoạt cao Có thể thay đổi chức năng sử dụng cũng như chức năng điều khiển rất đơn giản bất cứ lúc nào mà không cần đi lại dây

 Điều khiển và phối hợp nhiều chức năng trong nhà với nhau theo các kịch bản phong phú Các kịch bản chiếu sáng, báo cháy, chống trộm, điều khiển cửa ra vào, gara, cửa sổ, rèm che cửa, bơm nước, hệ thống camera quan sát, hệ thống nghe-nhìn (audio-video) trong nhà

Trang 24

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MỘT VÀI THIẾT BỊ CỦA ABB VÀ LEGRAND

ABB và LEGRAND là hai hãng khá nổi tiếng về cung cấp những loại thiết bị liên quan đến smart home trên thế giới, và chúng ta cùng tìm hiểu một vài lĩnh vực cũng như các thiết bị được sử dụng trong các lĩnh vực cụ thể mà hãng này đang đảm nhận

2.1 Các thiết bị hệ thống trong nhà thông minh ABB

2.1.1 Bộ cấp nguồn SV/S 30.640.3.1

Thiết bị này tạo và giám sát KNX điện áp hệ thống (SELV) Các tuyến dây dữ liệu được tách rời từ nguồn cung cấp bởi một cuộn cảm tích hợp Đầu ra điện áp được bảo vệ ngắn mạch và quá tải Đèn LED hai màu cho biết trạng thái đầu ra của thiết bị

Loại thiết bị SV / S 30.640.3.1 có thêm 30 V DC ngắn mạch và điện áp được

bảo vệ quá tải đầu ra có thể được sử dụng để cấp nguồn bổ sung cho nhưng tuyến dây dữ liệu(kết hợp với một cuộn cảm riêng)

Hình 2 1 Bộ cấp nguồn SV/S 30.640.3.1

Trang 25

LK/S chưa nhận được dự định địa chỉ vật lý do dự án chỉ định, điều này có thể gây ra lỗi thiết bị trong quá trình vận hành thử

Là một bộ ghép nối tuyến, LK / S kết nối một đường với một đường chính, như một bộ ghép khu vực nó kết nối một đường chính với một đường khu vực Nó cung cấp cách ly điện theo cách này.Nếu được yêu cầu, LK / S lọc các bức điện tín và chỉ định tuyến các điện tín dùng cho các đường dây khác Có thể định tuyến hoặc chặn tất cả các điện tín cho mục đích chẩn đoán

Cấu trúc liên kết:

Hình 2 2 Cấu trúc liên kết bộ ghép tuyến

Trang 26

2.1.3 Bộ định tuyến (IP Router)

Bộ định tuyến IP là giao diện giữa các mạng EIB/KNX và mạng IP và các đường điện tín như một bộ ghép nối đường hoặc khu vực bằng cách sử dụng mạng LAN để trao đổi nhanh các điện tín giữa các line/khu vực Cùng với ETS 3.0f (hoặc cao hơn), IPR/S có thể lập trình các thiết bị EIB / KNX thông qua mạng LAN Thiết bị sử dụng giao thức KNXnet/IP (Tunneling and Routing) được định nghĩa bởi Hiệp hội KNX Địa chỉ IP của nó có thể được sửa chữa, được gán thông qua DHCP hoặc AutoIP Để vận hành chúng cần nguồn DC 10… 30V

Vị trí của Bộ định tuyến IP trong hệ thống KNX:

Hình 2 3 Vị trí của Bộ định tuyến IP trong hệ thống KNX

2.1.4 Đồng hồ chuyển đổi thời gian FW / S 8.2.1

 8 kênh logic độc lập

 Lập trình PC với thẻ nhớ OBELISK

Mạnh mẽ và dễ sử dụng cho các chương trình nghỉ lễ, chuyển đổi thời gian tự động mùa hè/mùa đông và các Đồng hồ được sử dụng cho chương trình thời gian trong các tòa nhà Họ có thể dễ dàng được thực hiện trong tay

bởi các nhân viên kỹ thuật, chẳng hạn như kỹ sư, bảo trì Hình 2 4 Đồng hồ chuyển đổi thời gian FW / S 8.2.1

