Nghiên cứu ứng dụng hệ thống quản lý tòa nhà thông minh IBMS

LỜI CAM ĐOAN Ngoài giúp đỡ bảo tận tình PGS.TS Nguyễn Văn Khang, luận văn sản phẩm trình tìm tòi, nghiên cứu trình bày tác giả đề tài luận văn Mọi số liệu quan điểm, quan niệm, phân tích, kết luận tài liệu nhà nghiên cứu khác trích dẫn theo qui định Vì vậy, tác giả xin cam đồ án công trình nghiên cứu riêng Hà Nội, ngày 19 tháng năm 2012 Tác giả Vương Thị Dung DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AC AHU Controller Bộ điều khiển AHU AHU Air Handing Unit Máy điều hòa không khí AI Analog Input Đầu vào tương tự AO Analog Output Đầu tương tự Data communication Protocol for Bacnet Building Automation and Control Networks Giao thức truyền thông liệu cho mạng điều khiển tự động hóa tòa nhà Building Management System Hệ thống quản lý tòa nhà Intelligent Building Management Hệ thống quản lý tòa nhà System thông minh CCTV Closed- Circuit Television Hệ thống truyền hình DDC Direct Digital Controller 10 VAV Variable Air Volume 11 UPS Uninterrptible Power System BMS IBMS 12 OPC Object linking and Embedding for Process Control Bộ điều khiển số trực tiếp Bộ điều khiển lưu lượng gió biến đổi Bộ lưu điện Điều khiển trình cho đối tượng liên kết nhúng Giao thức truyền thông 13 MODBUS Modbus 14 MCCB Molded Case Circuit Breaker Máy cắt cục 15 LAN Local Area Network Mạng máy tính cục 16 IP Internet Protocol Giao thức mạng công nghiệp Modbus Input/Output Đầu vào/đầu Heating, Ventilation and Điều hòa lưu thông Air- Conditioning không khí HDD Hard Disk Driver Ổ cứng máy tính 20 FCU Fan Coil Driver Dàn quạt lạnh 21 EBI Enterprise Building Intergrator 22 DO Digital Output 23 DI Digital Input 24 DVM Digital Video Manager 25 ALN Application Level Network 26 BEMS Building energy management system 17 I/O 18 HVAC 19 Tích hợp hệ thống tòa hòa Đầu số Đầu vào số Bộ điều khiển số trực tiếp Mạng tầng ứng dụng Hệ thống quản lý lượng tòa nhà DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng quan hệ tốc độ truyền chiều dài dây dẫn Bảng 3.1 Bảng ma trận điều khiển khối khách sạn Bảng 3.2 Bảng ma trận điều khiển khối văn phòng Bảng 3.3 Bảng đặt lịch DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 12 Hình 1.2 Mô hình điều khiển quản lý tòa nhà IBMS 13 Hình 1.3 Nguyên tắc hoạt động BMS điều khiển Chiller 14 Hình 1.4 Mô hình điều khiển phân lớp IBMS 14 Hình 1.5 Mô hình thiết bị trường 15 Hình1.6 Mô hình khối điều khiển 15 Hình 1.7 Mô hình khối quản lý hệ thống IBMS 16 Hình 1.8 Thành phần hệ thống IBMS 17 Hình 1.9 Mô hình liên kết hệ thống tòa nhà IBMS 20 Hình 1.10 Lợi ích hệ thống BMS đem lại cho tòa nhà 21 Hình 1.11 BMS giúp quản lý tòa nhà tiện lợi 22 Hình 2.1 Mô hình phân cấp chức hệ thống IBMS 25 Hình 2.2 Sơ đồ thu thập liệu 27 Hình 2.3 Nối dây truyền thống (a) nối dây mạng công nghiệp (b) 28 Hình 2.4 Hạ tầng mạng quản lý tòa nhà IBMS 29 Hình 2.5 Điều khiển giám sát tập trung 31 Hình 2.6 Giao thức BACnet 33 Hình 2.7 Giao thức LonTalk 33 Hình 2.8 Kiến trúc giao thức Profibus 34 Bảng 2.1 Bảng quan hệ tốc độ truyền chiều dài dây dẫn 35 Hình 2.9 Cấu trúc khung truyền Ethernet 37 Hình 2.10 Dạng địa 16 bit 38 Hình 2.11 Dạng địa 46 bit 38 Hình2.12 Mô hình AHU 41 Hình 2.13 Mô hình điều hòa không khí trung tâm giải nhiệt nước(Chiller) 42 Hình 2.14 Mô hình giải pháp quản lý tòa nhà hãng HoneyWell 45 Hình 2.15 Tích hợp hệ thống tòa nhà sử dụng IBMS 46 Hình 2.16 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV 47 Hình 3.1 Dự án khách sạn Dầu khí Thái Bình 52 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý tủ điều khiển chiếu sáng 71 Hình 3.3 Sơ đồ tủ điện tầng điều khiển chiếu sáng 72 Hình 3.4.Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển hệ thống quạt thông gió 73 Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển hệ thống quạt hút khói bếp, hút mùi cho khu vực toilet 74 Hình 3.6 Bộ điều khiển kỹ thuật số 75 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển quạt tăng áp 77 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống bơm nước sinh hoạt 78 Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống bơm nước thải 79 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống bơm nước cứu hỏa 80 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 83 Hình 3.12 Sơ đồ sợi hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 84 Hình 3.13 Màn hình quản lý hệ thống tòa nhà IBMS 86 Hình 3.14 Quạt chạy chế độ tự động 87 Hình 3.15 Quạt dừng chế độ tay 87 Hình 3.16 Quạt báo trip 87 Hình 3.17 Màn hình giám sát tủ DB-T4 88 Hình 3.18 Truy cập phần đặt lịch 89 Bảng 3.3 Bảng đặt lịch 90 Hình 3.19 Truy cập phần quản lý User 91 Hình 3.20 Khai báo User 91 Hình 3.21 Các cấp độ User 92 Hình 3.22 Ví dụ kiểm tra gateway điều hòa 93 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khi dòng người từ tỉnh đổ xô tới thủ đô Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh để làm việc, học tập, lập gia đình, sinh sống làm tăng nhu cầu nhà thành phố lớn Đồng thời, đất nước ta giai đoạn phát triển, tòa nhà cao tầng mọc lên ngày nhiều, đặc biệt sân bay, trung tâm thương mại, ngân hàng, khách sạn, chung cư, trường học hay bệnh viện Những tòa nhà không thiết kế đại mà trang bị nhiều thiết bị công nghệ cao Chi phí xây dựng tòa nhà lớn so với chi phí để quản trị hiệu tòa nhà chi phí cho trì hoạt động, chi phí cho lượng tiêu thụ, thời gian, người, an toàn, thông tin liên lạc, bảo trì vận hành tòa nhà nhỏ nhiều Để tạo nên môi trường làm việc, sinh hoạt an toàn tiện nghi, giảm chi phí quản lý vận hành tòa nhà Tự động hóa quản lý tòa nhà yêu cầu thiếu công trình xây dựng Từ năm 1970 quốc gia tiên tiến giới bắt đầu đưa vào sử dụng hệ thống hệ thống quản lý tòa nhà “Building Management System” (IBMS), hệ thống tự động hóa tòa nhà “Building Automation System” (BAS), hệ thống thành phố thông minh “Intelligent City System” (ICS), hệ thống xí nghiệp thông minh “Intelligent Factory System” (IFS), năm gần hệ thống quản lý tòa nhà thông minh “ Intelligent Building Management System ” (IBMS) đặc biệt quan tâm… Đây thành phố, tòa nhà hay nhà máy có trang bị hệ thống tự động “thông minh”, có khả “suy luận” để tự động thực công việc quản trị hiệu môi trường hoạt động tòa nhà Nhiệm vụ hệ thống IBMS 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 IBMS 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 Thêm vào tòa nhà sau đầu tư xây dựng với chi phí lớn sau vào hoạt động thời gian bắt đầu xuất nhiều phát sinh để quản lý hoạt động tòa nhà chi phí cho tiêu thụ lượng cao, an ninh giám sát không tốt, hệ thống vệ sinh xuống cấp.