BÁO CÁO THỰC TẬP TÌM HIỂU HỆ THỐNG GIÁM SÁT TÒA NHÀ THÔNG MINH

BÁO CÁO THỰC TẬP, TÌM HIỂU HỆ THỐNG, GIÁM SÁT TÒA NHÀ, THÔNG MINH

Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa khơng khí hội nhập kinh tế diễn phạm vi toàn cầu, Việt Nam tiến bước dài đạt thành công kết tốt nhiều lĩnh vực kinh tế khác Đi với phát triển kinh tế quy mơ thị hóa với hàng loạt cơng trình kiến trúc quy mơ lớn có nhà cao tầng xây dựng để phục vụ mục đích kinh tế khác Các tòa nhà sử dụng với nhiều mục đích văn phòng làm việc, trung tâm thương mại, nhà tương lai áp dụng cho trường học, bệnh viện…Cùng với phát triển nhà cao tầng, vấn đề trang bị hệ thống kỹ thuật quản lý chúng đặt yêu cầu ngày cao Một tòa nhà thơng thường phải có hệ thống kỹ thuật tối thiểu như:  Hệ thống cung cấp điện, chiếu sáng  Hệ thống cung cấp nước  Hệ thống thông gió Và nhu cầu ngày tăng tòa nhà có thêm hệ thống khác như:  Hệ thống điều hòa khơng khí (kết hợp thơng gió)  Hệ thống kiểm sốt vào kết hợp camera giám sát (An ninh)  Hệ thống báo động, báo cháy, báo khói……  Hệ thống thơng tin nội  Hệ thống thang máy  Hệ thống giám sát, quản lý, tự động hóa tòa nhà Và với tòa nhà thơng minh trang bị hệ thống giám sát BMS (Building Management System) hệ thống thống kê trên, việc điều khiển chỗ điều khiển giám sát tập trung, tương tác hệ BMS, để từ tòa nhà vận hành quản lý cách có hiệu tiết kiệm Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thông minh LỜI CẢM ƠN Với khoảng thời gian thực tập ngắn kiến thức hạn chế em, báo cáo tránh khỏi thiếu sót Rất mong thầy giáo giáo nhận xét góp ý để em hồn thiện tốt báo cáo thực tập Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đặc biệt hai anh: Vũ Hoài Nam Nguyễn Văn Thảo tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em q trình thực tập cơng trình tòa nhà EVN11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội Em hiểu biết đúc rút nhiều điều thứ bổ ích quan trọng cho đồ án tốt nghiệp tới có kinh nghiệm, kiến thức định Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ ban tổ chức, lãnh đạo Q cơng ty TNHH Niềm Tin – tòa nhà số 142 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành tốt nội dung thực tập Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Văn Thông Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP VÀ BỘ MƠN Đánh giá mức hài lòng Q công ty TNHH Niềm Tin với sinh viên Đầu tiên môn Kỹ thuật điện, khoa Năng Lương, trường đại học Thủy Lợi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Quý công ty Niềm Tin tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên Nguyễn Văn Thông hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp thời gian qua Để đánh giá sinh viên, mơn kính đề nghị Quý công ty Niềm Tin dành thời gian nhận xét sinh viên trường thực tập – làm việc Quý công ty cách đánh giá độ hài lòng vấn đề sau đây: Tên sinh viên : Nguyễn Văn Thông MSSV : 09511201535 Lớp : 51KTD Thời gian thực tập từ ngày 27/7 – 10/10/2013 Tại phòng ban : cơng trình EVN – Số 11 Cửa Bắc, Ba Đình, Hà Nội - Đánh giá tính kỷ luật, chun cần, tác phong cơng việc trình độ chun mơn …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Nhận xét đánh giá môn Kỹ Thuật Điện …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thông minh …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Phụ trách phận thực tập (ký, ghi rõ họ tên) Xác nhận quý công ty Niềm Tin (ký, đóng dấu) Xác nhận mơn (ký,đóng dấu) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP VÀ BỘ MÔN .3 Đánh giá mức hài lòng Q cơng ty TNHH Niềm