Trang 27

kỹ thuật Hỗ trợ cho các chương trình hàng ngày và hàng tuần

Các tính năng cơ bản của Đồng hồ FW / S 8.2.1 trong hệ thống KNX:  Đồng bộ hóa thời gian bằng tín hiệu GPS hoặc DCF

 Màn hình có đèn nền với trợ giúp văn bản chức năng thiên văn để tính toán tự động bình minh và hoàng hôn

 Chương trình ngẫu nhiên

 Sao lưu hàng giờ trong 8 năm bằng pin lithium tích hợp  Điện áp hoạt động toàn cầu: 110-230 V, 50/60 Hz

2.1.5 Thiết bị truyền động làm mờ Dimmer UD/S 4.315.2

Thiết bị truyền động làm mờ, 4 ngõ ra UD/S 4.315.2 là thiết bị cho phép chuyển đổi và làm mờ tối đa 4

nhóm ánh sáng độc lập Nó có thể điều khiển hoạt động èn sợi đốt, đèn sợi đốt halogen điện áp thấp (trên máy biến áp thông thường hoặc điện tử) hoặc đèn halogen 230V

Bằng cách chuyển đổi kênh song song, tải lên tới 1x1260 W/VA có thể bị mờ đi và chuyển đổi

Với hoạt động cục bộ và chỉ báo trạng thái/trạng thái qua đèn LED Vì các ứng dụng cho đầu ra có sẵn

Đầu ra: chuyển đổi, mờ, giá trị, thông báo lỗi, cho phép đối tượng, ánh sáng cảnh thiết bị truyền động, trình tự thiết bị truyền động, cầu thang ánh sáng, chậm trễ, cài sẵn, Telegram cyclic, nhấp nháy, logic (AND, OR, XOR, XNOR, NAND, NOR), TOR, min, Bộ mã hóa tối đa, điểm đặt / độ trễ, bộ chuyển đổi PWM, ưu tiên

Hình 2 5 Thiết bị truyền động làm mờ Dimmer UD/S 4.315.2

Trang 28

2.1.6 Thiết bị truyền động chuyển đổi Switch Actuator

Thiết bị truyền động chuyển đổi SA/S, 4 ngõ ra, 6 A, 4 tải điện được chuyển đổi độc lập thông qua ABB i-bus® KNX

Không cần cung cấp điện áp riêng biệt Chỉ với một chương trình ứng dụng, các chức năng sau cho mỗi đầu ra có thể được đặt riêng:

- Chức năng thời gian, trễ/tắt

- Chức năng ánh sáng cầu thang với cảnh báo sơ bộ và thời gian ánh sáng cầu thang có thể thay đổi

- Nhớ lại cảnh/Cài đặt trước qua các lệnh 8 bit/1 bit - Các hàm logic AND, OR, XOR

- Phản hồi trạng thái

- Chức năng kiểm soát và an toàn cưỡng bức - Phản ứng với giá trị ngưỡng

- Điều khiển các van điện nhiệt (bộ điều khiển liên tục)

- Lựa chọn vị trí mặc định trên thất bại điện áp bus và phục hồi - Invertion của kết quả đầu ra

- Tham số hóa các đầu ra đơn lẻ có thể được trao đổi hoặc sao chép Sơ đồ kết nối của SA/S với thiết bị và hệ thống :

Hình 2 6 Thiết bị truyền động chuyển đổi Switch Actuator

Trang 29

Hình 2 7 Sơ đồ kết nối của SA/S với thiết bị và hệ thống

2.1.7 Thiết bị DALI-GATEWAY (DG/S 1.1)

Hầu hết các thiết bị đèn led hiện nay chưa có chức năng điều chỉnh độ sáng để phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như không gây khó chịu với mắt người dùng Do đó thiết bị điều chỉnh độ sáng đèn led DALI-GATEWAY ra đời nhằm mục đích có thể tùy chỉnh độ sáng thích hợp nhất với nhu cầu hoạt động và làm việc của con người