…Dẫn tới tòa nhà phải nâng cấp chất lượng quản lý hoạt động tòa nhà giải pháp khắc phục hiệu nâng cấp thêm hệ thống quản lý tòa nhà thông minh Trên nhu cầu cấp thiết tòa nhà đại cần có hệ thống IBMS để quản lý hiệu lượng, tiết kiệm chi phí, tác giả nhận đề tài mang tên: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống quản lý tòa nhà thông minh IBMS” Lịch sử nghiên cứu Ngay sau bắt đầu nhận đề tài, tác giả bắt đầu nghiên cứu hệ thống quản lý tòa nhà IBMS, trước tác giả có thời gian ngắn tìm hiểu hệ thống IBMS Sau thời gian tác giả tìm hiểu tổng quan nguyên lý hoạt động chung hệ thống quản lý tòa nhà IBMS Tác giả dần nghiên cứu sâu thêm giao thức, kiến trúc, tính thiết bị hệ thống IBMS Mục đích nghiên cứu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Trong trình thực tế tiếp cận tác giả thấy hệ thống IBMS thích hợp với công trình ngành xây dựng Vì tác giả muốn nghiên cứu hệ thống IBMS để dần áp dụng hệ thống IBMS vào thực tiễn Sau áp dụng hệ thống tòa nhà trường Đại học Xây dựng Các luận điểm đóng góp tác giả Sau tìm hiểu thời gian tác giả viết luận văn có bố cục gồm chương cung cấp kiến thức hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, sSở lý thuyết hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, giải pháp áp dụng hệ thống quản lý tòa nhà thông minh vào tòa nhà cụ thể “Công trình tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình “ Chương cho nhìn tổng quan hệ thống quản lý tòa nhà thông minh IBMS Nội dung chương xoay quanh việc đưa mô tả hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, tập trung mô tả cấu trúc hệ thống IBMS, thành phần cấu thành hệ thống IBMS hệ thống điều khiển vào tòa nhà, hệ thống quản lý điện năng, hệ thống điều khiển ánh sáng, hệ thống điều hòa, hệ thống thông gió, hệ thống thang máy, hệ thống camera an ninh … chức năng, nhiệm vụ lợi ích hệ thống IBMS đem lại Để làm rõ nội dung trình bày chương chế hoạt động hệ thống IBMS, chương luận văn trình bày sở lý thuyết hệ thống IBMS Tác giả phân tích thành phần hệ thống thông tin công nghiệp, cấu trúc mạng hệ thống IBMS hệ thống thu thập liệu, mạng truyền thông công nghiệp đề cập tới phương thức truyền thông giao thức BACnet, MODbus, LONworks, OPC, TCP/IP, Profibus để ghép nối thiết bị cấp trường, điều khiển số DDC với cấp quản lý để điều khiển giám sát hệ thống, yêu cầu thiết bị, điều khiển phần mềm, sử dụng hệ thống quản lý tòa nhà Chương từ kết nghiên cứu lý thuyết chương tác giả ứng dụng giải pháp cụ thể để quản lý tòa nhà “Công trình tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình “ Trong chương này, tác giả từ khảo sát hệ thống thực, nhu cầu sử dụng tòa nhà từ đưa yêu cầu thiết kế hệ thống IBMS dành cho tòa nhà, tiếp sau trình lựa chọn thiết bị lựa chọn máy chủ, điều khiển số, thiết bị đầu cuối cảm biến nhiệt, cảm biến độ ẩm, cảm biến chênh áp, công tắc dòng chảy, công tắc lưu lượng gió,van điều khiển, việc triển khai tích hợp hệ thống riêng lẻ thành hệ thống quản lý tòa nhà IBMS Phương pháp nghiên cứu Tác giả sử dụng nguồn tài liệu chủ yếu