Tin với sinh viên Nhận xét đánh giá môn Kỹ Thuật Điện B NỘI DUNG THỰC TẬP I Giới thiệu chung tòa nhà EVN II Giới thiệu hệ thông giám sát BMS .5 Hệ thống BMS gì? Chức BMS Các lợi ích mà việc áp dụng BMS mang lại: .7 III Cấu trúc hệ thống BMS Phần cứng BMS Phần mềm BMS .10 Truyền thông BMS 10 Nguyên lí hoạt động sơ đồ 12 Sơ đồ cấu trúc hệ thống quản lí .13 IV Tích hợp nút bấm điều khiển vào BMS 14 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Tích hợp hệ thống điều hòa thơng gió HVAC vào BMS 14 Tích hợp hệ thống chiếu sáng vào BMS 15 Tích hợp hệ thống quản lý điện (PMS) vào BMS 16 Tích hợp hệ thống báo cháy vào BMS .17 Tích hợp hệ thống an ninh (Sercurity) BMS 18 Tích hợp hệ thống thang máy vào BMS 19 Tích hợp số hệ thống khác vào BMS 20 B NỘI DUNG THỰC TẬP I Giới thiệu chung tòa nhà EVN Tòa nhà Trung tâm điều hành thông tin viễn thông ngành Điện lực Việt Nam (Tòa nhà EVN) Với vị trí nằm khu vực trung tâm, tòa nhà EVN gồm tầng hầm, khối đế tầng, tòa tháp tháp 33 tầng (Tháp A), Tháp B 29 tầng tọa lạc số 11 Cửa Bắc, Quận Ba Đình, Hà Nội Tòa nhà trang bị 16 thang máy Mitsubishi tốc độ cao 4m/s có 12 thang máy chở khách từ tầng hầm thứ lên tới tầng 33 tầng 29 tòa tháp, thang máy chở khách hoạt động cho khu vực khối đế từ tầng lên tới tầng 4, thang vận chuyên chở thiết bị máy nặng lên tầng tòa nhà Hệ thống hạ tầng kỹ thuật như:  Hệ thống điều hồ khơng khí, thơng gió  Hệ thống phòng chữa cháy tự động Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Hệ thống điện sử dụng chiếu sáng  Hệ thống mạng LAN kết nối chung độc lập cho văn phòng, hệ thống điện thoại qua tổng đài nội bộ, điện thoại công nghệ IP kết nối độc lập cho điện thoại riêng văn phòng  Hệ thống camera quan sát khu vực cơng cộng ghi hình kỹ thuật số  Hệ thống thẻ từ (card reader) giúp bảo mật anh ninh tối đa cho văn phòng làm việc  Hệ thống quản lí bãi đỗ xe  Hệ thống phát công cộng Tất hệ thống tự động kết nối với hệ thống quản lý nhà (BMS) II Giới thiệu hệ thơng giám sát BMS Hệ thống BMS gì? BMS_Building Management System hệ thống quản lý tòa nhà BMS hệ thống tích hợp quản lý điều khiển hệ thống kỹ thuật tòa nhà nhằm phối hợp vận hành hệ thống cách thống linh hoạt Hệ thống BMS đời trợ giúp cho việc quản lý tòa nhà cách hiệu kinh tế Tuy vốn ban đầu đầu tư cho thiết bị phần mềm quản lý khơng nhỏ, so với chi phí khai thác lâu dài hiệu kinh tế Theo thống kê với tòa nhà sử dụng 50 năm chi phí đầu tư xây dựng chiếm 10% ; 90% lượng chi phí lại chi phí vận hành tòa nhà bao gồm chi phí điện năng, chi phí nhân cơng vận hành, chi phí bảo trì bảo dưỡng định kỳ hệ thống…Việc sử dụng BMS từ đầu giảm 25% chi phí sau q trình vận hành tòa nhà Vì nước phát triển giới việc sử dụng BMS coi tiêu chuẩn xây dựng tòa nhà cao tầng Chức BMS Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Đối với hệ thống con, BMS có thực hai nhiệm vụ điều khiển giám sát Tùy hệ thống mà BMS thực hai nhiệm vụ Với chức điều khiển, BMS thực công việc sau:  Điều khiển bật tắt ON/OFF đối tượng tòa nhà bơm, van, đèn chiếu sáng…  Điều khiển hoạt động theo chu kỳ : hoạt động lặp lặp lại lập lịch trình vận hành để làm việc tự động theo chu kỳ  Điều khiển theo kiện : người vận hành lập dự đốn trước kiện bất thường xảy lập trình trước cho BMS để phản ứng cách nhanh kiện xảy  Điều khiển liên động hoạt động hệ thống ví dụ liên động hệ thống báo cháy với hệ thống điều hòa thơng gió, với hệ thống âm thanh, hệ thống điều khiển truy nhập…  Phân quyền điều khiển : phần mềm BMS phân cấp khác phù hợp với đối tượng