Phương án điều khiển hệ thống điều hòa tương tự như hệ thống cũ, chỉ khác là thay vì mỗi tầng chia làm 2 nhóm như hiện tại thì ta chia làm 10 nhóm 1 tầng.
Hệ Thống Kỹ Thuật Ứng dụng BMS Giải pháp tích hợp vàđiều khiển các thiết bị Điều
khiển
Giám sát Hệ thống điều hòa
Hệ thống Chiller X X Giám sát điều khiển, đóng
cắt, gọi chiller theo tải sử dụng. Bơm CDWP, CHWP
X X Điều khiển Start/Stop,
giám sát trạng thái và báo quá tải,
Valve Actuator X X Điều khiển đóng mở theo 3
vị trí Cooling Tower
X X Điều khiển Start / Stop,
Giám sát tình trạng và báo quá tải.
Hệ Thống FCU
FCU khu vực văn phòng làm việc
X X Điều khiển Start / Stop
theo từng nhóm, Giám sát tình trạng ON / OFF
Hệ thống Quạt Thông Gió
Quạt Thông gió Toilet X X Điều khiển Start / Stop
theo lập trình
Quạt Thông gió tầng hầm X X Điều khiển Start / Stop
theo lập trình
Quạt tăng áp cầu thang bộ X Giám sát tình trạng của
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
Quạt cấp gió tươi HRV X X
Điều khiển Start / Stop theo lập trình , giám sát trạng thái ON / OFF
Bảng 3.2 Bảng giám sát điều khiển hệ thống điều hòa không khí
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lí điều khiển FCU khu vực công cộng 3.6. Hệ thống Access Controls.
3.6.1. Mô tả hệ thống:
Hệ thống kiểm soát lối vào sẽ được thiết kế là một hệ thống quản lý và kiểm soát hữu hiệu cho tòan bộ tòa cao ốc. Thiết kế trên nguyên tắc kiểm soát phân bố lưu thông của các nhóm người ra/vào tòa nhà bao gồm:
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
Hệ thống hoạt động có hiệu quả, tin cậy, dễ dàng sử dụng và mở rộng.
Hệ thống phải kết hợp với hệ thống quản lý nhân sự, nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong việc quản lý giờ làm việc của nhân viên trong cao ốc.
Hệ thống được thiết kế có thể sử dụng trên nền Windows, lưu được dưới nhiều dạng dữ liệu để chuyển cho các phần mềm khác có liên quan cần sử dụng. Việc vận hành của hệ thống phải có mức bảo mật cao nhất, phòng tránh được sự xâm nhập vào hệ thống từ bên ngoài bởi hacker.
Hệ thống phải lựa chọn và thiết kế với những kỹ thuật mới nhất vận hành với độ tin cậy cao và dễ dàng cho việc nâng cấp, mở rộng khi tăng thêm số cửa cần quản lý và điều khiển.
Hệ thống gồm các phần chính
-Trung tâm điều khiển: Máy tính và phần mềm.
-Các bộ phận điều khiển cửa.
-Các đầu đọc thẻ loại không tiếp xúc (loại proximity)
-Hệ thống in thẻ (máy tính, máy chụp hình kỹ thuật số và các thiết bị in…)
Vị trí lắp đặt hệ thống kiểm soát lối vào
Lối vào từ sảnh thang máy đến một số văn phòng tầng và phòng an ninh : - Đầu đọc thẻ.
- Nút nhấn mở cửa. - Khoá điện
- Nút nhấn mở khẩn cấp
Hệ thống phù hợp cho việc chia vùng, và cho phép mở rộng bằng cách gắn thêm các tủ mở rộng, các đầu đọc thẻ và các cảm biến.
Hệ thống liên kết với những phần cứng cần thiết, phần mềm, để thu thập, truyền và sử lý các báo động, báo lại các sự kiện bị phá hoại hay sự cố kỹ thuật, ghi lại các sự kiện người vaò ra của toàn bộ tòa nhà.
Hệ thống kiểm soát được sự di chuyển của các nhân viên làm việc trong Tòa nhà. Sự giao tiếp với người vận hành ở máy chủ hay ở máy con phải thông qua chuột và bàn phím, và phải cho phép mở nhiều màn hình vận hành cùng một lúc.
