Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát, theo dõi các hệ thống kỹ thuật để bảo vệ toà nhà cao tầng

Đứng trước thực tế đó, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động giám sát, theo dõi các hệ thống kỹ thuật để bảo vệ toà nhà cao tầng là nhằm tạo nên môi trường làm việc và sinh hoạt an t

NGUYễN VIệT ANH

NGHIÊN CứU THIếT Kế Hệ THốNG GIáM SáT, THEO DõI CáC Hệ THốNG Kỹ THUậT Để BảO

Vệ TOà NHà CAO TầNG

Chuyên ngành: Tự động hoá

Mã số: 60.52.60 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Người hướng dẫn khoa học

PGS.TS Đào Văn Tân

hà nội, 2008

NGUYÔN VIÖT ANH

NGHI£N CøU THIÕT KÕ HÖ THèNG GI¸M S¸T, THEO DâI C¸C HÖ THèNG Kü THUËT §Ó B¶O

VÖ TOµ NHµ CAO TÇNG

LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt

hµ néi, 2008

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, Các kết quả, số liệu nêu trong luận văn là trung thực và Chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Việt Anh

Lời cam đoan

Danh mục hình vẽ

Chương 1 - Tổng quan và các khái niệm về tự động hoá toà nhà 4 1.1 Tổng quan về hệ thống 4 1.2 Những khái niệm cơ bản về tự động hoá toà nhà 5

Chương 2 - Nghiên cứu hệ thống tự động hoá toà nhà của các hãng

Chương 3 - So sánh lựa chọn hệ thống tự động hoá toà nhà tối ưu 74

Chương 4 - Mô phỏng và lập trình điều khiển các hệ thống kỹ thuật

trong toà nhà bằng WebCTRL 82 4.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển và giám sát cho các hệ thống 82 4.1.1

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc BMS của Automated Logic Corporation Trang 31 Hình 3.1: Sơ đồ kiến trúc hệ thống của Siemens Trang 79 Hình 3.2: Sơ đồ kiến trúc hệ thống của Automated Logic Corporation Trang 80 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) Trang 83 Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống máy phát Trang 84 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý kết nối hệ thống tủ ATS và tủ hạ thế chính Trang 85 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống Chiler Trang 86 Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý giám sát hệ thống FCU Trang 87 Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống chiếu sáng Trang 88 Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý kết nối hệ thống báo cháy và bơm chữa cháy Trang 89 Hình 4.8: Sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống bơm cấp nước Trang 90 Hình 4.9: Lưu đồ thuật toán điều khiển FCU Trang 105 Hình 4.10 Lưu đồ thuật toán điều khiển Bơm nước Trang 108

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong thời đại công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, Chính phủ đã ra nghị quyết số 27/CP ngày 28 tháng 3 năm 1997 về "Ứng dụng và phát triển công nghệ tự động hoá phục vụ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước" Điều này cho thấy các nhà Lãnh đạo đất nước ta không muốn đất nước mình ngày càng bị tụt hậu trong quá trình hội nhập quốc tế, đặc biệt hiện nay nước ta đã ra nhập WTO, do vậy đây là thách thức rất lớn đối với lĩnh vực tự động hoá của chúng ta

Nhận thấy tự động hoá đóng vai trò vô cùng quan trọng trong lĩnh vực sản xuất cũng như làm cho cuộc sống của chúng ta văn minh, hiện đại nên hầu hết các nhà máy, xí nghiệp đang tiến đến tự động hóa các dây chuyền để tăng lợi nhuận, giảm sức người

Không chỉ tự động hoá được áp dụng mạnh trong ngành công nghiệp mà nó được áp dụng ở hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống để tạo ra sự tiện lợi, văn minh, an toàn cho con người Tự động hoá cho các toà nhà cũng không vì thế mà trong thời gian gần đây đang được phát triển mạnh ở nước ta Việc đưa tự động hoá vào giám sát, bảo vệ các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà sẽ giúp cho công năng sử dụng của toà nhà được tăng cao, đảm bảo môi trường làm việc, sinh hoạt của chúng

ta được thuận lợi, văn minh và an toàn

2 Mục đích, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu:

Hiện nay, trên thế giới các toà nhà cao tầng áp dụng tự động hoá vào các việc quản lý toà nhà rất nhiều, còn đối với nước ta việc này chỉ có trong một số ít các toà nhà, cao ốc hiện đại Nhận thấy các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà có vai trò lớn đối với người sử dụng, các hệ thống kỹ thuật không được tự động hoá một cách

đồng bộ mà chỉ áp dụng tự động hoá ở một khâu nào đó sẽ làm cho việc xử lý sự cố hay quản lý gặp rất nhiều khó khăn

Đứng trước thực tế đó, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động giám sát, theo dõi các hệ thống kỹ thuật để bảo vệ toà nhà cao tầng là nhằm tạo nên môi trường làm việc và sinh hoạt an toàn, tiện nghi hiện đại, ngoài ra qua đề tài này giúp chúng ta hiểu được các vấn đề tổng quát nhất của một hệ thống tự động hoá cho toà nhà từ cấu hình hệ thống, phần mềm điều khiển giám sát chuyên dụng, đến các bộ điều khiển cục bộ và các thiết bị trường

3 Đối tượng nghiên cứu:

Ta thấy thực tế trong đời sống hiện nay máy móc đang dần thay thế cho sức người, bên cạnh đó đời sống của chúng ta đang ngày càng tăng lên do vậy để có môi trường làm việc, sinh hoạt an toàn tiện nghi và hiện đại thì đối tượng ta cần nghiên cứu ở đề tài này chính là các phần mềm quản lý toà nhà của các hãng phát triển nhất trên thế giới trong lĩnh vực tự động hoá, từ các phần mềm này chúng ta

sẽ thiết kế phương án giám sát, theo dõi và quản lý các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà một cách tối ưu nhất

4 Nội dung nghiên cứu:

Nội dung chính ta cần nghiên cứu đó là các khái niệm cơ bản về tự động hoá trong toà nhà, tiếp theo ta cần tìm hiểu và nghiên cứu các hãng lớn trên thế giới mạnh về lĩnh vực tự động hoá trong toà nhà Từ các kết quả nghiên cứu đó ta lựa chọn ra một hệ thống phù hợp về mọi mặt để áp dụng cho các toà nhà của chúng ta

5 Phương pháp nghiên cứu:

Bằng các kiến thức đã được học, sưu tầm các tài liệu từ sách vở, Internet và

từ thực tế được làm công tác với một số công ty làm về lĩnh vực tự động hoá tác giả

đã nghiên cứu đưa tự động hoá vào để giám sát, theo dõi và bảo vệ các hệ thống kỹ thuật trong các toà nhà cao tầng

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

* Ý nghĩa khoa học:

Luận văn đã giới thiệu được các phần mềm chuyên dụng của các hãng về quản lý toà nhà, từ đây việc giám sát bảo vệ các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà cao tầng được thông qua bởi các thiết bị trường, truyền thông hiện đại

* Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Việc theo dõi và giám sát các toà nhà tại Việt Nam còn khá mới mẻ, vì hầu hết các toà nhà hiện nay của chúng ta chỉ thiết kế cục bộ tự động hoá các hạng mục riêng biệt như thang máy, điều hoà, PCCC Chính vì vậy việc giám sát và bảo vệ toà nhà là công việc tích hợp các hệ thống tự động riêng biệt thành một khối hệ thống tự động chung Từ đây ta chỉ cần một màn hình quản lý bằng phần mềm chuyên dụng thông qua các thiết bị trường để kết nối các thiết bị điều khiển cục bộ Tất cả các vấn đề cụ thể trên sẽ được nghiên cứu, phân tích trong luận văn với đề tài "Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát, theo dõi các hệ thống kỹ thuật để bảo vệ toà nhà cao tầng" để chứng minh việc áp dụng tự động hoá vào quản lý toà nhà là một lĩnh vực thiết yếu và rất cần thiết nhằm đem lại một cuộc sống an toàn, văn minh và hiện đại

7 Cấu trúc của luận văn:

Chương 1: Tổng quan và các khái niệm về tự động hoá toà nhà

Chương 2: Nghiên cứu hệ thống tự động hoá toà nhà của các hãng trên Thế

giới Chương 3: So sánh lựa chọn hệ thống tự động hoá toà nhà tối ưu

Chương 4: Mô phỏng và lập trình điều khiển các hệ thống kỹ thuật

Chương 1 TỔNG QUAN VÀ CÁC KHÁI NIỆM VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ

TOÀ NHÀ 1.1 Tổng quan về hệ thống:

Hệ thống giám sát, theo dõi các hệ thống kỹ thuật để bảo vệ toà nhà cao tầng hay nói ngắn gọn là tự động hoá toà nhà, được phát triển và ứng dụng khoảng 20 năm - 30 năm trở lại đây dựa trên cơ sở công nghệ tự động hoá phát triển và tích hợp tổng thể Hệ thống tự động hoá toà nhà (TĐHTN) ra đời trợ giúp cho việc quản

lý các toà nhà rất hiệu quả, đặc biệt về sự an toàn và kinh tế Chúng ta có thể tham khảơ ở một số toà nhà lớn đã được trang bị hệ thống tự động hóa toà nhà như: nhà băng Cudit Suisse First Boston ở Anh, sân bay Stuttgart ở Đức, toà nhà sinh thái ở Bỉ; còn ở Việt Nam sử dụng hệ thống BMS để theo dõi giám sát và bảo vệ toà nhà được sử dụng tại toà nhà Saigon Center HCM, Red River Building Hanoi, Opera Hilton Hotel Hanoi, …

Hầu hết các sản phẩm về tự động hoá toà nhà trên là do Hãng Siemens, Honeywell, ALC,… cung cấp, chúng đang được khai thác và sử dụng rất hiệu quả Các chức năng mô tả toàn bộ tính năng của một hệ thống tự động hoá toà nhà đó chính là nó được thể hiện tất cả các tính năng về báo động, giám sát, hệ thống quản lý năng lượng, hệ thống thông tin về truyền thông Cụ thể hệ thống tự động hoá toà nhà quản lý theo dõi, giám sát và bảo vệ các hệ thống:

- Hệ thống điện động lực

- Hệ thống điện chiếu sáng

- Hệ thống cấp nước

- Hệ thống điều khiển thông gió và điều hoà nhiệt độ

- Hệ thống điều khiển ra vào toà nhà

- Hệ thống báo động xâm nhập

- Hệ thống báo cháy, báo khói

1.2 Những khái niệm cơ bản về TĐH toà nhà

Chúng ta nên ứng dụng tự động hoá cho các toà nhà là vì các lý do sau: + Giao diện mở rộng từ một chỗ

Nhiều ý kiến cho rằng việc nhiều hệ thống toà nhà, thậm chí là nhiều nơi có thể được điều khiển và giám sát từ một vị trí dường như không thực Nhưng trong thực tế, sự tích hợp các hệ thống có thể cung cấp một trong những khái niệm ao ước nhât trong sự quản lý toà nhà: Sự điều hướng tại một chỗ (Single-seat navigation) giúp các nhà thiết bị chuyên nghiệp có thể xem xét tất cả các hệ thống

và thiết bị từ một trạm làm việc

Từ viễn cảnh của sự quản lý thiết bị, thì đó là mô hình lý tưởng để điều hành một toà nhà Thông tin về bất kỳ sự thực hiện của hệ thống và các điều kiện khác nhau có thể được xem xét, đánh giá và xử lí từ một giao diện đồ hoạ chung

Sự điều khiển tại một chỗ thật sự mang lại nhiều lợi ích Vì để điều hành nhiều hệ thống được trang bị đặc thù với mục đích đặt ra thì cần phải có nhiều máy

vi tính và phần cứng khác Một điểm điều khiển chung sẽ làm giảm sự phức tạp, chi phí cao cho phần cứng phụ và phí tổn dành cho nhiều chương trình huấn luyện

cho một hệ thống Một phương pháp điều khiển phổ biến dễ dàng hơn cho mọi người

Chức năng với các đặc tính như vậy cũng như sự quản lý sự kiện và tuyến báo nguy được nâng cao Một đặc tính tạo điểm tựa giúp người sử dụng giảm chi phí ban đầu trong khi đó vẫn làm tăng vốn đầu tư hệ thống

Đối với các công ty điều hành nhiều nơi, lợi ích kinh tế và lợi ích quan lí của

sự quản lí tại một chỗ là rất lớn Năng suất được tăng lên vì nhân viên toà nhà làm việc có hiệu suất hơn Cũng như nhu cầu về lao động làm sau giờ chính đắt đỏ sẽ giảm xuống đáng kể

+ Sự quản lí thông tin

Những người chủ và các nhà quản lí thiết bị không chỉ muốn dữ liệu mà họ cần thông tin để có quyết định đúng đắn đúng lúc, đúng chỗ Cũng như thông tin này không chỉ đưa vào việc quản lí các chi phí điều hành mà còn áp dụng vào việc điều hành suôn sẻ chính toà nhà của nó

Các hệ thống được tích hợp cung cấp các phương tiện dễ dàng để thu thập và nhóm thành một loại dữ liệu điều hành mà bạn muốn và lưu trữ ở cơ sở dữ liệu trung tâm Sau đó BAS có thể tạo ra các bản báo cáo, ra hiệu báo nguy, thực hiện nhiệm vụ thường ngày… Những khả năng này cho phép bạn cải thiện nhận biết về các vấn đề điều hành quan trọng trong thiết bị của bạn, trong khi rút ngắn thời gian phản ứng lại

Thông tin tốt hơn cũng có nghĩa là bạn sẽ có thêm khả năng tìm ra các cơ hội mới để giảm chi phí

