tìm hiểu các phần mềm thông dụng trong hệ thống tự động hóa trong tòa nhà.TÌM HIỂU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA QUẢN LÝ TOÀ NHÀ BUILDING MANAGEMENT SYSTEM ( BMS),Giới thiệu Building Management System (BMS) ,Kiến trúc hệ thống.
BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại ngày việc xây dựng nhà cao tầng làm công sở, trung tâm thương mại, khách sạn, ngày trở nên phổ biến Chúng ngày trở nên đại, tiện nghi để phục vụ yêu cầu ngày cao người Giải pháp kết hợp hệ thống thiết bị điện sử dụng nhà với công nghệ tự động hoá nhằm đem lại khả tự hoạt động (hệ thống thông gió, hệ thống chiếu sáng, ) không điều mẻ Tuy nhiên vấn đề sống giải pháp lại nằm chỗ quản lý chúng hệ thống thống Các hệ thống tự động hoá nhà (Building Managerment System - BMS) đời để giải toán Nhiệm vụ hệ thống BMS điều khiển, giám sát, quản lý thiết bị cơ/điện tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng quản lý tòa nhà cách thuận tiện, an toàn tiết kiệm Hệ thống BMS phát triển dựa kiến trúc hệ điều khiển phân tán với điều khiển số trực tiếp (Direct Digital Controler – DDC) kết nối với hệ thống mạng tầng (Floor Networks); điều khiển, định tuyến cấp cao liên kết DDC với hệ thống mạng ”Backbone” tòa nhà Hiện yêu cầu công nghệ nên hệ thống BMS hãng có đặc trưng riêng, từ việc tìm hiểu hệ thống BMS vấn đề cần thiết chúng em lựa chọn đề tài " Tìm hiểu phần mềm sử dụng thông dụng hệ thống điều khiển quản lý tòa nhà " Chương I: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA QUẢN LÝ TOÀ NHÀ BUILDING MANAGEMENT SYSTEM ( BMS) Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ I Sự cần thiết hệ thống BMS cho tòa nhà cao tầng 1.1 Thực trạng tòa nhà Việt Nam Hầu hết tòa nhà cao tầng Việt Nam không trang bị hệ thống quản lý tòa nhà thông minh Khi trang bị hệ thống này, tất hệ thống điều hòa không khí, báo cháy, điều khiển tập trung, tương tác hệ BMS Các hệ thống tích hợp đầy đủ hệ thống thông tin, truyền thông tự động hóa văn phòng Đây loại nhà cao tầng thông minh, gọi tòa nhà hiệu cao, tòa nhà xanh, tòa nhà công nghệ cao, tòa nhà có chức đặc biệt bệnh viện, quan trung ương, nhà quốc hội, 1.2 Sự cần thiết hệ thống BMS cho tòa nhà cao tầng Hiện tòa nhà cao tầng dần trang bị trang thiết bị đại có hệ thống dịch vụ phức tạp hoạt động độc lập, riêng lẻ Vì đòi hỏi phải xây dựng giải pháp tích hợp toàn diện nhằm tập trung hóa toàn diện hóa việc giám sát, vận hành quản lý tòa nhà.Giải pháp tích hợp cho phép nâng cao hiệu suất tòa nhà cách giảm chi phí nhân công, chi phí lượng, cung cấp môi trường làm việc tiện nghi an toàn cho cán nhân viên làm việc tòa nhà, người dân sinh sống khách đến làm việc với đơn vị tòa nhà Hệ thống quản lý tòa nhà tích hợp với hệ thống dịch vụ sau: Hệ thống cung cấp phân phối điện(Máy cắt, tủ hạ thế, tủ phân phối đầu tầng máy phát dự phòng, UPS ) Điều hòa trung tâm Chiller VRV, hệ thống thông gió Chiếu sáng công cộng(Public Linghting) Hệ thống cho tầng lắp đặt thiết bị viễn thông Hệ thống an ninh(Access control , Hệ thống Camera an ninh CCTV) Hệ thống phòng cháy chữa cháy Hệ thống thang máy(Lift, Elevator, Escalator) Hệ thống cung cấp nước Hệ thông tin công cộng(Hệ thống PA - ) Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Hệ thống tổng đài PABX Hệ thống chống sét chống sét lan truyền II Giới thiệu Building Management System (BMS) 2.1 Giới thiệu chung BMS hệ thống tự động hoá điều khiển giám sát kỹ thuật Hệ thống mang tính tổng thể cao điều khiển giám sát hệ thống kỹ thuật tòa nhà BMS thực tốt nhiệm vụ điều khiển vận hành hệ thống, môi