từ Internet hãng cung cấp thiết bị cho hệ thống quản lý tòa nhà IBMS Việt Nam Tìm kiếm hỗ trợ kỹ thuật từ nhà cung cấp giải pháp quản lý hệ thống tòa nhà HoneyWell, ALC… Qua đây, tác giả xin gửi lời cám ơn tới gia đình, bạn bè thầy cô khoa Điện tử - Viễn Thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đặc biệt, xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.Nguyễn Văn Khang nhiệt tình bảo để tác giả hoàn thành luận văn Hệ thống quản lý tòa nhà thông minh (IBMS) lĩnh vực Việt Nam, cố gắng không tránh khỏi thiếu sót trình tìm hiểu Tác giả mong nhận góp ý bổ sung thầy cô giáo 10 Hình 3.13 Màn hình quản lý hệ thống tòa nhà IBMS Từ hình này, nhấn chuột vào hệ thống để truy cập tới hệ thống, bao gồm: - Hệ thống điều hòa thông gió - Hệ thống chiếu sáng EIB - Hệ thống nước - Hệ thống điện - Hệ thống thang máy - Hệ thống phòng cháy chữa cháy - Hệ thống kiểm soát vào - Hệ thống camera giám sát Từ hình bất kỳ, truy cập hình quản lý hệ thống tòa nhà cách gõ lệnh HOME lệnh Nếu thao tác người vận hành sau 10 phút, phần mềm EBI tự động chuyển hình Màn hình điều khiển hệ thống quạt truy cập cách 86 - Từ lệnh nhập Gio_All_Vn nhấn Enter - Từ hình hệ thống khác, chọn vào ô ĐIỀU HÒA THÔNG GIÓ Từ hình hệ thống IBMS, chọn hệ thống điều hòa thống gió Từ hình điều khiển hệ thống quạt điều khiển trực tiếp quạt Khi nhấn chuột trái vào hình chữ nhật biểu thị cho quạt, bảng điều khiển quạt Để điều khiển quạt sử dụng nút nhấn ON OFF bảng điều khiển quạt Hình 3.14 Quạt chạy chế độ tự động Hình 3.15 Quạt dừng chế độ tay Hình 3.16 Quạt báo trip 87  Hệ thống điện Hệ thống quản lý tòa nhà IBMS giám sát thông số điện đo tủ điện tầng, tủ điện phòng hạ thế, phòng trung giám sát trạng thái ON/OFF/Trip MCB Hệ thống giám sát thông số máy phát điện, trạng thái mức hai bể dầu trạng thái ON/OFF hai bơm dầu Toàn hệ thống điện kết nối server IBMS thông qua mạng Modbus RS-485 Màn hình quản lý tổng quát hệ thống điện chia làm hai hình riêng - Màn hình quản lý tủ điện từ tầng đến tầng mái - Màn hình quản lý tủ điện phòng trung thế, phòng hạ máy phát Để truy cập hình quản lý hệ thống điện, từ hình hệ thống quản lý tòa nhà, nháy đúp vào ô hệ thống điện, nhấn vào nút “HỆ THỐNG ĐIỆN” menu, từ lệnh gõ Dien_All_Vn nhấn Enter Từng tủ điện giám sát thông số điện (dòng, áp, cosφ, công suất) đồng hồ điện tử Schneider PM710 Để vào hình quan sát thông số này, nhấn chuột trái vào hình chữ nhật tương ứng với tủ cần quan sát Màn hình giám sát thông số hiển thị sau: Hình 3.17 Màn hình giám sát tủ DB-T4  Hệ thống phòng cháy chữa cháy 88 Hệ thống phòng cháy chữa cháy hệ thống Notifier Honeywell kết nối tới server IBMS qua chuẩn BACnet IP Màn hình hệ thống phòng cháy chữa cháy đưa cảnh báo báo cháy, lỗi đầu báo công tắc dòng chảy Để vào hình hệ thống phòng cháy chữa cháy có cách sau: - Từ lệnh nhập BaoChay_All_Vn nhấn Enter - Từ hình hệ thống khác, chọn vào ô HỆ THỐNG PCCC - Từ hình hệ thống IBMS, chọn hệ thống phòng cháy chữa cháy  Sử dụng phần mềm EBI: Đặt lịch cho hệ thống: Để đặt lịch cho hệ thống, từ hình phần mềm EBI, chọn Configure → Schedules → Point Control Schedules Hình 3.18 Truy cập phần đặt lịch Bảng đặt lịch hiển thị sau: 89 Bảng 3.3 Bảng đặt lịch