Với thiết bị DG/S 1.1 mà ta có ở đây, chúng ta có thể điều khiển 128 thiết bị led riêng biệt cùng với 2 ngõ ra A và B cùng các chức năng chính như:

Hình 2 8 Sơ đồ kết nối DALI-GATEWAY trong hệ thống

Trang 30

2.1.8 Thiết bị truyền động rèm cửa Blind Shutter JRA

Thiết bị truyền động Blind/Roller Shutter là thiết bị lắp đặt mô-đun trong thiết kế ProM để lắp đặt trong bảng phân phối Các thiết bị được sử dụng để điều khiển động cơ (230 V AC/24 V

DC) với các sản phẩm chống nắng, chẳng hạn như rèm, cửa chớp con lăn, rèm Venetian, mái hiên, rèm cuốn, rèm cửa, rèm dọc, vv Kiểm soát các mối liên kết/cửa chớp thông qua ổ đĩa điện giúp người dùng không chỉ nâng cao tay và hạ thấp rèm/cửa chớp mà còn cho phép điều khiển hoàn toàn tự động Loại điều khiển này có tính đến thời gian trong ngày, độ mạnh của ánh sáng mặt trời, điều kiện nhiệt độ, lực gió vv Cửa trập/rèm được đặt theo các yếu tố này Người dùng cũng có thể điều chỉnh vị trí này theo cách thủ công để phù hợp với yêu cầu riêng lẻ chính xác hơn

Các thiết bị này cũng lý tưởng cho việc kiểm soát các cánh quạt thông gió, cửa sổ mái, cửa ra vào, cổng và các sản phẩm khác có thể được điều khiển thông qua một ổ đĩa

Thiết bị truyền động Blind/Roller Shutter được cấp nguồn thông qua ABB i-bus® KNX và không yêu cầu nguồn điện bổ sung Kết nối với KNX được thực hiện bằng thiết bị đầu cuối kết nối bus

Các biến thể thiết bị có thao tác thủ công JRA/S X.230.2.1 cũng có các nút ấn ở mặt trước thiết bị

Ổ đĩa được kết nối thủ công điều chỉnh rèm/cửa chớp được kết nối với ổ đĩa, ví dụ: di chuyển UP/DOWN, STOP và điều chỉnh thanh trượt LÊN/XUỐNG trong các bước Đèn LED gắn phía trước cho biết hướng di chuyển hiện tại hoặc vị trí và trạng thái kết thúc hiện tại

Hình 2 9 Thiết bị truyền động rèm cửa Blind Shutter JRA

Trang 31

Các biến thể thiết bị JRA/S X.230.5.1 và JRA/S 4.24.5.1 cũng có tính năng vận hành bằng tay thông qua phát hiện du lịch tự động thông qua phát hiện hiện tại

Các tiếp điểm đầu ra cho các hướng chuyển động UP và XUỐNG là điện cơ học lẫn nhau (được khóa trên tất cả các bộ truyền động Mù/Roller Shutter 230 V AC Ứng dụng đồng thời điện áp sẽ dẫn đến việc phá hủy các ổ đĩa Có thể không bao giờ có điện áp được áp dụng cùng lúc Độ trễ đảo chiều khi thay đổi hướng có thể được thiết lập bằng cách sử dụng các thông số

Các phản ứng về thất bại điện áp đường bus và phục hồi cũng như lập trình có thể được thiết lập riêng

2.1.9 Thiết bị truyền động quạt, van khí

Với khả năng kiểm soát phòng riêng, bạn có thể tiết kiệm tới 25% mức tiêu thụ năng lượng