+ Tăng khả năng truy cập thông tin mấu chốt

Theo cách thông thường, bạn không thể kiểm soát những gì mình không thể nắm bắt được Và khi điều đó xảy ra với các phép đo điều hành, thì truy cập sẽ là

chìa khoá của vấn đề Trong một bảng kế hoạch tích hợp hệ thống có hiệu quả, các nhà quản lí thiết bị đã truy cập thông tin được coi là không thể truy cập và không thể lấy lại được từ xa, nhận nhiệt độ hay thay đổi, dữ liệu hiệu suất thiết bị, hay công tắc bị rò mạch trên một bảng điện Thật sự thì thông tin này có thể được lưu giữ lại hầu như bất kỳ vị trí nào, bất kỳ đâu trong thiết bị Lợi ích này có thể giúp giải quyết vấn đề quan trọng của các chương trình bảo dưỡng dự đoán trước, gỡ rối

và mặt khác tránh lỗi thiết bị

Tương tự như vậy, dữ liệu điều hành thực sự là vô giá Khi các hệ thống được tích hợp, BAS sẽ cung cấp lối vào các mã bị lỗi đặc trưng, nhờ đó ta có được các ước lượng giới hạn để xác định một cách chính xác những gì đã xảy ra và nó xảy ra ở đâu, nguyên nhân là gì và sau đó áp dụng ngay các biện pháp để giải quyết vấn đề và ngăn không cho chúng xuất hiện trở lại

Ta thử xem thí dụ về việc kiểm soát CO trong bãi đậu xe Nếu các thiết bị này chỉ đơn giản được kiểm soát bằng mạch điện tử, thì chúng sẽ được chỉ thông báo đến các nhà quản lí thiết bị thông qua các còi báo động khi một hay nhiều thiết

bị vượt quá mức độ cho phép Tuy nhiên, nếu các thiết bị được tích hợp vào BAS, thì các nhà quản lí thiết bị sẽ không chỉ nhận được còi báo động mà còn có cả các thông số hoạt động như tuổi thọ của pin cảm biến hay các mã cảnh báo chỉ sự báo động có thể được định mức để cho biết liệu đó là sự nhiễm CO, tích tụ bụi bẩn trong các cảm biến hay là do nguyên nhân khác Đối với trường hợp này, truy cập thông tin có thể giúp ngăn chặn hỏng hóc và mất năng suất

+ Giảm chi phí và kéo dài tuổi thọ thiết bị

Mặc dù vốn đầu tư ban đầu của việc tích hợp các hệ thống toà nhà có thể trì hoãn ý định thực hiện nhưng các chuyên gia hiểu rõ các tiềm năng giảm chi phi tức thì và dài hạn

Sự giảm bớt chi phí từ các hệ thống tích hợp thực hiện dưới nhiều dạng trên

cơ sở bảo toàn năng lượng hiệu quả và phải chăng Sự quản lí thiết bị được đổi mới hầu như luôn làm tăng năng suất và giảm bớt các chi phi hay nhu cầu lao động Các chương trình bảo quản dự phòng hay dự đoán trước giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm thời gian chết

Trong lúc thực hiện, ta có thể nhận ra nhiều hướng khác nhau và nhờ thế tránh được các chi phí chính Ví dụ như những yêu cầu sửa chữa khẩn cấp gây ra việc mất năng suất không chỉ cực kỳ tốn tiền mà chúng còn là những trường hợp không thể chấp nhận được trong các cơ quan đòi hỏi yêu cầu chính xác cao (như nghiên cứu phòng thí nghiệm, việc sản xuất bảo đảm sức khoẻ và đáng tin cậy)

Với các hệ thống tích hợp tòa nhà, các chiến lược bảo quản dự phòng dự đoán trước cao cấp nhằm kéo dài tuổi thọ của thiết bị chính Việc truy cập vào dữ liệu hệ thống phù hợp giúp dự đoán và ngăn chặn các lỗi một cách dễ dàng trước khi chúng xảy ra

Nếu các hệ thống được tích hợp thành một BAS mới, thì các thiết bị chuyên nghiệp (Facility professionals) đang điều hành hệ thống BAS cũ vẫn có khả năng

sử dụng

+ Quá trình xử lí đồng bộ bên trong và tối ưu hệ thống

Khi các hệ thống toà nhà có khả năng chia sẻ thông tin hoạt động với nhau, hay sử dụng thông tin từ một hệ thống gây ảnh hưởng đến quyết định của một hệ thống khác, thì các kết quả có thể hiệp trợ cho nhau Một ví dụ đơn giản ta có thể thấy là nếu một người làm công vào toà nhà đang trong thời gian không phải là cao điểm thì BAS sẽ điều khiển hệ thống chiếu sáng ở khu vực chịu tác động, và các điều kiện ở khu vực đặc biệt, trong khi đó hệ thống bảo mật sẽ được báo cho biết vị trí của anh ta Sự tích hợp có thể nâng cao lợi ích của người thuê, nhờ đó thiết bị có

thể đã hoạt hoá từ trước khi người thuê sở hữu các điều kiện đã chuẩn bị sẵn và nơi

có thể sử dụng Mục tiêu là tối ưu sự tiện nghi và sự linh hoạt dành cho người thuê

và người làm công, đã mang lại tính tối ưu cho sản phẩm và sự thoả mãn cho người dùng Các mức độ cao của sự tinh xảo có thể được thực hiện nhờ các hệ thống tích hợp Hầu hết các hệ thống bảo mật và các hệ thống an toàn cháy nổ và báo nguy có thể truyền thông tin một cách hiệu quả cho phép các camera được điều khiển và tập trung vào máy dò khói đã hoạt hoá hay thu hút các trạm để ghi lại các hoạt động như các báo động giả, hay thậm chí là hành động phá hoại

Ngày nay hầu hết các công nghệ BAS bao gồm các thuật toán tính toán sunrise và sunset (để hoạt hoá đèn) và những việc có thể được nối mạng cùng với các cảm biến ánh sáng để điều khiển cường độ ánh sáng và đảm bảo mức ánh sáng

ở điều kiện tiêu chuẩn cho phép với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu

+ Tăng năng suất, hiệu quả trong sử dụng và an toàn

Do các nhà thiết bị chuyên nghiệp đang đứng trước thử thách phải quản lí nhiều tòa nhà hơn trong khi nguồn lực vẫn như thế hay có thể ít hơn, nên rất khó nhận ra các nguồn lợi Sự tích hợp các hệ thống có thể cung cấp một vài sự trợ giúp dành cho các công ty đang thực hiện giảm nhân công hay hạn chế tiền thuê

Khả năng dừng một thiết bị ở vị trí chính xác vào đúng thời điểm và chỉ khi cần thiết là một cách chắc chắn để giảm bớt hay loại trừ thời gian lãng phí Thêm vào đó, một hệ thống BAS được tích hợp có thể cung cấp thông tin cần thiết cho đội ngũ nhân viên có mặt để nhận biết các vấn đề và các điều kiện ở mỗi vị trí trước khi chúng xảy ra, chúng sẽ được chuẩn bị tốt hơn để thực hiện nhiệm vụ chỉ trong thời gian ngắn