Trên bảng thể hệ thống đặt lịch Chọn dòng bất kỳ, vùng Schedule Maintenance hiển thị: Thời gian (Time), điểm cần đặt lịch (Point ID), điều khiển (Target) bật (ON) hay tắt (OFF), loại (Type) theo ngày (Daily) hay theo ngày làm việc (Work Day) Trên bảng có ba nút nhấn: Nút Update để thay đổi lịch tạo sẵn Nút Delete để xóa lịch có - Nút Insert để tạo thêm lịch Cách tạo user: Phần mềm quản lý tòa nhà thông minh EBI cho phép tạo nhiều User với nhiều cấp quản lý khác nhau, có quyền truy cập điều khiển khác Để quản lý User, người vận hành phải truy nhập User có quyền cao MNGR thay đổi, tạo hay xóa User Để vào bảng quản lý User, chọn Configure → Operator Security → Operators 90 Hình 3.19 Truy cập phần quản lý User Chọn User để chỉnh sửa (ví dụ user TuanMinh) nhấn vào dòng trống để tạo User User TuanMinh có khai báo sau: Hình 3.20 Khai báo User Chọn loại Traditional Operator Phần Authority cho phép chọn mức độ truy cập User Có cấp khác với cấp Mngr cấp quản lý, có quyền cao 91 Hình 3.21 Các cấp độ User Mục Assignment để giới hạn vùng truy cập User Mục Time Access để giới hạn thời gian truy cập User Mục Station Access để giới hạn quyền truy cập trạm vận hành User Hướng dẫn kết nối hệ thống: Kết nối hệ thống EIB: - Kiểm tra máy chủ EIB xem bật phần mềm NetXAutomation hay chưa - Kiểm tra kết nối từ server IBMS tới server EIB cách chọn Run, gõ: Ping 10.1.254.11 từ server IBMS - Kiểm tra kết nối từ server EIB tới EIB IP Router cách chọn Run, gõ: Ping 10.1.254.12 từ server EIB Nếu tất bình thường vào phần mềm EBI, chọn phần Trợ giúp, nhấn vào nút ON thuộc phần Chiếu sáng EIB - OPC Khi hệ thống chiếu sáng EIB kết nối Kết nối hệ thống điều hòa: - Kiểm tra kết nối từ server IBMS tới gateway điều hòa cách chọn Run, gõ: Ping 10.1.254.13 từ server IBMS - Kiểm tra kết nối từ server IBMS tới gateway điều hòa cách chọn Run, gõ: Ping 10.1.254.50 từ server IBMS → Nếu kết nối kiểm tra nguồn gateway điều hòa - Nếu kết nối bình thường vào phần mềm EBI, chọn phần Trợ giúp, nhấn vào nút ON thuộc phần Điều hòa Toshiba - Bacnet - Đợi chừng 20-25 phút, hệ thống điều hòa kết nối tới server IBMS Nếu lúc kết nối, quan sát thấy trạng thái kênh Bacnet bị lỗi (màu đỏ) nhấn nút OFF Khi đó, gateway điều hòa bị treo cần phải reset lại 92 Hình 3.22 Ví dụ kiểm tra gateway điều hòa Ở ví dụ trên, gateway điều hòa bị kết nối gateway điều hòa kết nối bình thường Kết nối đồng hồ Modbus: Vào phần mềm EBI, chọn phần Trợ giúp, nhấn vào nút ON thuộc phần Hệ thống điện - Modbus Tình xảy lỗi: Hệ thống Modbus chạy, server bị điện reset dẫn đến làm cho cổng COM để kết nối bị treo nhận liệu Modbus Xử lý lỗi: Vào phần mềm EBI, chọn phần Trợ giúp, nhấn vào nút OFF thuộc phần Hệ thống điện - Modbus để ngắt server IBMS khỏi hệ Modbus Sau đó, restart lại server kết nối lại bình thường 93 KẾT LUẬN Nội dung luận văn tác giả trình bày từ nhìn khái quát hệ thống quản lý tòa nhà thông minh gồm thành phần chức năng, hệ thống IBMS Sau chi tiết tìm hiểu thành phần sở lý thuyết giải pháp tự động hóa hệ thống IBMS, từ đề giải pháp, thiết kế xây dựng hệ thống giám sát điều khiển thiết bị nhà cụ thể Về bản, đồ án đạt mục tiêu đề phần mở đầu Xong chi phí hệ thống IBMS nhiều tiền lên tới hàng