tòa nhà Việc phân quyền điều khiển có vai trò quan trong việc đảm bảo vấn đề an ninh an toàn tòa nhà Với chức giám sát, BMS thực công việc sau:  Giám sát thông số mơi trường tòa nhà nhiệt độ, độ ẩm, khói, khí CO để phục vụ việc điều khiển đưa cảnh báo cần  Giám sát trạng thái thiết bị bơm ,van, quạt gió, điều hòa, thang máy để đưa cảnh báo lên lịch trình bảo dưỡng cho thiết bị  Giám sát an ninh cho tòa nhà  Giám sát lượng tiêu tốn tòa nhà, đưa báo cáo cảnh báo cần Trên phương diện tích hợp hệ thống, BMS làm nhiệm vụ tích hợp hệ thống, thống kê thu thập, phân tích liệu in báo cáo.Các liệu thơng số tòa nhà từ tất hệ thống lưu trữ máy chủ BMS Các số liệu thống kê phân tích theo tiêu chí cụ thể khác (giá trị max, giá trị min, trung bình, xác xuất,…) từ đưa thơng số tối ưu hóa hệ thống, mặt khác hỗ trợ người vận hành cơng việc bảo trì chuẩn đốn cố Kiểm tra lên bảng thời gian làm việc thiết bị để biết thời gian cần thay hết tuổi thọ thiết bị Các lợi ích mà việc áp dụng BMS mang lại:  Giảm chi phí lắp đặt ban đầu từ việc phối hợp lắp đặt thành phần có liên quan đến thay lắp đặt hệ thống riêng lẻ Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Đơn gián hóa vận hành giám sát nhờ hệ thống điều khiển hệ thống đo lường tự động kết nối thống nhất, có khả thay đổi việc vận hành tòa nhà cách linh hoạt mà cần tác động khơng cần tác động đến phần cứng  Giảm thời gian đào tạo cho nhân viên vận hành nhờ dẫn trực tiếp giao diện trực quan tòa nhà  Giảm chi phí lượng thơng qua việc phối hợp linh hoạt hệ thống tòa nhà, việc theo dõi mức tiêu thụ điện khả phát cảnh báo tượng thất thoát điện Quản lý sở tài sản hiệu nhờ báo cáo ghi lại trình hoạt động, bảo trì, chức tự động gửi cảnh báo III Cấu trúc hệ thống BMS Phần cứng BMS Hệ thống BMS có cấu trúc hệ thống điều khiển phân tán DCS Hệ thống phân cấp thành cấp :  Cấp quản lý ( Management Level)  Cấp điều khiển ( Control Level)  Cấp trường (Field Level) 1.1 Cấp quản lý Cấp quản lý hệ thống cấp giao tiếp trực tiếp với người vận hành Thành phần cấp quản lý máy tính làm nhiệm vụ vận hành giám sát hệ thống tòa nhà Trên máy tính cài phần mềm ứng dụng cho việc quản lý, vận hành, giám sát công cụ hỗ trợ giao tiếp người máy HMI Cấp quản lý phải thực chức 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 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 thị  Tùy biến chương trình: người sử dụng tự thiết kế, lập trình chương trình riêng tùy theo yêu cầu sử dụng Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Giao diện: Xây dựng giao diện dựa ứng dụng khách hàng, có sử dụng cơng 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  Quản lý việc bảo trì bảo dưỡng: Tự động lập kế hoặch tạo thứ tự công việc cho thiết bị cần bảo trì dựa lịch sử thời gian làm việc kế hoặch 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 tồn cục hệ thống 1.2 Cấp điều khiển Thành phần cấp điều khiển điều khiển số trực tiếp DDC ( Direct Digital Controller) giám sát mạng NC ( Network Controller) làm nhiệm vụ điều khiển thiết bị hệ thống tòa nhà Các NC giám sát hoạt động DDC nối vào chia sẻ liệu DDC Các NC mạng kết nối theo kiểu điểm_điểm hoạt động sở ngang hàng Các DDC thiết bị giữ vai trò điều khiển Các DDC gửi tín hiệu điều khiển trực tiếp đến thiết bị chấp hành thuộc hệ thống ( điều hòa, chiếu sáng, truy nhập…) Các DDC phải cung cấp thuật toán điều khiển khác ( điều khiển ON/OFF , điều khiển tỷ lệ PID, điều khiển tối ưu ) để thích ứng với đối tượng khác 1.3 Cấp trường Các thiết bị cấp trường gồm:  Bộ điều