3.6.2. Sơ đồ nguyên lý thiết kế
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lí access controls
Chức năng hệ thống :
Hệ thống kiểm soát lối vào có cấu trúc client server. Phầm mềm được kiểm tra chứng nhận đạt các yêu cầu về an ninh và quản lí chuẩn.
- Kiểm soát vào ra tại các điểm ra vào chính của tòa nhà sao cho mọi thời điều vào ra của nhân viên đài và khách đều được ghi lại.
- Quản lí vào ra các phòng chức năng bằng đầu đọc thẻ. Chỉ có thẻ hợp lệ mới được phép ra vào: phân quyền những khu vực được phép ra vào theo trách nhiệm và quyền hạn. Trong trường hợp khẩn cấp người có trách nhiệm có quyền đóng hoặc mở từng cổng hoặc toàn bộ hệ thống của kiểm soát.
- Các trạng thái hoạt động của các đầu đọc được cài đặt theo thời gian , yêu cầu của từng khu vực . chức năng vùng thời gian cho phép thời gian có hiệu lực của truy cập. Trong 1 số trường hợp đột xuất người có thẩm quyền có thể bật tắt trạng thái làm việc cac đầu đọc từ màn hình đồ họa, phục vụ làm thêm giờ, tăng ca, chủ nhật, thứ bảy cũng như xử lí các tình huống khẩn cấp.
- Khối nối liên động với hệ thống báo cháy: trong trường hợp tín hiệu báo cháy,tủ báo cháy phải tự kiểm tra tín hiện và khẳng định là có cháy, khi đó tín hiện chính thức sẽ được gủi sang hệ thống an ninh và mở tát cả các cửa ở các phòng. Để tránh trường hợp kẻ gian lợi dụng tín hiệu báo cháy để mở cửa , hệ thốn báo cháy có thể cấp các tín hiệu báo cháy theo vùng và hệ thống kiểm soát an ninh sẽ chỉ mở các cửa ở vùng đó .
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
- Thích hợp BMS thông qua giao thức BACnet TCP/IP/
Các thiết bị chính :
- S321- IP : bộ điều khiển cho hệ access control , hộ trợ Ethernet TCP-IP
- Các thiết bị đầu đọc thẻ
- Card access P2000 server: phần mềm, quản lí vào ra, chấm công…và kết nới với BMS.
Mạch giám sát IN / OUT và điều khiển cửa.
Hình 3.15 Mạch giảm sát vào/ra
Hình 3.16 Mạch điều khiển cửa Bộ điều khiển IN / OUT hổ trợ cho các loại sau:
- 16 ngõ vào loại 2-trạng thái.
- 8 ngõ vào loại 4-trạng thái.
- 8 ngõ vào loại 2-trạng thái và 8 ngõ ra loại rơ le.
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
- 3 mầu Chức năng đèn LED thể hiện các trạng thái tương ứng. 8 đèn Led thể hiện trạng thái vào, 8 đèn Led thể hiện trạng thái ra
- 1 Cổng RS485 vào, 1 Cổng RS485 ra
- Công tắc cài đặt địa chỉ
- Tín hiệu đèn LED thể hiện chuyển giao dữ liệu. Điện áp hoạt động 12VDC
Bộ điều khiển cho 2 cửa:
- Điều khiển 2 cửa bao gồm đầu đọc thẻ, khoá điện, Công tắc từ, hộp đập thoát hiểm
- 2 Cổng kết nối đầu đọc thẻ.
- 2 Cổng kết nối phím bấm.
- 2 Cổng RS485.
- Hệ thống đèn LED báo quá trình nhận dữ liệu và chuyển giao dữ liệu
- Điện áp hoạt động 12VDC.
3.7. Hệ thống camera.3.7.1. Định nghĩa. 3.7.1. Định nghĩa.
Camera IP: IP là camera được kết nối trức tiếp vào mạng, tín hiệu hình ảnh và điểu khiển được qua mạng. Với camera IP người dùng có thể điều khiển và giám sát ở bất cứ đâu thông qua mạng internet.
3.7.2. Giải pháp hệ thống
Giải pháp về hệ thống camera tương tự.