trường thu nhận, quản lý toàn thông số kỹ thuật thiết bị hệ thống kết nối tới Thông qua trao đổi thông tin, BMS điều khiển vận hành thiết bị chấp hành hệ thống kỹ thuật khác hoạt động theo yêu cầu người quản lý, đảm bảo yếu tố kỹ thuật yếu tố an toàn, an ninh… Một hệ thống quản lý nhà kết nối để điều khiển giám sát hệ thống kỹ thuật tòa nhà như: + Hệ thống thiết bị môi trường (điều hòa, thông khí, giám sát môi trường…) + Hệ thống an ninh (CCTV, hệ thống kiểm soát vào ra, Phòng cháy chữa cháy…) + Hệ thống điều khiển chiếu sáng (chiếu sáng công cộng, khẩn cấp…) + Hệ thống quản lý điện (cung cấp điện, máy phát điện, đo đếm lượng…) + Thang máy + Các hệ thống thiết bị lắp đặt phòng máy chủ Tùy theo dự án cụ thể mà hệ thống BMS quản lý nhiều hay so với hệ thống kỹ thuật 2.2 Một số lợi ích hệ BMS Hoạt động đơn giản với chức lập trình lặp lặp lại để thiết lập chế độ vận hành tự động Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Giảm thời gian huấn luyện vận hành viên nhờ hướng dẫn hỗ trợ trực quan hình đồ họa Đáp ứng nhu cầu người sử dụng phản ứng với điều kiện rắc rối nhanh hiệu Giảm lượng điện tiêu thụ thông qua khả điều khiển quản lý tập trung chương trình quản lý điện Quản lý sở , tài sản hiệu nhờ báo cáo ghi lại trình động, bảo trì, chức tự động hoạt gửi cảnh báo Lập trình linh hoạt theo nhu cầu tòa nhà, tổ chức yêu cầu mở rộng Nâng cao hoạt động nhờ tích hợp phần mềm phần cứng nhiều hệ thống phụ điều khiển số trực tiếp (DDC – Direct Digital Control), hệ thống báo cháy, an ninh, điều khiển truy nhập điều khiển ánh sáng… Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ 2.3 Một số thuật ngữ tự động hóa tòa nhà Building Management System (BMS): Hệ thống quản lý tòa nhà Nó tập trung hóa giám sát, hoạt động quản lý tòa nhà nhằm tối ưu hiệu suất hoạt động Building Control System (BCS): Hệ thống điều khiển tòa nhà Nó mang đến tiện nghi an toàn cho nhà bạn Building Management and Control System (BMCS): Hệ thống điều khiển quản lý tòa nhà Nó kết hợp BMS BCS Building Automation and Control Network (BACnet) Protocol: Giao thức mạng điều khiển tự động hóa tòa nhà (BACnet) Một giao thức liên lạc cho BMCS hiệp hội kỹ sư ASHRAE phát triển (ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers) Dynamic Display Data: Dữ liệu hiển thị động Là loại liệu hiển thị trạm làm việc BMCS mà cập nhật định kỳ, chẳng hạn trạng thái nhiệt độ ON/OFF Energy Management System (EMS): Hệ thống quản lý lượng Nó tối ưu hóa hoạt động, nhiệt độ, trình hệ thống HVAC tòa nhà Ngoại trừ số hệ thống lỗi thời, hệ BCS BMCS có toàn chức hệ EMS III Kiến trúc hệ thống 3.1 Giới thiệu Giải pháp tích hợp cho phép nâng cao hiệu suất tòa nhà cách giảm chi phí nhân công, chi phí lượng, cung cấp môi trường làm việc tiện nghi an toàn cho cán nhân viên làm việc nhà khách đến làm việc với đơn vị nhà Hệ thống quản lý tòa nhà tích hợp với hệ thống dịch vụ sau: • • Hệ thống cung cấp phân phối điện (Máy cắt, Tủ hạ thế, tủ phân phối đầu tầng máy phát điện dự phòng…) Điều hòa trung tâm Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ • • • • • • • Chiếu sáng công cộng (Public Lighting) Hệ thống cho tầng lắp đặt thiết bị viễn thông Điều khiển truy nhập (Access control) Hệ thống Camera an ninh Hệ thống PCCC Thang máy (lift, elevator) Hệ thống cấp, thoát nước & xử lý nước thải sinh hoạt Hệ thống thông tin công cộng (hệ thống âm thông báo, hệ thống hình thông báo ) Với tính chất phức tạp, lượng người sử dụng dịch vụ đông bất định nhà, đòi hỏi hệ thống quản lý giám sát phải đơn giản, rõ ràng sẵn sàng đáp ứng nhu cầu người