khiển thiết bị cấp trường (Terminal Equiment Controller) riêng cho hệ thống khí như, AHU, FCU, VAV…  Van điều khiển điều khiển lưu lượng gió, nước  Bộ đóng cắt động cơ: động cho van điều khiển nhịp nhàng nhờ có giao tiếp với điều khiển số Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Thiết bị cảm biến: cảm biến chênh áp, cảm biến nhiệt độ (gió, phòng, ngồi trời), cảm biến báo cháy, cảm biến độ ẩm  Các rơle đóng cắt, chuyển đổi đo đếm điện  Các thiết bị chấp hành Các thiết bị cấp trường cung cấp khả điều khiển trực tiếp tới thiết nằm phạm vi cấp vùng, bơm nhiệt, hộp điều lượng gió (VAV – Variable Air Volume), thiết bị cấp gió đơn vùng Bộ điều khiển cấp sử dụng phần mềm quản lý lượng Tại cấp xử lý vùng, cảm biến thiết bị chấp hành liên lạc trực tiếp với thiết bị điều khiển Một bus liên lạc làm phương tiện kết nối điều khiển, điểm thông tin điều khiển chia cho chia với xử lý hệ thống cấp xử lý hoạt động Các điều khiển cấp vùng tiêu biểu có cổng kênh giao tiếp để hỗ trợ sử dụng thiết bị đầu cuối di động trình thiết lập ban đầu lần điều chỉnh sau Phần mềm BMS Phần mềm BMS bao gồm loại :  Phần mềm lập trình cho điều khiển số : phần mềm nhà sản xuất cung cấp điều khiển số DDC Phần mềm lập trình cho DDC để thực chức điều khiển cụ thể  Phần mềm vận hành giám sát hệ thống : phần mềm cài máy tính vận hành giám sát hệ thống ( máy tính HVAC, máy tính Access Control …) giúp quản lý hệ thống  Phần mềm quản lý BMS cài máy chủ BMS: phần mềm giúp thu thập, quản lý, phân tích liệu,in báo cáo đưa cảnh báo phù hợp Truyền thông BMS Một hệ thống BMS đầy đủ thường có lớp mạng tương ứng với cấp hệ thống phân cấp:  Lớp mạng mức trường (Field level Network)  Lớp mạng mức điều khiển (Control Level Network)  Lớp mạng mức quản lý (Management Level Network) 10 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Ngun lí hoạt động sơ đồ 13 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thông minh Sơ đồ cấu trúc hệ thống quản lí Hệ thống điều hòa thơng gió Hệ thống camera Hệ thống thang máy Hệ thống chiếu sáng & quản lý điện BMS Hệ thống phát 14 Hệ thống quản lý bãi đỗ xe Hệ thống báo cháy Hệ thống kiểm soát vào Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh IV Tích hợp nút bấm điều khiển vào BMS Tích hợp hệ thống điều hòa thơng gió HVAC vào BMS Trong tòa nhà, hệ thống điều hòa khơng khí thơng gió hệ thống phức tạp tiêu thụ lượng điện lớn nên ưu tiên hàng đầu việc tích hợp BMS Đối với tòa nhà, hệ thống điều hòa đòi hỏi công suất tương đối lớn không gian làm việc rộng Hiện có hai hệ thống điều hòa sử dụng nhà cao tầng hệ điều hòa VRV hệ điều hòa Chiller  Điều hòa Chiller : Chiller hệ thống điều hòa kiểu trung tâm sử dụng nước làm chất trung gian tải lạnh Một hệ thống điều khiển điều hòa chiller có cấu trúc đầy đủ gồm cấp : cấp quản lý máy tính trạm vận hành BMS Work Station đóng vai trò máy chủ hệ thống điều hòa ; cấp điều khiển giám sát mạng NC điều khiển số DDC ; cấp trường bao gồm hệ thống bơm, van, máy chiller, FCU, AHU, VAV, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất để lấy thông số hệ thống điều khiển giám sát Hệ thống điều khiển chiller kết nối với thông qua đường bus theo chuẩn BAC net, LON work MOD bus cho phép việc điều khiển hệ thống điều hòa chiller theo hình thức : điều khiển tự động (AUTO), điều khiển tay ( MANUAL) điều khiển từ BMS  Điều hòa VRV : VRV kiểu điều hòa phân tán khơng khí trao đổi nhiệt trực tiếp với môi chất lạnh trường Việc điều khiển VRV giao trực tiếp người sử dụng trường Hệ thông BMS làm nhiện