Tất cả những thiết bị sử dụng trong hệ thống là những thiết bị sử dụng tín hiệu tương tự.
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
Hình 3.17. Sơ đồ hệ thống camera tương tự
Giải pháp số hóa toàn bộ : số hóa hệ thống lưu trữ hình ảnh ghi nhận được
Hình 3.18 Sơ đồ camera số
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
Tiêu chí Hệ thống Camera Analog Hệ thống Camera IP
Hệ thống kết nối vật lý. Xây dựng hệ thống mạng cáp đồng trục đắt tiền riêng để kết nối tất cả các Camera từ vị trí lắp đặt về phòng điều khiển trung tâm. Tận dụng hạ tầng truyển thống chung của tòa nhà (sử dụng mạng IP). Không phải thi công một hệ thống mạng trục mới của tòa nhà chỉ dành cho giám sát. Tiết kiệm chi phí đầu tư, vận hành, bảo trì, bảo dưỡng.
Lưu trữ hình ảnh
Lưu trữ trên băng từ (analog tape) hoặc trên những đầu ghi hình kỹ thuật số (DVR). Khi sử dụng DVR để lưu trữ, việc chuyển đổi phải được thực hiện bởi các DVR cho nên khi số lượng Camera tăng lên, số lượng DVR cũng phải được tăng lên thì mới đáp ứng được yêu cầu mở rộng.
Được lưu trữ trên hệ thống kỹ thuật số như server, máy tính cá nhân (hệ thống nhỏ). Hình ảnh được lưu trữ dưới dạng kỹ thuật số. Chất lượng hình ảnh Chất lượng hình ảnh của công nghệ Analog không thể vượt quá chất lượng của tín hiệu truyền hình tương tự (đạt tối đa 0.4 Megapixel)
Giải pháp sử dụng Camera IP kỹ thuật số có thể dễ dàng đạt đến Megapixel, cao hơn hẳn công nghệ Analog.
Nguồn điện
Các Camera Analog cần có hệ thống nguồn điện để đảm bảo hoạt động. Vì thế bên cạnh việc phải xây dựng một hệ thống cáp trục chính (cáp đồng trục) để truyền dẫn tín hiệu hình ảnh, ta còn phải xây dựng một hệ thống cáp nguồn điện cung cấp cho các Camera hoạt động.
Các Camera IP có khả năng được cấp nguồn trên cùng cáp tín hiệu (sử dụng công nghệ Power over Ethernet - PoE). Không cần phải xây dựng thêm một hệ thống cấp nguồn riêng cho các Camera.
Thay đổi vị trí
Do hệ thống Camera Analog phụ thuộc vào hệ thống cáp trục chính riêng cũng như hệ thống nguồn điện nên khi có nhu cầu thay đổi thiết kế, thay đổi vị trí lắp đặt thì sẽ gặp rất nhiều
Camera IP có thể thay đổi vị trí linh hoạt do hệ thống cáp tín hiệu và cáp nguồn chung và có khả năng tích hợp vào trục chính cho nên khi thay đổi vị trí, không cần phải
Đồ án tốt nghiệp đại học Thiết kế, nâng cấp hệ thống BMS
lắp đặt khó khăn và đôi khi không khả thi khi phải lắp ở những vị trí không thể đi dây đến.
đi lại toàn bộ hệ thống dây dẫn tín hiệu. Ở những vị trí khó khăn, có thể lựa chọn giải pháp không dây nên việc chọn vị trí lắp đặt và thay đổi đơn giản hơn so với sử dụng Camera Analog.
Tiện ích
Không cung cấp được nhiều tiện ích trong quá trình khai thác sử dụng. Đây là hệ thống chạy độc lập, không thể tích hợp vào những hệ thống quản lỹ tập trung của cả tòa nhà.
Công nghệ IP càng ngày càng phát triển và các giải pháp sử dụng IP camera ngày càng cung cấp nhiều dịch vụ tiện ích cho người sử dụng (giám sát qua Web, tự động gửi cảnh báo quá email…) và có khả năng tích hợp vào hệ thống quản lý tòa nhà BMS
Bàng 3.3 Bảng so sánh giài pháp tương tự và số 3.7.3. sơ đồ thiết kế camera.