Các hệ thống kỹ thuật để kiểm soát nhiệt độ

phòng và chất lượng không khí tiêu thụ phần lớn năng lượng trong một tòa nhà Theo đó, các khoản tiết kiệm lớn nhất có thể được thực hiện tại đây Việc vận hành sai hoặc không chính xác có thể dẫn đến lãng phí năng lượng tốn kém Mức tiêu thụ năng lượng cao được giảm hoặc giảm đáng kể bằng cách tối ưu hóa một tòa nhà liên quan đến kiến trúc, kỹ thuật xây dựng và lắp đặt

Ở cấp độ phòng, hệ thống cài đặt thông minh KNX hỗ trợ người dùng tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và cung cấp thông tin cho kỹ thuật lắp đặt hoặc kỹ thuật điều khiển tòa nhà để tối ưu hóa các thông số cài đặt Bằng cách phát hiện giá trị nhiệt độ thực tế và chỉ định một điểm đặt nhiệt độ tương ứng với thuật toán điều khiển, bộ điều

Hình 2 10 Thiết bị truyền động quạt, van khí

Trang 32

nhiệt sẽ gửi một giá trị điều khiển tới bộ truyền động, ví dụ: Bộ truyền động Van Drive VAA / S x.230.2.1 Điều này điều khiển một Van Van điện nhiệt, ví dụ:

TSA / K Mặt khác, mở hoặc đóng giá trị của thiết bị sưởi hoặc làm mát, ví dụ: hệ thống sưởi ấm dưới sàn

Các đầu ra có thể hoạt động ở 24… 230 V AC

Các đầu ra là ngắn mạch và bảo vệ quá tải Các đầu ra có thể được điều khiển trực tiếp bằng cách sử dụng các nút thủ công Các đèn LED ở mặt trước của thiết bị báo hiệu trạng thái của đầu ra

Điều này sau đó thay đổi nhiệt độ phòng Một máy dò hiện diện bổ sung được sử dụng để điều khiển ánh sáng trong phòng có thể đồng thời chuyển nhiệt độ phòng sang chế độ vắng mặt ngay sau khi căn phòng bị trống trong một thời gian dài Năng lượng sưởi ấm hoặc làm mát có thể được bảo tồn theo cách này

2.1.10 Thiết bị ghi nhận thông số thời tiết WZ/S 1.3.1.2

Trong một hệ thống thông minh ngày nay thì không thể thiếu các thiết bị nhận diện thời tiết bên ngoài để liên kết với các thiết bị thông minh khác trong ngôi nhà của bạn hoạt động hiệu quả hơn Do đó thiết bị nhận diện thời tiết bên ngoài WZ/S ra đời với các chức năng như:

o Ghi và xử lý 8 tín hiệu độc lập từ các cảm biến khác nhau

o Đo ánh sáng ngoài trời o Nhận diện tốc độ gió

o Ghi nhận nhiệt độ bên ngoài o Nhận diện trời mưa

Hình 2 11 Thiết bị ghi nhận thông số thời tiết WZ/S 1.3.1.2

Trang 33

2.1.11 Màn hình cảm ứng KNX

Hình 2 12 Màn hình cảm ứng KNX

Màn hình cảm ứng KNX có thể lập trình miễn phí như bộ điều khiển, báo hiệu và điều chỉnh tích hợp phòng Có thể được kết hợp với các khung tạo kiểu thiết kế khác nhau được làm bằng vật liệu chính hãng Để hiển thị và vận hành lên tới 210 chức năng tiêu chuẩn KNX (chuyển mạch, mờ, kiểm soát mù, hiển thị các giá trị đo được, vv), với chức năng cảnh, ghi macro, mô phỏng hiện diện và các chương trình hẹn giờ Hiển thị trang với 8 biểu tượng, 10 hoặc 5 nút cảm ứng Với các màn hình đa phương tiện được cấu hình sẵn để điều khiển các thiết bị đa phương tiện (kết hợp với thiết bị phụ trợ) thông qua hệ thống KNX Với cấu trúc menu do người dùng xác định Màn hình cảm ứng có nhãn người dùng với các nút cảm ứng có ký hiệu do người dùng xác định Gọi trực tiếp các chức năng thông qua nút cảm ứng hoặc qua menu pop-up Có thể được sử dụng làm trạm báo hiệu với phản hồi âm thanh Tích hợp bộ đo nhiệt độ và bộ tiếp nhận hồng ngoại