vụ chuyển đổi tín hiệu từ hệ thơng VRV sang chuẩn BAC net, LON work MOD bus để đưa máy tính vận hành nhằm nhiệm vụ giám sát, quản lý hệ thống VRV Sau tích hợp, BMS cho phép chạy / dừng máy điều hòa theo khu vực , chỉnh tần suất hoạt động theo nhiệt độ, công suất hệ thống điều hòa tự động giảm theo nhiệt độ thực tế đạt so với nhiệt độ đặt, nhằm tiết kiệm lượng tăng tuổi thọ hệ thống điều hòa, quản lý theo dõi lưu lượng thơng gió, áp suất, liên động với hệ thống báo cháy để giảm cố; lập lịch điều khiển hoạt động hệ thơng điều hòa theo thời gian cụ thể ( theo ngày, theo tuần, theo mùa, theo kiện…); giám sát trạng thái thiết bị lên lịch bảo trì bảo dưỡng… 15 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh ( Đồ hoạ mô hoạt động máy điều hồ khơng khí AHU) Tích hợp hệ thống chiếu sáng vào BMS Điện dùng cho điều khiển chiếu sáng nhà chiếm tỷ trọng lớn so với điện tiêu thụ tổng Việc quản lý tốt vấn đề chiếu sáng không đem lại mơi trường làm việc đủ ánh sáng mà nâng cao hiệu đầu tư việc tiết kiệm điện chi phí vận hành Với quy mơ tính chất vậy, hệ thống điều khiển chiếu sáng cho nhà cần phải đáp ứng yêu cầu sau:  Quản lý điều khiển chiếu sáng tập trung  Có khả điều khiển chiếu sáng theo chương trình, theo lịch đặt trước  Có khả kết hợp điều khiển chiếu sáng tự động theo chương trình chiếu sáng chỗ  Có khả lựa chọn chế độ chiếu sáng phù hợp  Có khả kết nối với hệ thống quản lý nhà để tối ưu hoá vận hành 16 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Có khả mở rộng hệ thống không số lượng thiết bị điều khiển chiếu sáng mà thiết bị hỗ trợ điều khiển chiếu sáng cảm biến cường độ sáng, thiết bị an ninh… Hệ thống đèn chiếu sáng cơng cộng ngồi tòa nhà thiết kế dựa tiện ích cho người sử dụng quản lý hệ thống Hiện có hai hệ thống điều khiển chiếu sáng sử dụng là:  Chiếu sáng kiểu thông thường với cấp : cấp quản lý máy trạm BMS đóng vai trò máy chủ hệ thống chiếu sáng, cấp điều khiển DDC, cấp trường rơle đóng cắt lộ đèn  Chiếu sáng kiểu Bus EIB: đối tượng hệ thống chiếu sáng có hai đường tín hiệu : đường cấp nguồn đường cấp tín hiệu điều khiển Nhờ cách nối dây giảm 60% lượng dây dẫn hệ thống chiếu sáng, việc điều khiển hệ thống chiếu sáng trở nên linh hoạt tin cậy Tích hợp hệ thống quản lý điện (PMS) vào BMS Hệ thống BMS quản lý thiết bị bảo vệ nguồn điện nằm tủ điện phân phối nguồn điện tủ điện phân phối nguồn phụ cho tầng, thiết bị việc thu nhận thông tin trạng thái làm việc tải thiết bị thông qua đấu nối từ đầu báo lỗi, báo trạng thái hoạt động thiết bị điện tới tủ điều khiển DDC hệ thống BMS Để quản lý tốt hệ thống điện, hệ thống BMS giám sát điện tiêu thụ tòa nhà, thiết bị giám sát theo dõi thông số kỹ thuật nguồn điện cấp đến từ trạm biến hạ áp (cũng máy phát dự phòng- có):  Cơng suất hữu ích tòa nhà P  Công suất biểu kiến S  Công suất phản kháng Q  Cơng suất tiêu thụ tòa nhà kWh 17 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Hệ số Cosφ  Điện áp dây tủ cấp nguồn (V)  Điện áp pha tủ cấp nguồn (V)  Dòng điện pha tủ cấp nguồn (A) Các thơng số giám sát chặt ảnh hưởng lớn tới việc vận hành tất thiết bị sử dụng điện tòa nhà, quản lý tốt tham số việc giảm chi phí vận hành tòa nhà, nâng cao hiệu sử dụng thiết bị Thường tòa nhà có thêm máy phát dự phòng, hệ thống BMS phải có thêm giám sát hoạt động, ngừng, sẳn sàng khởi động đáp ứng yêu cầu phát điện dự phòng điện lưới đưa hình thơng số dòng điện ba pha, điện áp ba pha, hệ số công suất, công suất phản kháng, công suất tổng tiêu thụ Kwh Theo dõi tình trạng quạt cấp, hút