sử dụng cách nhanh Giải pháp đề xuất BMS dựa công nghệ, ý tưởng, kiến trúc công nhận Toàn thiết kế tập trung xung quanh kiến trúc tích hợp liên kết tất chương trình ứng dụng dịch vụ với để cung cấp khả điều hành tuyệt vời cho nhà Giải pháp BMS cung cấp hệ thống điều hành tích hợp cho việc quản lý dịch vụ nhà ứng dụng thông minh cho cán làm việc nhà, công cụ, lực khả mở rộng dịch vụ phương tiện cho tầng người sử dụng Mục tiêu việc thiết kế cho nhà: Là tạo nhà thông minh có ứng dụng cao qua hệ thống tích hợp Điều không áp dụng cho hạ tầng dịch vụ nhà, mà cho môi trường điều hành vật lý, hệ thống thông tin, viễn thông, an ninh quản lý cần thiết để giúp điều hành nhà cách hiệu Giải pháp BMS hoàn thiện theo thời gian, theo nhiều khía cạnh kết nối hoàn hảo với hệ thống ứng dụng khác nhau, qui trình quản lý dễ dàng,tập trung vào người sử dụng khác nhau, vv… Theo yêu cầu tương lai, nguyên tắc thiết kế BMS phải xoay quanh kết nối mở theo chuẩn ngành với hệ thống phụ, dễ kết nối với ứng dụng bên thứ ba, dễ mở rộng tới cổng web (web portals), dòng liệu theo thời gian thực ứng dụng quản lý,vv… Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ 3.2 Sơ đồ kiến trúc hệ thống Cấp điều khiển khu vực – cấp trường Các điều khiển cấp độ khu vực điều khiển sử dụng vi xử lý, cung cấp chức điều khiển số trực tiếp cho thiết bị khu vực, bao gồm: FCU, VAV, bơm nhiệt, điều hòa không khí cục bộ, Hệ thống phần mềm quản lý lượng tích hợp điều khiển cấp khu vực Ở cấp khu vực, cảm biến cấu chấp hành giao diện trực tiếp với thiết bị điều khiển Các điều khiển cấp khu vực nối với đường bus, chia sẻ thông tin cho với điều khiển cấp điều khiển hệ thống cấp điều hành, quản lý Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Cấp điều khiển hệ thống Các điều khiển hệ thống có khả lớn so với điều khiển cấp khu vực số lượng điểm vào ra, vòng điều chỉnh chương trình điều khiển Các điều khiển hệ thống tích hợp sẵn chức quản lý, lưu trữ thường sử dụng cho ứng dụng lớn hệ thống điều hòa trung tâm, hệ thống máy lạnh trung tâm, Các điều khiển trực tiếp giao tiếp với thiết bị điều khiển thông qua cảm biến cấu chấp hành gián tiếp thông qua việc kết nối với điều khiển cấp khu vực Các điều khiển hệ thống hoạt động độc lập trường hợp bị truyền thông với trạm vận hành Cấp vận hành , giám sát quản lý Các trạm vận hành giám sát chủ yếu giao tiếp với nhân viên vận hành Các trạm vận hành cấp độ chủ yếu máy tính PC Một trạm vận hành thường bao gồm gói phần mềm ứng dụng sau: An toàn hệ thống: Giới hạn quyền truy cập vận hành cá nhân Xâm nhập hệ thống: Cho phép người có quyền truy cập lấy liệu hệ thống thông qua máy tính cá nhân thiết bị lưu trữ khác Định dạng liệu: Lắp ghép điểm liệu rời rạc vào nhóm định dạng có quy tắc phục vụ cho việc in ấn hiển thị Tùy biến chương trình: Người sử dụng tự thiết kế, lập trình chương trình riêng tùy theo yêu cầu sử dụng Giao diện: Xây dựng giao diện dựa ứng dụng khách hàng, có sử dụng công cụ vẽ đồ thị bảng biểu Lập báo cáo: Có khả lập báo cáo tự động, định kỳ theo yêu cầu cảnh báo kiện, hoạt động vận hành Đồng thời cung cấp khả tóm tắt báo cáo Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Quản lý việc bảo trì bảo dưỡng: Tự động lập kế hoạch tạo thứ tự công việc cho thiết bị cần bảo trì dựa lịch sử thời gian làm việc kế hoạch theo niên lịch Tích hợp hệ thống: Cung cấp giao diện điều khiển chung cho hệ thống (HVAC, báo cháy, an toàn, giám sát truy nhập, ) cung cấp khả tổng hợp thông tin từ hệ thống để từ đưa tác động có tính toàn cục hệ thống Quản lý lượng tài nguyên: thu