Sự an toàn và hài lòng của người sử dụng được đặt lên hàng đầu Độ an toàn trong hầu hết các thiết bị, đặc biệt trong các giờ không phải cao điểm có thể được

tăng lên Sự tích hợp các hệ thống có thể giúp giảm bớt các báo động sai do sự báo tin tức sai tức là tăng độ an toàn

+ Độc lập với tòa nhà

Việc tích hợp các hệ thống có thể củng cố sự độc lập của bạn trước nhà cung cấp BAS Thiết bị BAS ngày nay phần lớn dựa trên kỹ thuật “hệ thống mở”, tức là BAS có thể liên lạc khi cần thiết với các hệ thống khác và các trình ứng dụng đang được sử dụng các giao thức khác để truyền tin trong thiết bị của bạn Một trong những lợi ích của việc điều khiển một thiết bị với các hệ thống tích hợp là khả năng lựa chọn thành phần và các trang thiết bị phụ thêm hệ thống trong một thị trường giá cả đầy tính cạnh tranh, nhưng vẫn mang lại lợi nhuận từ việc sử dụng tích hợp một nguồn (single – source integrator)

+ Việc chịu trách nhiệm từ một nguồn

Chọn việc tích hợp thì các cơ hội đạt được lợi nhuận có được từ hệ thống sẽ tăng lên đáng kể Điều đó đòi hỏi một sự tích hợp có kinh nghiệm để đưa mọi hệ thống lại với nhau và cùng làm việc, từ thiết kế và sự lắp đặt thông qua phận sự và doanh số người tiêu dùng Việc chịu trách nhiệm từ một nguồn duy nhất và sự tiếp cận tại một điểm cũng là những mặt lợi khi xuất hiện những vấn đề bất thường

Vậy hệ thống TĐH toà nhà làm được gì cho chúng ta?

Hiện nay hầu hết các hệ thống TĐH toà nhà đều có 6 khả năng:

- Có trạm điều khiển trung tâm để nhận cảnh báo và trạng thái hoạt động của tòa nhà, bằng cách tận dụng mạng cục bộ hoặc mạng diện rộng và nhiều trạm vận hành có phối hợp chặt chẽ

- Có hệ thống cảnh báo từ xa luôn thường trực trong mạng và modem điện thoại

- Có thể lập lịch và theo dõi để bảo đảm đáp ứng sự tiện nghi cho khách hàng

Các chức năng cần thực hiện trong hệ thống TĐH toà nhà gồm có:

- Hệ thống điều hòa không khí (HVAC): Nhiệm vụ của hệ thống này là điều hòa nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ các chất trong không khí và sự lưu thông không khí Công nghệ HVAC cho khả năng giám sát trung tâm và thay đổi cách thể hiện hệ thống theo thông số lựa chọn, như theo thời gian trong ngày, theo mùa, theo khoảng trống v v… Hệ thống có thể giám sát từ xa mọi mặt của sự biểu hiện và có thể điều khiển thành phần hợp thành từ trung tâm hay từ bất kỳ đâu thông qua mạng thông tin

- Hệ thống điều khiển ánh sáng (Lighting Control): Cho phép điều khiển hệ thống ánh sáng dựa vào nhiều thông số như cường độ ánh sáng, độ rọi để chắc chắn sẵn sàng có ánh sáng lúc cần thiết nhưng cũng chắc chắn rằng nó được sử dụng đúng như yêu cầu Bên cạnh hệ thống ánh sáng bên trong phòng, hệ thống ánh sáng bên ngoài có thể được chiếu sáng vào buổi tối cũng giống như mọi lúc trong ngày, ngay cả khi tầm nhìn bị hạn chế vì thời tiết Hệ thống điều khiển ánh sáng có thể thông báo cho bạn biết khi nào ắc quy dành cho hệ thống ánh sáng khẩn cấp đang

cạn, nhờ đó bạn có thể thay thế nó trước khi nó tắt Bạn cũng có thể biết khi nào bóng điện cháy và những sự kiện không lường trước được xảy ra

- Hệ thống điều khiển vào ra (Access Control): Hệ thống có thể đáp ứng yêu cầu bảo mật riêng như cửa phòng, hay thông tin báo cáo về việc giám sát vào

ra, ngoài ra còn có thể đăng nhập từ xa qua mạng máy tính Những khả năng điều khiển truy cập cửa cho phép loại bỏ bất kì ai trong đó từ tất cả các đường dẫn đang đồng thời chia thành nhiều nhánh từ hệ thống chính

- Hệ thống điều khiển bảo vệ (Security Control): Các hệ thống phức tạp trong tòa nhà là chủ đề cho các vấn đề cần bảo vệ như lửa, khí đốt, khói, nước, …

Hệ thống điều khiển bảo vệ có thể bảo vệ hàng hóa, bảo vệ công ty và nhân viên bằng cách phát hiện ra những đe dọa này và tạo khả năng phản ứng kịp thời đối với từng trường hợp thông qua những sự truyền đạt thông tin hai chiều: cảnh sát, cứu hỏa và các đội cứu hộ khác có thể được gọi đến tự động Các khu vực cháy sẽ được

cô lập bởi các tường chắn lửa (Doot Fire), các đèn báo sẽ tự động kích hoạt và nhiều hơn thế

- Hệ thống quản lí tòa nhà (Building Management): Cho phép việc quản lí tiện lợi, giám sát và điều khiển mọi thành phần của các hệ thống trong tòa nhà Công nghệ quản lí tòa nhà tập trung vào mọi thành phần chứ không chỉ quan tâm đến HVAC, hệ thống chiếu sáng, an ninh, lối vào ra, thang máy, điều khiển việc ra vào các bãi đỗ xe, quản lí thời gian, quản lí người sử dụng, quản lí năng lượng bao gồm theo dõi việc tiêu thụ,… Hệ thống quản lí tòa nhà có thể khiến mọi thành phần đáp ứng nhanh hơn yêu cầu của người sử dụng và đạt được nhiều hiệu quả hơn Đối với các trường hợp của HVAC và thiết bị khác được lắp đặt trong các tòa nhà, có thể giám sát, điều khiển và thông báo đến các đội bảo dưỡng về những vấn đề sắp xảy ra trước khi chúng có thể ảnh hưởng đến sự hoạt động của hệ thống

Chương 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TÒA NHÀ CỦA

CÁC HÃNG TRÊN THẾ GIỚI 2.1 SIEMENS

2.1.1 Giải pháp hệ thống của hãng Siemens:

Về lĩnh vực TĐHTN Siemens đưa ra một hệ thống hoàn thiện từ phần mềm, các bộ điều khiển, cấu trúc mạng đến các thiết bị trường Hệ thống TĐHTN này có tên là APOGEE APOGEE tích hợp toàn bộ các yêu cầu về hệ thống và sự tự động hoá của các thiết bị Như:

Hỗ trợ các chuẩn mở

- BACnet trên giao thức TCP/IP

- OPC trên giao thức TCP/IP

- FLN (Floor lever Network - Mạng cấp điều khiển)

Sử dụng mạng nội bộ hoặc mạng Internet cho cấp mạng thấp và cấp quản

lý toà nhà

Gửi đi các báo động nguy cấp và các thông báo về hệ thống bằng cách nhắn tin, gọi điện hay gửi thư điện tử sử dụng RENO (Remote Notification Option)

Khả năng thay đổi hệ thống

Không giới hạn số lượng trạm làm việc Insight trong MLN

Tối đa 4 BLN (Building Level Network) trong mỗi Insight

Tối đa 100 bộ điều khiển và trạm vận hành Insight trong mỗi BLN

Tối đa 96 thiết bị trường cho mỗi MBC (Modular Building Controlers), MEC (Modular Equipment Controlers) với thiết đặt FLN, RBC (Remote Building Controlers)

Tối đa 125 nút LonWorks trong mỗi MEC

Cơ sở Insight và các phiên bản cao cấp phù hợp với các yêu cầu của người

sử dụng Cơ sở Insight có thể phát triển bằng cách thêm các trình ứng dụng

Khoanh vùng các giải pháp điều khiển bằng các bộ điều khiển độc lập hay khoanh vùng các trình ứng dụng điều khiển thiết bị mở rộng tinh vi bởi một mạng

Khả năng điều khiển của thiêt bị trường trong BLN với MEC

Các bộ điều khiển biến đổi tuỳ theo ý theo các thông số riêng của người sử dụng với các bộ điều khiển ứng dụng riêng

Hình 2.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC MBS CỦA SIEMENS

2.1.2 Cấu trúc hệ thống

Cấu trúc hệ thống mạng APOGEE bao gồm 4 cấp: cấp trường, cấp điều khiển (Foor level network), cấp điều khiển giám sát (Building level network) và mạng quản lý cấp trên (Management level network)

Cấp trường có nhiệm vụ truyền tin giữa các bộ điều khiển và các thiết bị trường Các bộ điều khiển như: PXM, TEC, LRC, DEM,…

Cấp điều khiển (Foor level network) có nhiệm vụ truyền thông thông tin

từ các bộ điều khiển cấp trên (như: MBC, MEC, LMEC) tới các bộ điều khiển cấp trường

Cấp điều khiển cấp giám sát (Building level network) có nhiệm vụ truyền thông thông tin toàn toà nhà từ trạm điều khiển Insight Server đến các bộ điều khiển cấp điều khiển

Mạng quản lý cấp trên (Management level network) có nhiệm vụ vận hành toàn hệ thống và quản lý toà nhà Ở đây toà nhà có thể vận hành qua mạng Internet nhờ phần mềm APOGEE

2.1.3 Tích hợp hệ thống

Sự tích hợp các hệ thống tạo cho khả năng kết nối các hệ thống bằng các cách thức thực hiện và khả năng làm việc cao nhất Hệ thống có thể trao đổi thông tin với những giao thức khác nhau, bao gồm BACnet, OPC, LonWorks, Modbus và TCP/IP Những thành phần tích hợp chính bao gồm:

 PLC và SCADA

 Điều khiển trong công nghiệp

 Điều khiển trong các phòng thí nghiệm

 Điều khiển thang máy

 Quản lý năng lượng

 Điều khiển bể chứa nước và máy phát

 Hệ thống phát hiện rò Gas và đo lường chất

Dưới đây là những ưu điểm nổi trội của các hệ thống khi chúng được tích hợp vào hệ thống APOGEE:

+ Sự tích hợp dựa vào việc sử dụng những giao thức chuẩn

Với những giao thức chuẩn, sự tích hợp của các hệ thống và thiết bị có thể mang một hình dáng mới Cấu hình thiết bị thường dễ hơn và mở rộng sự lựa chọn các thiết bị và các hệ thống con Lựa chọn một hệ thống có cơ sở giao thức

mở giúp thuận lợi hơn cho vấn đề tài chính

Với cấu trúc mở APOGEE và những khả năng tích hợp của Siemens, hệ thống APOGEE đã bao gồm khả năng tương thích với tất cả các giao thức chuẩn phổ biến hiện nay Các giao thức chuẩn APOGEE sử dụng gồm BACnet, LonTalk, Modbus và OPC

Các tiện ích khi tích hợp theo chuẩn APOGEE:

Đối với BACnet:

- Hỗ trợ BACnet Ethernet, BACnet IP và BACnet MS/TP

- Giám sát và điều khiển các đối tượng BACnet, cùng với các tính năng đọc và viết, sự thông báo các sự kiện và báo nguy và sự nhận báo nguy

- Nhận ra các thiết bị BACnet bên thứ ba và các hệ thống trong mạng và phát triển các danh sách đối tượng

- Tích hợp thiết bị HVAC bao gồm các máy làm lạnh, các nồi hơi,…

- Khả năng lập trình Insight với tính năng mạnh mẽ, khả năng lập biểu, báo nguy, định hướng và điều khiển đồ hoạ của các thiết bị BACnet

Đối với LonTalk và LonWorks:

- Hỗ trợ mạng LonWorks và thiết bị chấp hành LonMark (LonMark Compliant Devices)

- Tích hợp LonMark Compliant Devices để báo nguy, định hướng, lập biểu,… trong Insight

Đối với OPC:

- Điều khiển các giá trị hiện hành của các mục OPC , sự thay đổi điểm cố định và các trị số điều khiển thiết bị

- Phần mềm Insight có đồ hoạ dành cho OPC - các thiết bị đã được tích hợp APOGEE biến đổi thông tin điều khiển toà nhà thành các mục OPC để có thể được xem xét và điều khiển từ các trình ứng dụng khác

Đối với Modbus:

- Hỗ trợ các phiên bản RTU (Remote Terminal Unit) của Modbus

- Giám sát và điều khiển hàng trăm công nghệ hàng đầu của Modbus

- Cho phép các hệ thống của Modbus đọc và ghi các trị số dữ liệu APOGEE

+ PLC & SCADA & Các dịch vụ hỗ trợ

Công nghệ TĐHTN của Siemens đưa ra sự sắp xếp mở rộng các vấn đề PLC và SCADA để đáp ứng các yêu cầu cho thiết bị Với một dịch vụ cần thiết,

ví dụ nếu đã có 1 hệ thống PLC/SCADA dành cho các chức năng quản lý thiết

bị, công nghệ TĐHTN của Siemens sẽ cung cấp các dịch vụ hỗ trợ về hệ thống,

lập trình lại chế độ PLC đang hiện hành và các kỹ thuật khác nêu muốn nâng cấp thiêt bị

Các hệ thống PLC và SCADA được phát triển để đáp ứng rộng rãi các yêu cầu giám sát và điều khiển Công nghệ của Siemens có khả năng giải quyết nhiều vấn đề ứng dụng như:

- Điều khiển hệ thống HVAC

- Đo các phần tử

- Quản lý, giám sát năng lượng

- Điều khiển và giám sát sự phát sinh

- Điều khiển van cấp nước và thoát nước bẩn

- Điều khiển quạt, van, bơm

- Bảo tồn năng lượng

- Làm sạch phòng

- Điều khiển vấn đề môi trường

- Giám sát cơ cấu chuyển mạch và điều khiển động cơ

- Giám sát những nguyên liệu nguy hiểm

- Phát hiện rò Gas và hệ thống an toàn cháy nổ

+ Tích hợp hệ thống thang máy

Công nghệ TĐHTN của Siemens hỗ trợ các Driver truyền thông có bộ xử

lý mở và các giải pháp khác nữa để tích hợp hệ thống thang máy

Sự kết hợp các thang máy với hệ thống HVAC đã đạt được sự tiện nghi và hiệu suất năng lượng và thậm chí là lập trình sự điều khiển HVAC ở tầng hoặc trong phòng dựa vào sự quan sát lối vào thang máy

Sự kết hợp hệ thống ánh sáng với các thang máy mang lại nhiều lợi ích Ví dụ: khi người thuê hay người sử dụng tham gia vào một thiết bị thì sau khi kết

thúc, lối dẫn thang máy đến tầng đã được chỉ định có thể tự động đặt chương trình ánh sáng và khi có sự sưởi ấm hay làm lạnh dành cho khu vực làm việc thích hợp sẽ được kích hoạt ngay lập tức

Sự kết hợp tốt hơn các thang máy với tất cả các hệ thống như an toàn cháy

nổ, sự bảo vệ,…APOGEE đặt ra những phản ứng đặc biệt trước các trường hợp khẩn cấp (như hoả hoạn…)

+ Sự tích hợp phát hiện khí đốt và đo lường chất

Sự kết hợp chức năng nhận biết khí đốt và tạp chất với HVAC đã đạt được

sự tiện nghi và hiệu suất năng lượng cao Điều này có thể cung cấp sự giám sát

và báo động tốt hơn trong việc phản ứng lại các nhận biết về khí nổ và tạp chất

Nó cũng cho phép sự tự động hoá hệ thống làm thông gió và các hệ thống HVAC khác dựa vào thành phần của các mức khí và chất được phát hiện

+ Sự tích hợp hệ thống HVAC

Bằng khả năng phối hợp mở các hệ thống trong APOGEE, toà nhà của Siemens có thể kết hợp với đa dạng các hệ thống HVAC từ tất cả các nhà sản xuất

+ Sự tích hợp điều khiển hệ thống chiếu sáng

Việc kết hợp hệ thống chiếu sáng với HVAC sẽ đạt được sự thuận tiện và hiệu suất năng lượng

Việc kết hợp hệ thống ánh sáng và sự điều khiển lối vào mang lại nhiều lợi ích Ví dụ: khi người thuê hoặc người sử dụng tham gia vào một thiết bị, thì sau khi sử dụng các thẻ khoá thâm nhập, các đèn và hệ thống sưởi ấm hay làm lạnh dành cho khu vực làm việc thích hợp sẽ được kích hoạt ngay lập tức

+ Sự tích hợp quản lý năng lượng

Sự kết hợp việc quản lý năng lượng với hệ thống HVAC nhằm đạt được

sự tiện lợi và hiệu suất năng lượng Sắp xếp sự tắt/mở của hệ thống dựa trên cơ

sở tạo ra một miêu tả sơ lược cho mức năng lượng cần dùng dành cho tất cả các

hệ thống thiết bị

+ Sự tích hợp hệ thống bảo vệ

Sự tích hợp hệ thống bảo mật và các hệ thống khác để biến đổi tự động các hệ thống và thiết bị thích hợp trong trường hợp báo động

+ Sự tích hợp điều khiển bể chứa nước và máy phát điện

Từ một chỗ với hệ thống giao diện mở rộng giúp cho có thể vận hành nhiều thiết bị hạ tầng

Sự kết hợp việc quản lý năng lượng với hệ thống HVAC nhằm đạt được

sự tiện lợi và hiệu suất năng lượng cao Việc này thông qua các kỹ thuật sắp xếp

sự tắt/mở của hệ thống dựa trên cơ sở cần năng lượng ít hơn hay nhiều hơn cho các hệ thống thiết bị

* Đặc điểm kỹ thuật:

a Phần mềm hệ thống

Phần mềm hệ thống của APOGEE là một hệ thống phần mềm lớn bao gồm nhiều thành phần như: APOGEE Insight, phần mềm thu thập và ghi dữ liệu (System Data Archiving and Reporting), hệ thống công cụ (System Maintenance Tools), nâng cấp Firmware (Firmware upgrades), APOGEE Ethernet Microserver

Phần mềm hệ thống APOGEE cung cấp cho bạn sự điều khiển theo hệ mở và thông tin về các hoạt động của tòa nhà như những gì đang xảy ra và các khuynh hướng ngoài giờ Thông tin có thể được truy cập ở bất kỳ đâu, tại bất cứ thời điểm nào và bất ký nơi nào đến người sử dụng đã đăng ký bản quyền, thông qua

các hệ giao tiếp đồ hoạ trực giác Người sử dụng có thể giám sát các khu vực để điều hành dựa vào các thông số họ thiết lập, gửi đi các báo cáo về những trạng thái ngoài giờ

Trong hệ thống phần mềm này thì phần mềm chủ chốt vận hành là Advanced, nó có những tính năng nổi bật sau:

Insight-Một máy tính cá nhân sẽ được biến thành một trạm theo chuẩn Apogee đầy tính năng trong trạm vận hành Insight-Advanced Trạm vận hành Insight-Advanced cung cấp một đường dẫn đồ họa để quản lý và điều khiển một tòa nhà

từ một giao diện dễ sử dụng Thêm vào đó, nó còn cung cấp các thiết bị cùng với hiệu quả rộng và sự trao đổi các thông tin thật sự có giá trị

Ở trạm vận hành Insight-Advanced có thể:

- Giám sát và điều khiển qua đồ họa toàn tòa nhà

- Lập trình và thay đổi thao tác hoạt động của thiết bị cơ khí

- Thu thập, xem xét và phân tích chiều hướng thông tin

- Kết nối các trạm Insight với nhau với sự quản lý hệ thông trung tâm, sử dụng các tính năng mạng

- Thực hiện đồng thời đa nhiệm vụ thông qua hệ điều hành Windows XP, Windows 2000, Windows NT

- Gỡ rối và điều chỉnh hệ thống nhờ đồ họa động (Dynamic Plotter)

- Thực hiện quản lý thông tin và báo cáo sự liên kết với phần mềm Microsoft Excel

Ngoài ra còn có:

- Cấu trúc hướng đối tượng

Trạm Insight cung cấp giao diện đồ họa cao cấp nhất trong công nghiệp Các nhà điều hành có thể dễ dàng và nhanh chóng truy cập vào bất kỳ trình ứng

dụng nào trong trạm Thêm vào đó, người dùng có thể mang hay trao đổi thông tin giữa các trình ứng dụng Insight chỉ bằng cách đơn giản là “kéo và thả” Nhà điều hành sẽ không phải mất thời gian để sao chép và dán dữ liệu từ trình ứng dụng này sang trình ứng dụng khác

- Tính linh hoạt:

Cung cấp đồng thời việc hỗ trợ dành cho sự phối hợp của mạng Ethernet, những sự kết nối chuyên dụng đến các panel trường

Mỗi trạm Insight có thể quản lý:

 Tối đa 64 EBLN (Ethernet Building Level Networks) và mỗi EBLN có thể được định rõ với tối đa 100 nút, cùng với một giới hạn thực hiện tổng thể không quá 1000 nút panel trường trong mạng Ethernet

 Tối đa 4 mạng cấp tòa nhà (Building Level Networks) chuyên dụng (RS-485 BLN) và mỗi RS-485 cho mỗi BLN có thể hỗ trợ không quá

b Các bộ điều khiển

Trong hệ thống tòa nhà APOGEE, Siemens chú trọng đến các bộ điều khiển sau: MBC (Modular Building Controller), MEC (Modular Equipment

Controller), RBC (Remote Building Controller) và FLNC (Floor Level Networks Controller)

* MBC

Giới thiệu

MBC là một bộ điều khiển chủ chốt trong hệ thống tòa nhà của APOGEE MBC có tính năng làm việc cao trên nền điều khiển số trực tiếp DDC (Direct Digital Control) Nó có thể làm việc một mình hay kết nối trong mạng phức hợp MBC là thiết bị giám sát và điều khiển các thiết bị phân tán trong mạng FLN và những hệ thống khác (như bình ngưng, nồi hơi, an toàn cháy nổ, bảo vệ và ánh sáng) Trong một hệ thống mạng tay đôi có thể kết nối tới 100 MBC

 Quản lý báo động thông minh, thu thập xu hướng dữ liệu lược xử, người vận hành giám sát và kiểm soát các chức năng

 Hỗ trợ cho sự truyền thông bình đẳng theo tiêu chuẩn công nghiệp TCP/IP

Cấu trúc khối xây dựng tích hợp

Mỗi MBC có khả năng truyền thông với nhiều hệ thống đa năng Mỗi bộ

xử lý nguồn mở hoặc bộ xử lý mở cung cấp sự điều khiển độc lập cho một tập hợp lên tới 96 thiết bị FLN Tổng cộng có 5 bộ xử lý, có khả năng truyền thông với 5 hệ thống khác nhau, có thể tập trung vào một bảng MBC đơn lẻ Tính linh hoạt mạnh mẽ cung cấp một số lượng cấu hình không hạn chế có thể Ví dụ, 2 bộ

xử lý mở truyền thông với 192 thiết bị FLN trong khi bộ xử lý thứ 3 điều khiển bảng điện và một bộ xử lý thứ 4 truyền thông đến hệ thống đánh lửa hoặc thậm chí là một mạng lưới các thiết bị sử dụng một giao thức tiêu chuẩn Trong một cấu hình độc lập, MBC có thể hoàn tất các yêu cầu của một điều phối viên mạng lưới giám sát BMS, các kế hoạch vận hành quản lý, báo hiệu, quay số tới các hệ thống xây dựng khác, các máy in và máy nhắn tin và truyền thông đến các thiết

bị kết nối khác

Truy cập thông tin toàn cục

Mỗi MBC được trang bị với 2 cổng đầu cuối của người vận hành loại

RS-232 Các cổng này hỗ trợ cho việc kết nối của một bộ điều giải, một thiết bị đầu cuối đơn giản CRT (màn hình máy tính), máy tính xách tay hoặc máy in Các thiết bị được kết nối với cổng đầu cuối có được sưu truy cập thông tin toàn cầu

* MEC

Giới thiệu

MEC có khả năng hoạt động cao dựa trên nền DDC Các thiết bị này vận hành độc lập hoặc lắp đặt theo mạng để thực hiện các điều khiển phức tạp, các chức năng giám sát và quản lý năng lượng mà không cần dựa vào một bộ xử lý cấp cao hơn Bộ điều khiển thiết bị module nguồn truyền thông với các bảng trường khác (field panel) hoặc các trạm làm việc trên BLN hoặc với một kết nối

từ xa lựa chọn tới một bàn trung tâm giao tiếp người – máy Mạng BLN có thể vận hành trên giao thức TCP/IP MEC có thể cung cấp sự giám sát, điều khiển và kiểm soát đối với các thiết bị của mạng FLN Mạng FLN có thể là LonTalk

 Các ứng dụng quản lý năng lượng lắp trong và chương trình DDC để quản

 Lựa chọn với các công tắc chuyển mạch tự động không can thiệp

 Lựa chọn về khả năng tương thích với mạng LonWorks

 Lựa chọn truyền thông bình đẳng đối với tiêu chuẩn công nghiệp TCP/IP Truy cập thông tin toàn cục

Mỗi bộ điều khiển thiết bị nguồn dạng module hóa MEC được trang bị với một cổng đầu cuối của điều hành viên RS-232 Cổng này hỗ trợ cho sự kết nối giao diện người sử dụng cục bộ (LUI), một thiết bị đầu cuối đơn giản như màn hình CRT, PC máy tính cá nhân hoặc máy in Các thiết bị được kết nối với cổng đầu cuối có thể truy cập thông tin toàn cầu, bộ điều khiển thiết bị nguồn dạng module hóa MEC 13xx hỗ trợ một cổng RS-232 thứ cập để sử dụng cùng với một bộ điều giải

* RBC

Giới thiệu

RBC là một bộ điều khiển có khả năng hoạt động cao dựa trên nền DDC

Nó được tối ưu hóa để quay số viễn thông trong một thân cột giả được kiểm soát bằng mạch điện tử tiêu chuẩn Bảng trường vận hành độc lập hoặc nối mạng để thực hiện sự điều khiển phức hợp giám sát, quản lý RBC cung cấp sự giám sát

và kiểm soát trung tâm cho mạng FLN tới các thiết bị và các hệ thống (ví dụ máy ngưng hơi, nồi hơi, an toàn cháy, an ninh và ánh sáng)

Đặc điểm

 Khi được sử dụng với chế độ tự động quay số, bộ điều khiển xây dựng RBC quay số để báo cáo báo động tới thiết bị từ xa, ví dụ như các máy in, Insight trạm làm việc trong tầm nhìn và các máy nhắn tin

 Truyền thông tới bộ điều khiển xây dựng từ xa RBCs được bảo vệ bằng mật mã và kiểm tra an ninh để ngăn cản sự truy cấp trái phép