Busch-ComfortTouch® là màn hình cảm ứng màu chất lượng cao ở định dạng 16: 9 với độ phân giải 800 x 480 pixel cho màn hình 23 cm (9 “) và 800 x 1280 pixel cho màn hình 31 cm (12,1”)

Busch-ComfortTouch® bao gồm một hệ thống cơ bản trên nền tảng máy tính hiện đại cũng được thiết kế cho các nhiệm vụ trong tương lai và có khả năng được nâng cấp Thiết bị này có thiết kế làm mát không quạt và không yêu cầu đĩa cứng cơ học để lưu trữ hệ điều hành độc lập nền tảng trong thiết bị

Trang 34

Busch-ComfortTouch® là một vị trí chuyển mạch và giám sát trung tâm cho toàn bộ tự động hóa tòa nhà với chức năng điều khiển, giám sát và trực quan hóa cho nhiều thiết bị và phương tiện trong một tòa nhà Nó kết hợp các chức năng của hệ thống điều khiển tòa nhà và trung tâm thông tin và trình phát phương tiện trên một màn hình duy nhất Sử dụng màn hình màu, có thể bật hoặc tắt đèn trong toàn bộ tòa nhà, điều khiển rèm hoặc điều chỉnh nhiệt độ phòng hoặc cảnh bằng cách kết hợp các chức năng được đề cập ở trên – thậm chí thông qua điều khiển từ xa Xin lưu ý rằng các thành phần bổ sung của tự động hóa tòa nhà là bắt buộc cho việc này Các hoạt động và kiểm soát được thực hiện thông qua các bề mặt cảm ứng nhãn văn bản trong một cấu trúc menu rõ ràng và / hoặc thông qua các kế hoạch sàn và xem phòng Nó là một mã ghi nhãn được hiểu quốc tế và không dựa vào ngôn ngữ Chúng được bổ sung bởi các biểu tượng chức năng dễ hiểu, không cần chữ Bạn có thể thiết kế các bề mặt cảm ứng cho cá nhân của mình tùy thuộc vào cài đặt tham số

Màn hình có đèn nền LED Ví dụ, loa tích hợp có thể cung cấp phản hồi âm thanh cho các hoạt động, được sử dụng làm đồng hồ báo thức hoặc báo hiệu tín hiệu và thông báo lỗi và cũng có thể được sử dụng để phát lại các tệp âm thanh được lưu trữ

Busch-ComfortTouch® có kết nối USB (USB 2.0) và khe cắm thẻ đa phương tiện/SD 64 GB (SD, SDHC và Micro SD (SDHC với việc sử dụng bộ điều hợp phù hợp))

Trang 35

2.2 Hệ thống lạc nội bộ Welcome ABB liên

Hình 2 13 Hệ thống liên lạc nội bộ Welcome ABB

Hệ thống chuông hình ABB bao gồm Bộ nguồn, IP Gateway, M2302 Gate, M2300 Controller, Gate Station, Color screen, M2303 Guard Unit, Camera và Lock

Các hệ thống chuông hình cung cấp các giải pháp linh hoạt Lập kế hoạch được thực hiện đơn giản cho bạn khi cài đặt hoặc vận hành Kỹ thuật bus 2 dây giúp bố trí phù hợp – để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của người sử dụng