thập, lưu trữ xử lý liệu lịch sử lượng sử dụng, chi phí vận hành cảnh báo tạo báo cáo để cung cấp công cụ cho trình quản lý việc sử dụng thiết bị lâu dài Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ IV.Tích hợp với hệ thống điều khiển dịch vụ nhà 4.1 Giới thiệu chung Phần giới thiệu chi tiết giao tiếp tới kiến trúc dịch vụ Chi tiết phần có thông tin yêu cầu sơ đồ điều khiển nhà hệ thống quản lý nhà BMS Nhà cung cấp thực xây dựng BMS nên làm việc với nhà cung cấp dịch vụ chắn cung cấp đầy đủ chức liệt kê nhà BMS kiến trúc dịch vụ Những hệ thống nên có sẵn khả cần thiết thứ tự hiển thị điều khiển thiết bị hệ thống Tất điểm nguy cấp hệ thống nhỏ nên sẵn sàng cho hệ thống BMS Trong chuẩn chung giao tiếp BMS với hệ thống nhà chia làm hai loại giao diện mức cao giao diện mức thấp 4.2 Mạng điều khiển cấp cao, điều khiển – giám sát Trong trường hợp sử dụng giao diện mức cao BMS hệ thống máy tính hay điều khiển, chúng sử dụng vài chuẩn OPC, BACNet, MODBUS, LNS, P2, Active X MetaSys hỗ trợ chuẩn SNMP nhà cung cấp điều khiển Khi BMS điều khiển dịch vụ thông qua hệ thống điều khiển BMS không trực tiếp điều khiển tới kiến trúc dịch vụ Điều có nghĩa BMS đưa yêu cầu thích hợp thị tới hệ thống thông minh khởi tạo hành động thích hợp Như đề cập phần trước, vài trường hợp nhà cung cấp điều khiển cung cấp giao thức không theo chuẩn TCP/IP nhà cung Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 10 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ EBI cung cấp quản lý toàn hệ thống qua việc chọn thông tin từ thiết bị trường sử dụng khả thông minh để cải tiến hệ thống giám sát điều khiển Có thể miêu tả sau: Một thẻ cá nhân giúp tự động bật đèn người vào nơi nhà Khi khu vực có vượt nhiệt độ tự động phát cảnh báo Ở hàng rào cảnh báo camera kích hoạt để bật công tắc định vị từ xa Khi có cảnh báo phát ra, camera bắt đầu ghi EBI có thiết bị phân tán thông minh để giao tiếp với điều khiển cục định chế độ I/O ( vào/ra ) thông thường hay điều khiển HVAC không cần đầu vào từ server Nếu liên kết giao tiếp điều khiển server bị lỗi, chức thông thường tiếp tục vận hành điều khiển đệm thực Khi liên kết giao tiếp thiết lập lại, thông tin ghi trở server Sự thay đổi liệu server tải xuống điều khiển có liên quan Chương trình khởi tạo kiện : EBI cho phép kích hoạt điều khiển thêm vào hay chức hệ thống từ đầu vào nút Mỗi đầu vào thay đổi trạng thái, dẫn đến loạt tác động : Hiện thông tin thẻ cá nhân đưa vào đọc Cho tác động đầu dựa logic đầu vào Cảnh báo nút chủ theo trạng thái cảnh báo nút phụ thuộc Đưa mức chuẩn nhiệt độ vào giá trị nút Tắt chu trình có cảnh báo cháy nổ hay cảnh báo khác Điều khiển qua mạng điện thoại : Điều khiển mạng điện thoại phần thêm vào để sử dụng cách khác điều khiển nút sở liệu bên chúng Trong môi trường đa thiết Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 45 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ bị Slave, quan trọng thiết bị Slave người sở hữu đưa tác động điều khiển đơn giản từ EBI tới môi trường Bằng cách sử dụng cài đặt điều khiển qua điện thoại, người quản lý nhà quay số đặt công việc qua tiếng nói Nó cho phép hệ thống sử dụng phím số điện thoại để đưa tác động đơn giản tới EBI bật đèn bật điều hoà Người quản lý nhà yêu cầu mã PIN trước tác động điều khiển hoàn thành Hệ thống quản lý cảnh báo : Khả quản lý cảnh báo thông minh EBI đảm bảo vận hành cho biết tức việc an ninh bị vi phạm hay có vấn đề hệ thống kỹ thuật nhà Trạm vận hành dễ dàng trả lời cảnh báo nhanh chóng tìm thông tin liên quan cách dùng chức khoá định Cảnh báo công bố