tỉ đồng lên trình tiếp xúc với hệ thống tác giả gặp nhiều khó khăn, hệ thống có quy mô lớn, tác giả tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện kiến thức sản phẩm Sau kết đạt được, chưa đạt được, khó khăn định hướng phát triển hệ thống giai đoạn sau: Kết đạt được: Tác giả tìm hiểu khái quát hệ thống quản lý tòa nhà IBMS thành phần chức năng, nhiệm vụ…của hệ thống Các Module cấu thành hệ thống quản lý IBMS, sâu tìm hiểu hệ thống mạng kết nối module giao thức sử dụng để tích hợp chúng Các thiết bị phần mềm sử dụng để quản lý hệ thống IBMS Đề giải pháp xây dựng hệ thống giám sát điều khiển thiết bị nhà Từ áp dụng giải pháp vào hệ thống IBMS tòa nhà cụ thể Kết chưa đạt được: Do khối lượng kiến thức thống quản lý IBMS lớn, tác giả chưa tìm hiểu chi tiết hết thành phần điều khiển tự động hóa hệ thống IBMS hệ thống báo cháy, hệ thống điều hòa, hệ thống thông gió, hệ thống an ninh, … Khó khăn gặp phải trình làm đồ án: Phần mềm sử dụng hệ thống phần mềm đặc chủng hãng, đòi hỏi key lincenses nên tiếp cận triệt để Định hướng phát triển tương lai: 94 Hoàn thiện chức xây dựng, tìm hiểu kỹ thành phần hệ thống, cải tiến giao diện người vận hành thuận tiện thân thiện phát triển để ứng dụng rộng rãi công trình khác 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Azbil, IBMS Design Guide COMFORT CONTROL Ashrae Handbook, Hiệp hội kĩ sư nhiệt, lạnh, điều hòa không khí ASHRAE(Mỹ) Hoàng Minh Sơn, Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật năm 2004 Hoàng Minh Sơn , “Điều khiển phân tán”, Tự động hoá ngày Số 1999 Yamatake Corporation, Building Management System savic-net FX System Configuration Drawings and Software Spefications 96 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I 11 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ 11 TÒA NHÀ THÔNG MINH 11 1.1 Giới thiệu chung hệ thống IBMS 11 1.2 Nguyên tắc hoạt động IBMS 13 1.3 Sơ đồ kiến trúc hệ thống IBMS 14 1.3.1 Thiết bị trường: 15 1.3.2 Khối điều khiển 15 1.3.3 Khối vận hành giám sát (SCADA) 16 1.3.4 Khối quản lý 16 1.4 Các hệ thống chức IBMS 17 1.4.1 Hệ thống điều khiển thiết bị 17 1.4.2 Hệ thống giám sát thiết bị 17 1.4.3 Hệ thống điều hòa trung tâm 18 1.4.4 Hệ thống điều hòa khu vực 18 1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 18 1.4.6 Hệ thống thang máy, thang 19 1.4.7 Hệ thống báo cháy 19 1.4.8 Hệ thống điều khiển đóng ngắt thiết bị điện dân dụng 19 1.4.9 Hệ thống quản lý lượng điện 19 1.4.10 Các đặc điểm thông tin hệ thống mối quan hệ chúng …………… 19 97 1.5 Những lợi ích mang lại cho tòa nhà sử dụng hệ thống IBMS 20 1.5.1 Lợi ích lượng 21 1.5.2 Hỗ trợ vận hành 21 1.5.3 Hỗ trợ bảo dưỡng 22 1.5.4 Tối ưu hoá công tác an ninh bảo mật 22 CHƯƠNG II 24 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ 24 TÒA NHÀ THÔNG MINH IBMS 24 2.1 Tổ chức kiến trúc hệ thống thông tin công nghiệp 24 2.1.1 Mục đích phân cấp 25 2.1.2 Phân loại thông tin 25 2.2 Các thành phần hệ thống thông tin công nghiệp 26 2.2.1 Hệ thống thu thập liệu hệ thống thông tin công nghiệp 26 2.2.2 Mạng truyền thông công nghiệp 28 2.3 Cấu trúc mạng hệ thống IBMS 29 2.3.1 Mạng kết nối lớp thứ 29 2.3.2 Mạng kết nối lớp thứ hai 30 2.3.3 Các yếu tố cần quan tâm với