làm máy mát phát Thông báo lỗi máy phát tải, hệ thống cấp, hút gió làm mát máy, báo mức bể dầu, tình trạng bơm dầu, nguồn điện ắc quy Hệ thống UPS hệ thống quan trọng cấp điện trường hợp khẩn cấp điện lưới thành phố BMS giám sát chế độ hoạt động tủ cho người vận hành biết công tắc chuyển mạch vị trí tự động hay vị trí điều khiển tay, gửi cảnh báo cho người vận hành biết bình ắc qui bị yếu, lập bảng thời gian hoạt động gửi báo cáo cho người vận hành biết thời gian cần thiết thay bảo hành bảo trì 18 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Ener g y manag ement Main dis t r ibut r io n bo ar d po w er c o n s u mt io n 1205225670 KWH Vo l t ag e phas e 227 v r eal t ime po w er 305 KW Vo l t ag e l ine 388.5 v r eac t ive po w er 120 Kvar c ur r ent l 285 a po w er f ac t o r 0.92 c ur r ent l 215 a Vo l t ag e l 387 v c ur r ent l 320 a Vo l t ag e l 390 v neut r al c ur r ent Vo l t ag e l 389 v Vo l t ag e l 1-n 227 v Vo l t ag e l 2-n 228 v Vo l t ag e l 3-n 226 v main c hil l er s ahus pumps vent f ans l ig ht ing fi r e ac c es s 40 a Đồ hoạ mơ hình quản lý lượng hệ thống BMS Tích hợp hệ thống báo cháy vào BMS Việc tích hợp hệ thống báo cháy-chữa cháy tòa nhà với BMS thật cần thiết hệ thống liên quan trực tiếp đến an toàn người trang thiết bị tòa nhà Hệ thống kiểm sốt cháy tích hợp với hệ thống khóa cửa với hệ thống quạt HVAC cửa gió để quản lý, xử lý khói tòa nhà từ nhiều năm nay, nhiên, hệ thống dựa sở điều khiển rơ le qua lệnh từ hệ thống chữa cháy, can thiệp trực tiếp vào chế độ điều khiển bình thường hệ thống khác Việc tích hợp dựa hệ thống HVAC có lưu lượng khơng đổi (khơng điều khiển) đòi hỏi quạt/cửa gió có hai chế độ bật/tắt mở/đóng Trong hệ thống HVAC ngày nay, hệ thống trở nên phức tạp nhiều mà việc tạo môi trường làm việc tiện nghi cho người sử dụng dựa hệ thống VAV (bộ cấp gió điều chỉnh mềm), thành phần chủ yếu việc tiết giảm lượng tòa nhà Những hệ thống đó, đòi hỏi thuật tốn điều khiển riêng biệt để vận hành 19 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh hệ thống có nguy hiểm xảy ra, để vận hành quạt điều tốc hay độ mở van gió để tạo nên áp suất mong muốn ống cung cấp gió Các hộp VAV điều khiển lượng gió từ ống cung cấp gió đến phòng riêng biệt qua cửa gió, điều khiển theo thuật toán phức tạp, liên động với thật an toàn nhằm tránh xung động mạnh hệ thống gió, ví dụ trường hợp cửa gió khơng mở quạt bật lên Quản lý khói tòa nhà phức tạp gần nằm tầm điều khiển hệ thống báo cháy-chữa cháy đại Đó lý cần phải có kết hợp chặt chẽ hệ thống báo cháy-chữa cháy BAS, trường hợp có khói, hệ thống báo cháy-chữa cháy lệnh đến hệ thống điều khiển HVAC để chuyển sang chế độ xử lý khói, thiết bị HVAC lúc tuân theo thuật toán riêng biệt xử lý cố xảy Các cảm biến phát triển ngày nhận biết nhiều thành phần độc hại khơng khí, từ phát tín hiệu cảnh báo nguy cháy hay môi trường độc hại để người vận hành cảnh giác Trong hệ thống tích hợp, cảm biến sử dụng hệ thống điều khiển HVAC để điều chỉnh tốc độ thơng gió, đảm bảo mơi trường làm việc tiện nghi an toàn Hơn nữa, hệ hệ thống điều khiển báo cháy-chữa cháy sử dụng ngược lại thơng tin từ hệ thống tích hợp BAS, ví dụ để tính toán nhiệt độ vụ cháy, tốc độ lây lan đám cháy, từ có phản ứng điều khiển phù hợp Điều giúp hạn chế tối thiểu thiệt hại cố gây ra, giảm tốc độ ảnh hưởng cố chờ lực lượng chuyên nghiệp đến ứng cứu 20 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Smoke FM200 System detector Dry Extinguishing Gas detection Alarm management & routine