trạm vận hành, chí người sử dụng Ở trạm vận hành, âm nghe thấy biểu tượng trạm vận hành loé sáng báo có cảnh báo Cảnh báo đưa tới thiết bị giao tiếp mở rộng đèn hay còi báo động Cảnh báo kết hợp với trạng thái nút số ( Digital Point ) trạng thái đặc bịêt khác mức độ cao, thấp hay dải chuyển đổi nút tương tự (Analog point) Mỗi cảnh báo đặt mức ưu tiên khác nhau: thông thường, thấp, cao, khẩn cấp Hệ thống điều khiển kiện : Các kiện bao gồm cảnh báo, chuyển trạng thái nút, chuyển thẻ cá nhân, chuyển trạng thái hệ thống tất hoạt động khác trạm vận hành Khi kiện xảy ra, EBI tạo trang kiện file kiện Đầu vào kiện ghi lại gồm có mô tả, trạng thái, thông điệp, thời gian xảy đáp ứng trạm vận hành File lưu giữ liệu kiện bên nhớ đệm on-line Nó chứa nhiều cần thiết kiện vào phần đĩa trống server Khi đệm on-line đầy, EBI truyền liệu tới đệm lưu giữ thông báo cho trạm vận hành để lưu file vào phần mở rộng trung gian Bộ đệm online lưu kiện cách liên tục mà không cần ngắt quãng Một trạm vận hành lấy lại hay lưu giữ liệu kiện để sử dụng on-line hay để ghi lại Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 46 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Mở rộng hệ thống : EBI cung cấp dải công cụ rộng phép nhiều ứng dụng hệ thống tuỳ theo phát triển ứng dụng hay chí gửi liệu từ EBI tới hệ thống khác Nó cho phép EBI có yêu cầu đặc biệt tính dựa chuẩn mực * Sự tích hợp video số EBI cho phép giám sát toàn hệ thống cách sử dụng điều khiển video số Honeywell Các camera định vị nơi nhà kết nối hệ thống EBI mạng LAN, thông tin từ thiết bị đưa lại qua đầu nối đường cáp Video số hoá theo dòng thiết bị quan sát thời gian thực trạm vận hành EBI Việc ghi lại camera kích hoạt cần liên kết việc ghi theo kiện trạm EBI Điều quan trọng việc thu giữ kiện trước cảnh báo Dữ liệu ghi dễ dàng tìm để điều tra thật Bằng cách tích hợp video số, EBI cung cấp hệ thống phức hợp, xác giải pháp giám sát thông minh * Hệ thống quản lý an toàn cháy nổ ( Life Safety Management ) EBI cung cấp quan sát hợp nhà tình nguy hiểm hoạt động độc lập hệ phản ứng nhanh Việc tự động liên hệ hệ thống phức hợp thông qua EBI, kích hoạt mắt gió, khởi động quạt hút gió, dừng chu trình công việc đơn lẻ lưu lại giảm thiểu thiệt hại có nguy hiểm xảy Sự tích hợp hệ thống phòng cháy bên EBI có nghĩa khả khác hệ thống nắm bắt điều xảy dùng để định hay đáp lại cảnh báo Hệ thống bảo vệ giữ cho nơi an toàn, cửa đặc biệt không bị khoá để thoát hiểm cách nhanh chóng CCTV video cung cấp khả nhìn toàn nơi có báo động trạm EBI nhận cảnh báo, cho phép vận hành ấn định cách có tầm nhìn kiện, cung cấp máy ghi tất cửa Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 47 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ vào để bảo vệ tài sản EBI chí hoàn thành thoát hiểm cho người theo điểm dẫn Hệ thống an toàn cháy nổ EBI kiểm định ghi nhận chuyên gia UL(Underwrites Laboratories) giám sát nghiêm ngặt sản phẩm phòng chống cháy nổ coi hệ thống giám sát điều khiển an toàn cháy nổ hàng đầu * Hệ thống bảo vệ : Trong hệ thống EBI có thành phần điều khiển vào ( Access Control ) , điều khiển bảo vệ ( Security Control ) điều khiển ánh sáng ( Lighting Control ) Bên EBI, giới hạn điều khiển hoạt động vận hành thực cách đưa mức bảo đảm khác Hệ thống hỗ trợ mức khác đảm bảo vận hành Hơn nữa, EBI kết hợp mức điều khiển để giới hạn việc vận hành tay hệ thống cửa, khoá hay cảm biến Chỉ trạm vận hành có mức điều khiển xác vận hành bàn phím đến nơi Nó chí làm giới hạn trạng thái trạm vận hành mà việc giới hạn điều khiển tới đầu nút Để đặt yêu cầu