 Các cuộc gọi từ bộ điều khiển xây dựng từ xa RBC tự động kết thúc sau khi dữ liệu truyền thông được hoàn thành

 Các cấu thành phần cứng dạng module cho phép linh hoạt làm cho thiết bị thích hợp với các yêu cầu điều khiển ban đầu trong khi cung cấp sự mở rộng trong tương lai

 Thiết kế lắp ráp dạng module làm đơn giản hóa quá trình lắp đặt và sửa chữa

 Các bảng hiển thị trong suốt trên các cửa đính kèm cho phép người sử dụng xem xét đèn chỉ báo hiện trạng và ghi đè các vị trí khóa chuyển đổi

 Trình tự chương trình tùy chỉnh thích hợp với các ứng dụng điều khiển thiết bị

 Hỗ trợ bộ điều khiển PID cho vòng lặp điều chỉnh kiểm soát dòng điện xoay chiều điện áp cao để giảm thiểu sự dao động và bảo đảm sự chính xác

 Các ứng dụng quản lý năng lượng lắp trong và chương trình DDC để quản

c Các thiết bị khác Thiết bị đi kèm cho PC gồm Trunk Interface, Modem, Cable

Thiết bị đầu cuối gồm các sensor, valve…

Các bộ điều khiển đi kèm gồm Digital Energy Monitors (DEMs), Terminal Box Controlers, Unit Conditioner Controllers, Unit Vent Controllers, Room Pressurization, Heat Pump Controllers, Fan Coil Unit Controllers, Constant Volume Controllers…

2.2 Automatedlogic Corporation (ALC)

2.2.1 Giải pháp hệ thống của hãng ALC:

Hệ thống BMS (Building Management System) là một hệ thống quản lý tòa nhà với các nhiệm vụ chính: điều khiển, giám sát, quản lý các thiết bị Cơ/Điện trong một tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng và quản

lý tòa nhà một cách thuận tiện, an toàn và tiết kiệm

Một hệ thống BMS của ALC bao gồm: các bộ điều khiển số được nối mạng với nhau, hệ thống phần mềm điều khiển để quản lý, lập trình, tạo giao diện cho người vận hành, hỗ trợ người vận hành quản lý và điều khiển các thiết

bị trong tòa nhà, hệ thống các cơ cấu cảm biến và chấp hành giúp các bộ điều khiển số (DDC) điều khiển cho các thiết bị Cơ/Điện trong toà nhà

Hệ thống BMS của ALC cũng tuân thủ các nguyên tắc chung của một hệ BMS chuẩn nhưng điểm đặc biệt nhất của hệ thống nó được xây dựng với mạng BACnet “thuần tuý” từ mạng thiết bị DDC (BACnet ARCnet 156 kbps hoặc BACnet MS/TP 76,8 kbps, ) đến mạng các bộ định tuyến BACnet/IP 10/100Mbs Ngoài ra hệ thống được xây dựng dựa trên công nghệ Web với các

ưu điểm như: chạy trên mọi hệ điều hành hỗ trợ web, không giới hạn số trạm vận hành giám sát, không cần phần mềm đặc biệt cho trạm vận hành (chỉ sử dụng

trình duyệt Web) Hệ thống BMS của hãng ALC là một hệ thống điều khiển giám sát rất mạnh với các tính năng nổi trội như:

- Mạng Bacnet “thuần tuý”

- Tốc độ đường truyền ở mạng điều khiển: qua chuẩn ARCnet với tốc độ cho phép là 156kbps Đây là tốc độ lớn nhất hiện nay trong lĩnh vực BMS đối với mạng điều khiển sơ cấp Xét về kỹ thuật thì tốc độ truyền thông cao trong mạng điều khiển điều này sẽ đem lại khả năng điều khiển giám sát hệ thống một cách nhanh chóng kịp thời và chính xác

- Tốc độ đường truyền mạng giám sát: 100Mbps với chuẩn Bacnet/IP

- Giao diện Web, thân thiện với người vận hành, không cần cài đặt phần mềm riêng tại trạm làm việc, các trạm làm việc chỉ cần có trình duyệt Web

IE (Internet Explorer) từ 5.5 trở lên

- Không giới hạn số trạm làm việc

- Hỗ trợ cơ sở dữ liệu mạng XML/SOAP, hỗ trợ cho việc tích hợp với các

hệ thống trong toà nhà như : HVAC, Kiểm soát ra vào, CCTV, Chiếu sáng, Electrical

- Cấu hình mạng 2 cấp đối với DDC và 3 cấp đối với các thiết bị đầu cuối, đơn giản và độ tin cậy cao

- Khả năng lập trình xuyên suốt mạng, cho phép lập trình, thay đổi tham số, của các bộ điều khiển từ bất kỳ vị trí nào trong mạng

- Ngôn ngữ lập trình đồ hoạ, đơn giản và dễ sử dụng, dễ kiểm tra lỗi không yêu cầu phải lập trình bằng các dòng lệnh

- Hệ thống cáp điều khiển đồng nhất từ trên xuống

- Phần mềm điều khiển WEBCTRL bằng tiếng Việt Hơn nữa hai hay nhiều người sử dụng có thể làm việc cùng một lúc với phần mềm này bằng cả tiếng Anh và tiếng Việt

- Kết nối với các phần mềm quản lý khách sạn 5 sao chuyên dụng như Visual One System, Fidelio MICROS system…

Hệ thống có khả năng tích hợp với iPU của hệ thống điều hoà, tích hợp với các hệ thống điều khiển khác trong toà nhà như: báo cháy, chữa cháy, CCTV, hệ thống giám sát các thiết bị nguồn UPS, giám sát các thiết bị điện, qua giao diện Modbus, Profibus, LONwork, N2 hoặc các chuẩn giao tiếp khác Tạo thành một hệ thống quản lý hoàn chỉnh và đồng nhất cho toà nhà

2.2.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống BMS của ALC

HÌNH 2.2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC BMS CỦA AUTOMATED LOGIC

CORPORATION

Sơ đồ cấu trúc mạng cho hệ thống BMS của ALC được thiết kế đơn giản chia làm 3 cấp:

a Cấp quản lý giám sát (Management level)

Đây là cấp cao nhất trong kiến trúc mạng của ALC, level này làm chức năng điều khiển giám sát toàn bộ các hệ thống thiết bị trong toà nhà Bao gồm Server của hệ thống, cơ sở dữ liệu, toàn bộ các work station như: máy tính và các thiết bị truy cập không dây như PDA, Cell Phone…

b Cấp các bộ điều khiển tự động (Automation level)

Đây là cấp bao gồm Router của hệ thống và các bộ điều khiển kết nối với nhau

Router của hệ thống làm nhiệm vụ truyền thông giữa các bộ DDC với server trên cấp quản lý giám sát Mọi thông số của hệ thống trên các bộ DDC sẽ được cập nhật lên Server của hệ thống giúp cho người vận hành, nhà Quản lý có thể thực hiện giám sát điều khiển toàn bộ các tham số cho hệ thống