mạng truyền thông công nghiệp …………………………………………………………………….30 2.3.4 Cấu hình mạng công nghiệp liên quan đến tính tập trung phân tán hệ thống 30 2.4 Một số giải pháp mạng truyền thông công nghiệp tiêu biểu sử dụng hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 32 2.4.1 Giao thức mạng BACnet, OPC, MODbus, Lontalk 32 2.4.2 Giao thức PROFIBUS (Process Field Bus) 33 2.4.3 Chuẩn Ethernet (IEEE 802.3) 36 2.4.4 Những vấn đề đặt với hệ thống mạng IBMS thời điểm nay38 2.5 Hệ thống xử lý thông tin 39 2.5.1 Thiết bị điều khiển tự động 39 98 2.5.1.1 Bộ điều khiển kỹ thuật số trực tiếp DDC 39 2.5.1.2 Phần tử thông minh 40 2.5.2 Tổng quan hệ thống HVAC 40 2.5.2.1 Điều hòa không khí 40 2.5.2.2 Dàn quạt lạnh 41 2.5.2.3 Hệ thống Chiller 41 2.5.3 Hệ thống thiết bị điều khiển hệ thống IBMS 42 2.5.4 Phần mềm điều khiển hệ thống thông tin công nghiệp 2.6 43 Tích hợp thành phần hệ thống IBMS 45 2.6.1 Hệ thống điều hòa không khí 46 2.6.2 Hệ thống thông gió 48 2.6.3 Hệ thống cấp, thoát nuớc 48 2.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 49 2.6.4.1 Hệ thống báo cháy: 49 2.6.4.2 Hệ thống chữa cháy: 49 2.6.5 Hệ thống thang máy 50 2.6.6 Hệ thống quản lý điện 50 2.6.7 Hệ thống âm 50 2.6.8 Hệ thống CCTV 50 2.6.9 Hệ thống điều khiển chiếu sáng 50 CHƯƠNG III 52 GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG HỆ THỐNG IBMS TẠI CÔNG TRÌNH TỔ HỢP KHÁCH SẠN DẦU KHÍ THÁI BÌNH 52 3.1 Tổng quan hệ thống IBMS công trình tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình …… 52 3.1.1 Giới thiệu khái quát công trình tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình …………………………………………………………………… … 52 3.1.2 Yêu cầu lắp đặt hệ thống IBMS cho tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình ……………………………………………………………………53 99 3.2 Xây dựng giải pháp thiết kế hệ thống IBMS quản lý tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình 55 3.2.1 Yêu cầu chung 55 3.2.2 Các thành phần điều khiển hệ thống IBMS quản lý tổ hợp khách sạn dầu khí Thái Bình 56 3.3 Kiến trúc mạng giải pháp truyền thông IBMS 68 3.3.1 Cấp điều khỉển khu vực-cấp trường 68 3.3.2 Cấp điều khiển hệ thống 68 3.3.3 Cấp vận hành giám sát quản lý 68 3.4 Giải pháp tích hợp điều khiển hệ thống IBMS với hệ thống thiết bị tòa nhà 69 3.4.1 Giám sát hệ thống cung cấp điện 69 3.4.2 Hệ thống chiếu sáng 70 3.4.3 Hệ thống quạt 72 3.4.4 Hệ thống cấp thoát nước 77 3.4.5 Cấu hình chung cấp quản lí nhà 81 3.4.6 Cách vận hành hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 85 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 100 ... chương cung cấp kiến thức hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, sSở lý thuyết hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, giải pháp áp dụng hệ thống quản lý tòa nhà thông minh vào tòa nhà cụ thể “Công trình... hệ thống quản lý tòa nhà thông minh IBMS Nội dung chương xoay quanh việc đưa mô tả hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, tập trung mô tả cấu trúc hệ thống IBMS, thành phần cấu thành hệ thống IBMS. .. 80 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 83 Hình 3.12 Sơ đồ sợi hệ thống quản lý tòa nhà IBMS 84 Hình 3.13 Màn hình quản lý hệ thống tòa nhà IBMS 86 Hình 3.14 Quạt