Sơ đồ thiết kế camera(chi tiết phụ lục 06 đính kèm)
3.8. Sơ đồ nguyên lí tổng quát.
Đồ án tốt nghiệp đại học
KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu, khảo sát, học tập thì em đã có được những kiến thức sau :
Để xây dựng được 1 tòa nhà thông minh thì cần phải: Khảo sát, lấy thông tin ban đầu, tự đưa ra yêu cầu những gì cần được điều khiển nhằm khắc phục những yếu điểm chưa được tự động hóa.
Trong BMS thì các thiết bị tham gia vào hệ thống được chia làm 3 cấp:
- Cấp dưới cùng là cấp các tầng của tòa nhà bao gồm: Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành đặt tại các thiết bị trường AHU, FCU, Chillers, ... làm nhiệm vụ thu thập các thông số trạng thái hoạt động, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, công suất, dòng, áp, ... Và thực thi các lệnh điều khiển đóng/cắt rơle, điều khiển các biến tần, …
- Cấp thứ 2 là cấp điều khiển bao gồm: Các bộ điều khiển số DDC- các bộ này có thể nằm tại nhiều phân lớp mạng khác nhau trong hệ thống. Giao tiếp qua các chuẩn TCP/IP, Bacnet/IP, Bacnet... làm nhiệm vụ điều khiển cho các hệ thống (các chương trình điều khiển nằm ở đây), thu thập và lưu trữ dữ liệu hoạt động.
- Cấp thứ 3 là cấp quản lí tòa nhà(quản lý và thu thập dữ liệu )gồm : Hệ thống máy chủ, phần mềm , làm nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các DDC lên hệ thống BMS. Tạo ra giao diện đồ họa người sử dụng, tạo ra công cụ lập trình từ xa, tạo ra công cụ giám sát, thu thập và xử lý dữ liệu, ….
Tất cả các thiết bị trong hệ thống được tích hợp lại với nhau và truyền dữ liệu theo giao thức mạng LAN ở tốc độ 10 MB trên giây (10 MBPS).
Toàn bộ các thiết bị mà BMS quản lý sẽ được điều khiển, cài đặt hoạt động theo thời gian làm việc hoặc các điều kiện do người vận hành cài đặt, điều khiển nhờ vào giao diện máy tính và phần mềm thông qua máy tính, hệ thống BMS sẽ thông báo đến người vận hành tình trạng hoạt động của các hệ thống, các thiết bị mà BMS quản lý cũng như thông báo các sự cố ra màn hình của trạm vận hành và gửi tín hiệu ra máy in.
Một tòa nhà được trang bị hệ thống trên được gọi là tòa nhà thông minh, nó được tự động hóa tổng thể theo những chỉ tiêu về tiện nghi, về an ninh, về năng lượng, về thông tin.
Như vậy, ta đã thấy rõ sự cần thiết của hệ thống BMS đối với các tòa nhà cao tầng. Các tòa nhà cao tầng nên được trang bị hệ thống BMS để giúp cho việc quản lý, giám sát hiệu quả hơn và khai thác tiện lợi hơn, đảm bảo cho môi trường sống xanh, sạch, đẹp và mang lại nhiều lợi ích kinh tế.
Đồ án tốt nghiệp đại học
PHỤ LỤC
01 : Sơ đồ nguyên lí hệ thống điều khiển điều hòa.
Đồ án tốt nghiệp đại học
Đồ án tốt nghiệp đại học
Đồ án tốt nghiệp đại học
Đồ án tốt nghiệp đại học
Đồ án tốt nghiệp đại học
Đồ án tốt nghiệp đại học
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. GS.TS Trần Ngọc Chấn, Giáo trình điều hòa không khí.
Tiếng Anh
1.Electronagnectic flowmeter instruction 2. PT1000 installtation
3. C03P BTU meter.sengergy
4. Johson Controls - Building Solution
Danh mục các Website tham khảo:
1. http://www.udictech.vn 2. http://aicgroup.com.vn 3. http://bms.com.vn 4 .http://www.mei.vn 5. http://www.vncc.vn 6. http://www.scribd.com/ 7. http://www.emate.com.vn 8. http://www.psa.vn 9. http://www.cic.com.vn