6
2.2. Lợi ích mang lại từ BMS[4]
BMS rõ ràng tạo ra những lợi thế vượt trội với các lợi điểm cụ thể như sau:
Quản lý hiệu quả, tiết kiệm nhân cơng: Do việc tích hợp cho phép điều khiển khối lượng lớn dữ liệu, nên việc vận hành tòa nhà và các thiết bị có thể thực hiện được bởi một số ít nhân cơng. Có thẻ thực hiện nhiều chức năng quản lý hơn nhờ sử dụng hiệu quả các nguồn thơng tin.
Duy trì và tối ưu hóa mơi trường: Duy trì điều kiện mơi trường tối ưu, như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí CO2, bụi cũng như cường độ sáng cho từng người sử dụng hoặc từng thiết bị sản xuất.
Đảm bảo các yêu cầu an toàn: Bằng việc tập trung thơng tin tồn bộ các thiết bị về đơn vị xử lý trung tâm, ta có thể dễ dàng xác định trạng thái của thiết bị, vận hành và khắc phục các sự cố như mất điện, hỏng, cháy. Với hệ thống an ninh tích hợp, ta có thể yên tâm về sự an tồn của người sử dụng trong tịa nhà, bảo mật thông tin cá nhân mà không làm mất sự thoải mái.
Nâng cao sự thuận tiện cho người sử dụng tịa nhà: Việc tích hợp nhiều tính năng trong các thiết bị giúp người dùng ln cảm nhận được sự thoải mái. Ví dụ, ln có thể thoải mái ra vào suốt 24 giờ, cài đặt nhiệt độ dễ dàng, đặt chế độ thời gian, theo dõi trạng thái thời tiết bên ngồi và thơng tin quản lý, điều hành của tòa nhà.
7
2.3. Phân cấp hệ thống quản lý điều khiển trong hệ thống BMS[3]
Một hệ thống BMS thường được thiết kế theo mơ hình 4 lớp:
Hình 2. 2 Phân cấp hệ thống BMS [5]
Lớp hiện trường (thiết bị hiện trường): các thiết bị như cảm biến (sensor): sensor nhiệt, ánh sáng, chuyển động, hồng ngoại…, bộ chấp hành (actuator): điều hịa khơng khí, quạt thơng gió, thang máy… các bộ field controller để giao tiếp trực tiếp với các khu vực có các ứng dụng cần điều khiển. Các thiết bị hiện trường có khả năng tự giao tiếp với nhau, hoặc qua bộ điều khiển (Local controller). Sensor sẽ gửi thông số của hệ thống, của môi trường tới bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ xử lý thơng điệp đó và gửi tới thiết bị chấp hành. Thiết bị chấp hành có thể nhận ngay yêu cầu từ các thiết bị cảm biến hoặc từ hệ thống BMS.
Lớp điều khiển (khối điều khiển): kết nối từ trung tâm điều khiển tới mức điều khiển các ứng dụng trong tịa nhà thơng qua cáp điều khiển BAS với giao diện BACnet TCP/IP, bao gồm các bộ DDC (Digital Direct Controller - điều khiển số trực tiếp), các bộ điều
8
khiển địa phương, khu vực, các giao diện tới các hệ thống phụ trợ như: điều hịa khơng khí, báo cháy, chữa cháy, hệ thống điện… Chức năng chính:
Nhận lệnh điều khiển từ khối vận hành giám sát gửi tới thiết bị chấp hành Xử lý thơng điệp khi có u cầu tại địa phương
Gửi thông điệp, kết quả tới khối vận hành giám sát
Lớp vận hành giám sát (khối vận hành giám sát): trung tâm điều khiển, mức quản lý bao gồm các hệ thống máy chủ dữ liệu, trạm làm việc được cài đặt các phần mềm quản lý bảo dưỡng, máy in và máy tính dành cho việc lập trình và cấu hình hệ thống. Chức năng chính:
Quản lý tồn bộ tịa nhà
Giám sát vận hành của các thiết bị, giám sát sự cố xảy ra Gửi yêu cầu đến bộ điều khiển hiện trường.
BMS quản lý các thành phần hệ thống tòa nhà theo cơ chế đánh địa chỉ. Mỗi thiết bị, bộ điều khiển địa phương được gắn một địa chỉ. Các thiết bị hiện trường có thể trực tiếp giao tiếp với nhau hoặc qua bộ điều khiển địa phương. Giao tiếp thường được sử dụng ở Bus trường là ARCnet& ở Bus điều khiển là BACnet TCP/IP. Một điều kiện thuận lợi khi tích hợp hệ thống đó là các thiết bị hiện trường như thang máy, điều hịa, quạt thơng gió… đều hỗ trợ truyền thơng TCP/IP. Rất thuận lợi cho nhà tích hợp hệ thống.
Lớp quản lý (khối quản lý)
Khối này thực ra được cài đặt ngay ở khối vận hành giám sát. Chức năng chính của nó là cài đặt kế hoạch làm việc. Kết nối vận hành từ xa qua mạng viễn thông, Internet…
2.4. Xu hướng phát triển của BMS trong việc giám sát và điều khiển biến tần từ xa
Trong thời đại công nghệ số, thành phố thông minh đang dẫn đầu xu hướng thì các giải pháp quản lý số là mối quan tâm bức thiết hiện nay. Trong đó BMS là giải pháp quản lý thông minh được sử dụng phổ biến nhất cho các tòa nhà cao tầng. Điều này tạo nên sự đột phá cho hệ thống sản xuất và quản lý.
9
BMS thông qua chuẩn Modbus RTU cho phép các thiết bị trao đổi thông tin với nhau, để thu thập dữ liệu thông qua nhiều thiết bị và cung cấp số liệu cho người vận hành. Từ đó khơng chỉ tiết kiệm chi phí mà cịn cải thiện tính an tồn của hệ thống.
Các sản phẩm biến tần với cơng nghệ điều khiển được nâng cấp mạnh mẽ giúp điều khiển động cơ với mức độ chính xác gần như tuyệt đối; đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy cao, hệ thống BMS – vạn vật kết nối để giám sát, điều chỉnh hoạt động của biến tần từ xa theo thời gian thực.
2.5. Giới thiệu các thiết bị sử dụng trong mơ hình BMS
Các thiết bị được sử dụng trong mơ hình được chia thành 3 cấp thiết bị: thiết bị cấp quản lý, thiết bị cấp điều khiển, thiết bị cấp trường