Các hệ thống chuông hình của ABB bao gồm ít nhất một bộ điều khiển hệ thống, trạm ngoài trời và trạm trong nhà Trong hình 1, có ba trạm trong nhà được lắp đặt trong một ngôi nhà Khi khách truy cập đổ chuông tại trạm ngoài trời của ABB-Welcome, cuộc gọi có thể được trả lời tại ABB-WelcomeTouch, tại nhà trạm âm thanh hệ thống chuông hình với màn hình hiển thị hoặc trạm âm thanh trong nhà ABB Welcome với điện thoại

Việc trang bị thêm một hệ thống chuông hình trong một ngôi nhà nhiều tầng với hệ thống dây điện hiện có là rất dễ dàng Ngay cả một hệ thống chuông đơn giản có thể được chuyển đổi sang âm thanh hoặc video Tùy thuộc vào điều kiện, đề nghị sử dụng một thiết bị có sử dụng nguồn điện đang gia tăng Dây điện tách ra trên mỗi tầng, nơi có các căn hộ hiện có – đến nơi gắn một trạm âm thanh trong nhà với điện thoại

Trang 36

Người sử dụng có thể trả lời các cuộc gọi đến, mở cửa và bật đèn trong cầu thang Cũng có thể sử dụng nút gọi tầng Đây là những kết nối với trạm trong nhà

2.3 Hệ thống cảnh báo đột nhập và báo cháy L240 ABB

Hình 2 14 Hệ thống cảnh báo đột nhập và báo cháy L240 ABB

Hệ thống cảnh báo chống đột nhập và báo cháy bao gồm: Bộ nguồn, các sensor, đầu dò khói ga, nút nhấn, công tắc khẩn cấp, bộ địa chỉ IP, bảng điều khiển bộ phát hiện chuyển dộng, loa báo đặt bên trong và bên ngoài và bộ chuyển đổi KNX

2.3.1 Trung tâm báo động chống đột nhập

Tủ điều khiển trung tâm lập trình, quản lý bảo mật mật mã, tắt mở hệ thống, hiển thị các trạng thái hoạt động của hệ thống và hiển thị khu vực báo động Kết nối với đường dây điện thoại hoặc bộ phát sóng vô tuyến để truyền tín hiệu về Trung tâm Cảnh báo

Dùng như bộ não của hệ thống để lập trình, lưu trữ, biến những mong muốn nhu cầu của người sử dụng thành hiện thực

Người sử dụng có thể bật chế độ báo động khi đi khỏi nhà hoặc trước khi ngủ, hay tắt chế độ báo động khi đi về nhà hoặc chỉ đặt chế độ báo động cho từng khu vực trong nhà Bật tắt bằng tay hoặc dùng điều khiển từ xa

Trang 37

Khi xẩy ra báo động có thể tự quay ra số điện thoại của cá nhân, các đơn vị PCCC, bảo vệ, cảnh sát…

Sản phẩm thường của những nước Đài Loan, Canada, Trung Quốc…

Chức năng:

- Có bàn phím điều khiển bật tắt báo động, lập trình hệ thống - Hoạt động được 24/24 giờ

- Chống được trường hợp báo động giả

- Báo động được ra nhiều vùng (Mỗi vùng tương ứng với một khu vực nhất định) - Chức năng đặt trễ vào, trễ ra để thuận tiện cho việc bật tắt báo động - Giám sát báo động độc lập cho từng kênh riêng biệt hay cùng lúc cho tất cả - Có nguồn dự phòng khi cúp điện Dùng nguồn PIN khô 12V DC – 7 AH

- Nhận biết báo động cho từng khu vực riêng rẽ

- Gắn được các thiết bị ngoại vi báo động như: Đầu hồng ngoại, BEAM, báo GAS, Báo khói, Báo nhiệt, còi…

- Cài đặt 4 mật mã cho người sử dụng, tránh được người khác phá hoại Mà chỉ có nhân viên bảo vệ nhập đúng mật mã mới Đóng/Mở được

b Đầu dò hồng ngoại dạng màn Beam

- Một bộ gồm: Đầu phát và đầu thu

- Chuyên dùng bắt ngoài trời, tạo thành dạng màn hồng ngoại bảo vệ hàng rào hoặc hành lang