Centre Monitoring Alarm signaling Thiết bị hệ thống báo cháy - chữa cháy 21 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Tích hợp hệ thống an ninh (Sercurity) BMS Các hệ thống an ninh ngày yêu cầu nhiều loại thiết bị tích hợp khác bao gồm thiết bị giám sát truy cập (Access control), hệ thống nhận dạng, hệ thống camera quan sát (CCTV) hệ thống chống xâm nhập Mặc dù nhà cung cấp hệ thống an ninh cung cấp phần tồn hệ thống an ninh, nhiên hợp đồng tích hợp hệ thống an ninh khơng đảm bảo cho thành phần hệ thống tòa nhà hoạt động hài hòa với cung cấp giám sát an ninh nghiêm ngặt cho người quản lý Trên thực tế xảy tình xung đột hệ thống an ninh với hoạt động vận hành tòa nhà, với hoạt động bảo vệ qui định an ninh người quản lý Tích hợp thơng tin hệ thống an ninh tự động hệ thống khác qua BMS đem lại điểm nối chung cho tất hệ thống tòa nhà, thơng qua nhiều giao diện phòng điều khiển trung tâm Với việc tích hợp thơng tin này, kết nối thông tin-liên lạc hệ thống với cần thực cách: hệ thống gửi thông tin chọn lọc đến BMS hay thông qua BMS đến thiết bị khác để thực việc giám sát, báo cáo hay cảnh báo Với việc tích hợp thơng tin, hệ thống phản ứng lại với thay đổi tín hiệu theo cách khác đơn giản cung cấp cửa sổ giao diện đến người vận hành hệ thống BMS Các kỹ thuật tích hợp hệ thống an ninh BMS dựa phát triển kỹ thuật phần cứng phần mềm BMS nhằm cho phép tất hệ thống con, thành phần riêng biệt hệ thống vận hành với hệ thống giám sát, quản lý BMS Về lâu dài, kỹ thuật tích hợp hứa hẹn đem lại linh động lớn hệ thống mà mục tiêu người quản lý tòa nhà đảm bảo tất hệ thống kỹ thuật phải phối hợp hoạt động đồng với làm cho hoạt động tòa nhà trở nên hiệu suất 22 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh Một ví dụ thực tế hệ thống điều khiển truy cập (Access control) tích hợp với BMS hoạt động hiệu hơn, tạo môi trường làm việc an toàn giảm chi phí lượng: nhân viên cần phải truy cập vào khu vực an ninh để tiến hành công việc, với động tác chấp nhận truy cập hệ thống Access control, hệ thống BMS điều khiển bật hệ thống chiếu sáng, điều chỉnh nhiệt độ phòng, tạm thời tắt hệ thống chống xâm nhập, khởi động ghi hình khu vực truy cập Khi người sử dụng rời khỏi khu vực (theo ghi nhận hệ thống Access control), BMS điều khiển tắt ánh sáng, điều chỉnh HVAC chế độ tối thiểu, bật hệ thống chống xâm nhập,… hoạt động khơng tăng tính tiện nghi người sử dụng, an toàn khu vực bảo vệ mà giảm nhiều chi phí vận hành hệ thống Vị trí CCTV Camera hiển thị hình đồ hoạ với kiểm soát cửa Nhấp chuột vào CCTV Camera xem hình thực quay Tích hợp hệ thống Camera CCTV hệ thống anh ninh vào hệ thống BMS Tích hợp hệ thống thang máy vào BMS Các hệ thống tòa nhà thơng minh tạo dịch vụ tốt tiện nghi thang máy cho người sử dụng Điều khiển thang máy trở nên đa dạng phức tạp tòa nhà sử dụng nhiều hệ thống thang máy, kết hợp với hệ thống giám 23 Tích hợp hệ thống Camera CCTV hệ thống anh ninh vào hệ thống BMS Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh sát, tối ưu vận chuyển tòa nhà Các thang máy chí ln phiên ngưng sử dụng thời điểm ngày để tiết giảm lượng tăng thời hạn sử dụng Các thiết kế thông thường cho phép kết nối hệ thống thang máy với hệ thống thông tin, thông báo, hệ thống camera quan sát, hệ thống kiểm soát thẻ hệ thống HVAC, chiếu sáng tòa nhà Khi người sử dụng thang máy để truy cập khu vực làm việc, điều kiện vi khí hậu khu vực tự động điều chỉnh, tạo tiện nghi cho người sử dụng Tích hợp số hệ thống khác vào BMS  Hệ thống âm PA : BMS