vào ra, đọc thẻ thiết kế mức Mỗi mức bao gồm số chu kỳ thời gian vùng đôi với nhau, phần khả đọc thẻ phép truy nhập theo thời gian Ví dụ mức vào định nghĩa để truy nhập tới bãi đỗ xe 24 khu văn phòng vào hành chính.Chỉ người sử dụng thay đổi mức vào thông tin phải download tới điều khiển Sự thay đổi mức vào không ảnh hưởng thiết bị download xong Một hiển thị on-line cho biết toàn kiện vào Những kiện vào kích hoạt có thẻ cá nhân đưa vào để mở cửa Đầu vào kiện vào bao gồm ngày tháng, thời gian, cửa, thẻ cá nhân muốn truy nhập việc truy nhập chấp nhận hay từ chối Nếu truy nhập bị từ chối, thông điệp liên hợp rõ nguyên nhân * Điều khiển thang máy : Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 48 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ EBI điều khiển vào tới tầng khác nhà thang máy Thang máy đặt lịch trình để vào chung hàng ngày hạn chế vào sau thời gian làm việc Khi việc vào bị từ chối, thẻ cá nhân phải có hiệu lực cách sử dụng đọc thẻ thang máy để việc vào chấp nhận Các tầng thang máy định nghĩa EBI liên kết vùng mức điều khiển vào Đặc điểm kỹ thuật: a Phần mềm chuyên dụng IBMS: * Giới thiệu : Hệ thống IBMS riêng biệt với hệ điều hành, chạy chương trình Windows Trạm vận hành hỗ trợ đồ họa hướng đối tượng kỹ thuật ưu việt cho việc tìm hiểu, mô vận hành Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 49 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ * Đặc điểm : - Sử dụng đồ họa ưa nhìn hình ảnh động cho thông tin trả với liệu toàn cục nhờ chức trợ giúp on-line - Màu sắc hình ảnh hình khác trường hợp Cho phép vận hành tức đáp ứng kỹ thuật xây dựng nhanh chóng - Biểu tượng hình linh hoạt bao gồm dấu hiệu biểu vận hành hệ thống, xác nhập liên tục trang thiết bị vận hành đảm bảo tối ưu - Chương trình vận hành đa theo dõi nhiều biểu tượng hình thời gian để đảm bảo vận hành liên tục hay dừng lại hệ thống báo động, lúc phân tích mối quan hệ hệ thống - Sự khác biệt hệ thống tín hiệu xác định màu sắc, liệu từ máy in yêu cầu có sẵn tín hiệu khác Điều để đảm bảo tất hệ thống tín hiệu chuyển theo yêu cầu vận hành, bảo đảm đáp ứng yêu cầu sử dụng cách tối đa - Biểu tượng chạy nhận dạng lựa chọn cho phép lựa chọn nút cách “ clicking on” kí hiệu biểu tượng Một chương trình xuất để vận hành lựa chọn cửa sổ lệnh mong muốn Để bảo đảm tối ưu hoá trình vận hành việc tăng thêm tốc độ người điều khiển phải xác định lựa chọn cửa sổ lệnh - Chức Multi-tasking, chức có nghĩa hệ thống chạy nhiều chương trình theo nhiều cách khác lúc Hệ thống có khả phân chia thành cửa sổ khác tương thích Nó tác động chậm lại cho phép sử dụng thông tin cần thiết cho vận hành hệ thống - Chức Multi-user, hệ thống hỗ trợ môi trường Multi-user Ethernet LAN cho phép tối thiểu 20 users đồng thời truy nhập đến IBMS - Những yêu cầu thực đồ hoạ on-line Đồ hoạ on-line hỗ trợ việc tạo thêm hình ảnh qua biểu tượng Hơn thay đổi chức đồ hoạ thực Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 50 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ - Nhiều loại giao diện đồ hoạ cung cấp để vận hành hàng ngày hệ thống giám sát điều khiển IBMS Hệ thống đáp ứng tối thiểu 3000 đồ hoạ cho việc điều khiển giám sát * Dữ liệu thu nhận điều khiển : Hệ thống IBMS cung cấp khả thu thập quản lý liệu sử dụng driver chuẩn không cần thực chương trình Tất cấu hình hệ thống điều khiển thu thập liệu on-line không cần ngắt + Cấu hình ( Configuration ) : Driver truyền thông cấu hình on-line người sử dụng Những thông số tối thiểu cần thay đổi: Loại thiết bị Cổng truyền thông Tên kênh ( tối đa ký tự mã