- Nguyên lý hoạt động là phát ra tia hồng ngoại theo dạng ngắt quãng - Cự ly bảo vệ 40m – 60m – 100m - 200m

- Cự ly tối thiểu đạt gấp 10 lần

- Thời gian phản ứng lại có thể thay đổi được từ 50 msec đến 500 msec Tiêu chuẩn 50

Trang 38

- Nguồn cung cấp 30V DC - Nguồn tiêu thụ 85 mA - Báo động bằng đèn LED

- Điều chỉnh được tần số của BEAM

- Điều chỉnh được khoảng cách theo ý muốn

- Chỉnh được góc độ của BEAM: Theo phương ngang ± 90o, Theo phương đứng ± 10o - Nhiệt độ làm việc từ -35oC đến +66oC

c Đầu báo hồng ngoại dạng chùm

Hoạt động như một thiết bị cảm ứng thăm dò năng lượng hồng ngoại Thiết bị cảm ứng này pháp hiện sự hiện diện của con người trong tầm nhìn của nó bằng cách cảm ứng sự chuyển động và thân nhiệt, mà nhiệt độ ngoài da thường là khoảng 93 độ F, toả ra một năng lượng hồng ngoại có bước sóng khoảng từ 9 – 10 micrometers Trong khi đó thiết bị cảm ứng này có thể cảm ứng trong pham vi bước sóng từ 8 – 12 micrometers

Đầu báo hồng ngoại này thường được gắn lên tường hoặc trần nhà, trong hoặc ngoài trời, nó sẽ giám sát khoảng không gian mà nó canh chừng Nếu có người đi vào khu vực bất hợp pháp nó sẽ truyền tín hiệu về trung tâm điều khiển và còi sẽ báo động

Thiết bị còn có khả năng xử lý tín hiệu phức tạp cho phép nhận dạng chuyển động

của người và loại bỏ trường hợp báo động giả do các vật nuôi gây ra d Đầu báo công tắc.

Đầu báo công tắc dùng để cảnh báo trong các trường hợp cửa ra vào, cửa sổ hoặc các ổ khoá của ngôi nhà bị mở ra

Có 2 loại đầu báo công tắc được sử dụng phổ biến nhất là các đầu báo công tắc cơ khí và đầu báo công tắc từ

một lẫy cơ khí Khi có tác động của một lực vào lẫy, công tắc chuyển mạch

bạc hoặc các hợp kim dẫn điện tốt và một cục nam châm Cặp công tắc được lắp đặt ở các chỗ cố định.Cục nam châm được bố trí ở các bộ phận chuyển động Dưới tác động từ trường của thanh nam châm, cặp công tắc đóng lại Khi thanh nam châm di chuyển

Trang 39

Đầu công tắc là loại đầu báo hoạt động không cần nguồn nuôi, giá thành rẻ,thời gian sử dụng lâu,hoạt động ổn định nên được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ thống cảnh báo chống đột nhập

(Piezoelectric) là dòng điện thay đổi Khi có dung động khác nhau tác động lên nó Đầu báo dung được chế tạo để phát hiện các rung động không bình thường do các hành động xâm nhập gây ra như: Đục tường, khoan két, đập phá Thông thường đầu báo rung có thể được lắp đặt ở các cửa ra vào, cửa sổ,tường, trần nhà, dọc theo các hành lang hặc trong két sắt