thực việc giám sát thiết bị hệ thống âm điều khiển loa hệ thống âm đưa thông báo hướng dẫn cần thiết có kiện bất thường xảy  Hệ thống thông tin liên lạc CATV : Hệ thống thông tin liên lạc bao gồm hệ thống điện thoại máy tính nội tòa nhà Các thiết bị hệ thống nối mạng LAN nội để chia sẻ thơng tin máy với Đối với hệ thống 24 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh CATV, BMS thực việc quản lý đường truyền, quản lý địa máy, quản lý trạng thái online/offline, phân quyền cho máy việc sử dụng sở liệu chung tòa nhà Hệ thống mạng máy tính LAN  Tổng quan Theo xu hội nhập cơng nghệ, mạng máy tính trở thành tảng truyền thông cho hệ thống quản lý, điều khiển thông tin liên lạc tòa nhà, Mạng máy tính khơng đơn hiểu kết nối máy tính đơn lẻ thành mạng máy tính nhằm chia sẻ tài nguyên dịch vụ mạng mà kết nối hệ thống khác BMS, PA, CCTV, PABX, tạo thành hệ thống đồng mặt quản lý mở rộng chức cho hệ thống Chinh lẽ đó, việc xây dựng hệ thống mạng máy tính toa nhà cần thiết Trong pham vi tóa nhà, kiến trúc mạng hình phân tán thường đề xuất, với kiến trúc thiết bị chuyển mạch (Access Switch) bố trí phần tán nhiều điểm kết nối thiết bị chuyển mạch trung tâm (Core Switch) thông qua đường cáp quang  Sơ đồ nguyên lý kết nối 25 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thơng minh  Tiêu chuẩn kỹ thuật hệ thông mạng Hệ thống mạng máy tính phải đảm bảo tiêu chuẩn sau: - Tính mềm dẻo (flexibility): Khả mở rộng, thêm bớt dịch vụ mạng tương lai khơng ảnh hưởng đến hoạt động tồn hệ thống mạng - Tính phân cấp (scalability): Khả mở rộng, thêm bớt cấu hình, ảnh hương đến vùng riêng biệt tầng nhà ma khơng ảnh hưởng đến tồn hệ thống Nếu có cố xẩy địa điểm mạng ảnh 26 Báo cáo thực tập tốt nghiệpTìm hiểu hệ thống giám sát tòa nhà thông minh hưởng đện thành phần cục nơi đó, khơng ảnh hưởng tới thành phần khác hệ thống - Độ tin cậy: Mạng đảm bảo thơng tin liên lạc tình huống, giảm thấp thởi gian gián đoạn liên lạc hư hỏng mạng cáp, thiết bị mạng, cố nguồn điện gây - Tính xác: Thơng tin phải đảm bảo nhanh, xác, tin cậy, khơng bị sai thay đổi q trình trao đổi thơng tin nguyên nhân chủ quan khách quan gây - Hiệu sử dụng: Đảm bảo mạng dễ sử dụng, dễ bảo trì, bảo dưỡng, đại, đáp ứng nhu cầu sử dụng - Độ an tồn: Có khả hạn chế chống rủi ro gây nguồn điện (sụt tăng áp đột ngột), thiên tai (sét, sấm chớp trời dông bão) v.v - Độ bảo mật thơng tin: Mặc dù hệ thống mở (có kết nối với mạng bên ngoài, Internet), đảm bảo tính độc lập, an tồn thơng tin Có khả chống công tin tặc - Tính mỹ thuật: Mạng cáp thi cơng phải đảm bảo mỹ thuật, phù hợp với kiến trúc nhà  Các thành phần hệ thống - Thiết bị chuyển mạch Switch: bao gồm chuyền mạch lõi (Core Switch) chuyển mạch truy nhập (Access Switch) - Thiết bị định tuyến Router - Hệ thống máy chủ Server: bao gồm Data Server, File Server, Application Server, NMS Server, Mail/Web server, - Hệ thống lưu liệu (Storage System) Back up 27 ... Internet), đảm bảo t nh đ c l p, an t n th ng tin C khả chống c ng tin t c - T nh mỹ thu t: Mạng c p thi c ng phải đảm bảo mỹ thu t, phù h p với kiến tr c nhà  C c th nh phần hệ th ng - Thi t. .. hệ th ng thang máy, k t h p với hệ th ng giám 23 T ch h p hệ th ng Camera CCTV hệ th ng anh ninh vào hệ th ng BMS Báo c o th c t p t t nghiệpTìm hiểu hệ th ng giám s t tòa nhà th ng minh s t, t i... c o th c t p t t nghiệpTìm hiểu hệ th ng giám s t tòa nhà th ng minh T ch h p hệ th ng an ninh (Sercurity) BMS C c hệ th ng an ninh ngày yêu c u nhiều loại thi t bị t ch h p kh c bao gồm thiết