ASCII) Dải tốc độ bit đầu ( cho RS232 ) Thời gian timeout Checksum ( CRC_16) Số bit liệu Số bit Stop Giới hạn khoảng cách + Truyền thông : Hệ thống IBMS truyền thông qua nhiều chuẩn : RS232, Ethernet, …Hệ thống đáp ứng 99 kết nối giao tiếp khác mạng Mỗi kết nối vận hành độc lập với nhằm cung cấp nhiều dịch vụ hiệu Nó kết nối qua cổng nối tiếp tới IBMS Server qua thiết bị đầu cuối hệ thống LAN kết nối trực tiếp máy tính cá nhân Nó quan sát điều khiển tay phân tích liệu hệ thống vận hành Một hệ điều khiển xác định vị trí định đảm bảo trình giao tiếp , trình truyền thông Hệ thống kiểm tra liệu trực tiếp yêu cầu : vài lỗi hay câu trả lời chấp nhận xử lý lỗi Các số liệu thống kê giữ biểu thị hệ thống Nó tăng sau lần gọi sai xuống gọi Thêm vào hệ thống cho người sử dụng xác Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 51 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ định giới hạn cần thiết việc vận hành Thống kê truyền thông thực hệ thống tiêu chuẩn sử dụng phần báo cáo hệ thống khác + Điều khiển thiết bị : Quá trình chuyển đổi truyền người điều khiển việc ghi đọc toàn trình chuyển giao Nếu việc đọc ghi có lỗi, trạm vận hành đưa cảnh báo Mức ưu tiên cảnh báo đặt người sử dụng * Lưu trữ liệu : Hệ thống lưu trữ liệu cho phép tiếp tục ghi chép thời gian nào, kết liệu lưu ổ cứng …Hệ thống cho phép người sử dụng truy cập liệu đặc biệt, tránh liệu không cần thiết Hệ thống cần cách thức sau: Yêu cầu vận hành Chu kỳ Yêu cầu khởi tạo kiện Khi lưu trữ liệu thực theo xu hướng hệ thống, kết hợp với liệu hành liệu khác hệ thống miễn liệu đĩa cứng IBMS Hệ thống truy nhập qua hiển thị người sử dụng click trực tiếp vào trang sử định b Bộ điều khiển Với Honeywell kiến trúc mạng quản lý nhà dựa chủ yếu vào điều khiển số trực tiếp DDC ( Digital Direct Control) Honeywell cho không nhiều loại DDC sử dụng kiến trúc mạng quản lý nhà Mỗi loại DDC xác định theo nút điều khiển dựa sở vùng diện tích Các DDC điều khiển phạm vi rộng từ 18-100 đầu nút + Tất DDC có mạch vi xử lý 32 bit dựa sở hoạt động hệ thống EPROM cho phép thực nhanh yêu cầu vận hành ứng dụng Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 52 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ công nghiệp Chương trình DDC liệu phải ổn định EPROM phép vài điều kiện khác thay đổi Mỗi DDC có lượng sử dụng tối thiểu vòng 30 DDC giám sát Pin cảnh báo lượng mức tối thiểu Bộ DDC điều khiển từ xa cung cấp kỹ thuật vào theo yêu cầu mục đích ứng dụng Những bảng mạch định dạng số hoá đầu vào, đầu để tương thích với vi xử lý để kết nối mạng Mỗi DDC cung cấp Rack cắm vào POT ( Portable Operators Terminal) Mỗi đầu DDC bit nhị phân cho điều khiển On-Off với dải điện áp thực từ 0-10V Các DDC thiết kế phức hợp giao tiếp tay đôi với DDC khác Mỗi DDC có đồng hồ thời gian thực cho việc vận hành độc lập Mỗi DDC có 256KB RAM, 512KB OS EPROM 256KB nhớ file liệu + Mỗi DDC điều khiển 40 module Nếu có hư hại nhiều hay thiết bị tách để thay lại Yêu cầu tối thiểu điều khiển module bao gồm cổng vào số tương tự Những module nhận đưa tín hiệu theo tiêu chuẩn công nghiệp + Tất DDC có hệ thống LED để dẫn chức vận hành Tất hệ thống LED nhìn mà không cần mở panel + DDC truyền thông với DDC khác với PC điều khiển tốc độ tối thiểu 1Mbps + Mỗi DDC cá nhân thông minh trình giao tiếp với giao thức tay đôi Master/Slave không chấp nhận + Bộ điều khiển DDC có tụ tích điện để hỗ trợ RAM vònh 72h để cấp lượng nguồn DDC cung cấp 200 kiện cho số 20 đầu nút Tất kiện truy cập thời gian Nếu liệu đệm DDC đầy liệu lâu bị bỏ thay vào liệu Những liệu có giá trị DDC