công trình xây dựng để làm các cửa ra vào, cửa sổ, vách ngăn hoặc làm các quầy trưng bày hàng hoá Để cảnh báo các trường hợp kính bị đập vỡ, người ta chế tạo ra các đầu báo kính vỡ Kính khi bị đập vỡ sẽ tạo ra các dao động cư và âm thanh đặc trưng của nó Từ đặc tính này người ta chế tạo ra loại đầu báo vỡ kính dùng linh kiện áp điện (còn gọi là đầu báo vỡ kính thụ động) và loại đầu báo vỡ kính dùng kỹ thuật khuyếch đại lọc lựa tần số âm thanh (còn gọi là đầu báo vỡ kính âm thanh) Các đầu báo kính vỡ thụ động được gắn trực tiếp lên kính Khi kính vỡ các dao động cơ đặc trưng của nó sẽ tác động lên linh kiện áp điện gây ra sự thay đổi dòng điện của linh kiện áp điện Các đầu báo kính vỡ theo nguyên lý âm thanh có thể lắp đặt bất cứ nơi nào trong phòng mà không cần phải lắp trực tiếp lên kính Khi kính vỡ âm thanh đặc trưng của nó sẽ được truyền tới Microphone và được khuyếch đại lọc lựa của đầu báo khuyếch đại lên, đầu báo phát tín hiệu báo động Mọi âm thanh khác đều bị loại bỏ So với loại đầu báo kính thụ động, đầu báo kính âm thanh có tầm hoạt động lớn hơn và rất cơ động, dễ lắp đặt

e Đầu báo khói, báo nhiệt

Phát ra tín hiệu báo động chuyển về tủ trung tâm khi phát hiện thấy có nồng độ khói gia tăng nhanh do đám cháy gây nên với khả năng phát hiện chính xác, nhanh chóng, độ ổn định cao phù hợp với công tác Phòng cháy chữa cháy tạo sự an toàn trong cuộc sống Khả năng phát hiện nhanh, chính xác nồng độ khói do đám cháy gây nên, phù hợp cho công tác PCCC

Trang 40

Dùng để phát hiện sự quá nhiệt, quá giới hạn cho phép của nhiệt độ trong khu vực bảo vệ, có thể dẫn đến cháy, nổ Sử dụng cho nhà bếp, khu vực chứa máy móc, kim loại và các khu vực sản xuất…

Sử dụng đầu dò khói cho những khu vực có nguy cơ xảy ra cháy nổ như phòng khách, phòng ngủ, nhà kho, nhà bếp…

f Đầu báo khí ga

Đầu báo này có khả năng phát hiện ra nồng độ khí ga khi xẩy ra hiện tượng ro rỉ Thường được lắp đặt tại phòng bếp hoặc những nơi gần khí ga

g Đèn còi báo động

Phát tín hiệu báo động bằng đèn hoặc âm thanh, giúp người nhà nhận biết có sự đột nhập hoặc cháy nổ, nhờ đó tránh được mất mát về người và thất thoát tài sản

2.4 Các thiết bị của hãng LEGRAND

Như chúng ta thấy rằng trên thị trường hiện nay thì Legrand cũng là một hãng chuyên cung cấp những thiết bị, công cụ tốt để mang đến cho khách hàng những trải nghiệm tôt nhất không thua kém gì hãng ABB ở trên Nội dung chương này trình bày một cách khái quát các một số thiết bị cơ bản và quan trọng cũng như các thông số liên quan, cùng với đó là cách thức hoạt động của chúng

2.4.1 KNX Multi-application controller 16 outputs

2.4.1.1 Cách sử dụng

Thiết bị này được thiết kế đặc biệt nhằm đáp ứng nhu cầu điều khiển ở phòng của khách sạn và phòng họp Thiết bị này bao gồm:

-16 ngõ dưới dạng nhị phân có thể được cấu hình để điều khiển ánh sáng ( 2 khối 4 rơle: dòng max 4.3A được phân bố trong mỗi khối), rèm ( 2

khối gồm 2 rowle cho dòng cực đại 2.1A trong mỗi khối), ổ cắm điện ( 2 khối 2 role cho dòng cực đại 16A được phân bố trong mỗi khôí), mỗi ngõ ra có thể điều khiển cho 5 loại ngữ cảnh và 3 chế độ khác nhau

Hình 2 15 KNX Multi-application controller 16 outputs