luôn sẵn sàng Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 53 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ c Thiết bị khác Trong hệ thống BMS điển hình, DDC Honeywell trọng thêm đến hộp điều khiển VAV ( Variable Air Volume ) Bộ điều khiển VAV điều khiển thay đổi không khí Nó cung cấp mạch vi xử lý dựa sở DDC điều khiển lĩnh vực Bộ điều khiển bao gồm hệ thống vận hành phần mềm mà không cần thêm chương trình đặc biệt Phần mềm bên ngầm định giá trị nhiệm vụ hệ thống mà không cần thông số lập trình Với tín hiệu số, hệ thống điều khiển sử dụng BUS với giao thức yêu cầu truyền thông với hệ thống điều khiển mức cao PC điều khiển trung tâm để bảo đảm đầy đủ chức hệ thống cần thiết hiệu kinh tế phòng hệ thống điều khiển HVAC trung tâm Chương III : PHÂN TÍCH, SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ QUẢN LÝ TOÀ NHÀ ( BMS) I Trước hết ta xem xét vị trí hãng lĩnh vực hệ thống tự động hoá nhà Theo số liệu phân tích tập đoàn ARC Advisory Group, ta thấy lĩnh vực cung cấp hệ thống tự động hoá nhà hình sau : Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 54 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ - Tại khu vực Bắc Mỹ hãng Johnsons Control dẫn đầu - Tại Châu âu, hệ thống tự động hoá Siemens tỏ vượt trội, gần gấp lần thị phần hãng đứng sau hình vẽ: Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 55 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ - Tại khu vực Châu Á ( trừ Nhật ): - Tại Nhật : Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 56 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ II Trong hệ thống nhà hệ thống tiêu thụ lượng lớn hệ thống điều hoà không khí Do ta xem xét lĩnh vực cung cấp sản phẩm tự động hoá nhà cho hệ thống điều hoà không khí Ta thấy hệ thống tự động hoá nhà Siemens dẫn đầu III Hiện hệ thống tự động hoá nhà phổ biến giới, ta xem xét vị trí hệ thống tự động hoá tòa nhà công trình nhà cao tầng Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 57 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Như ta thấy phạm vi quản lý nhà, kiểm soát việc tiêu thụ lượng hệ thống tự động hoá quản lý nhà Siemens tỏ vượt trội, dẫn đầu toàn giới CHƯƠNG : KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, tìm hiểu mạng Internet, tài liệu kỹ thuật hãng em hoàn thành đồ án Về bản, đề tài giới thiệu khái niệm hệ thống tự động hoá quản lý nhà, sản phẩm công ty chuyên tự động hoá nhà…từ thấy việc áp dụng tự động hoá cho việc giám sát, theo dõi bảo vệ nhà cần thiết công trình lớn Hệ thống tự động hoá nhà đem lại thuận tiện cho việc vận hành nhà, đem lại tiết kiệm tiêu thụ lượng, giúp nhà thân thiện với môi trường Kết mà nhận thấy qua đề tài phát triển không ngừng hãng lớn lĩnh vực tự động hoá áp dụng cho nhà Giờ việc điều khiển thiết bị tự động hoá nhà có phần mềm chuyên dụng, giao diện đồ hoạ giúp người vận hành thao tác dễ dàng Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 58 BÀI TẬP LỚN –TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Như việc nghiên cứu đề tài thiết thực thực tế Việc trang bị hệ thống tự động hoá nhà giúp tiết kiệm lượng, giúp cho nhà thân thiện với môi trường xu hướng tất yếu xã hội đại Tuy vậy, thời gian nghiên cứu trình độ hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Em mong nhận góp ý Thầy Cô bạn để đề tài em hoàn thiện Trước kết thúc đề tài, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hoàng Duy Khang, người tận tình hướng dẫn suốt trình em làm đề tài Em xin cảm ơn đến thầy cô, bạn giúp đỡ em nhiều thời gian qua Nhóm 10 – TĐH2 - K16 - ĐHCNHN 59