Quản lý tòa nhà

04 / 11 / 2015

I. TỔNG QUAN VỀ BMS:

Mục tiêu của BMS (Hệ thống quản lý tòa nhà) là tập trung hóa và đơn giản hóa việc giám sát, vận hành và quản lý tòa nhà. BMS cho phép nâng cao hiệu suất của tòa nhà bằng cách giảm chi phí nhân công, chi phí năng lượng và cung cấp môi trường làm việc thoải mái và an toàn cho con người.

* Dưới đây là một số lợi ích của BMS:

- Đơn gián hóa vận hành: các thủ tục, các chức năng có tính lặp đi lặp lại được chương trình hóa để vận hành tự động.

- Giảm thời gian đào tạo cho nhân viên vận hành: Do có các chỉ dẫn trực tiếp trên màn hình cũng như giao diện trực quan của tòa nhà. Phản ứng nhanh đối với các đòi hỏi của khách hàng và các sự cố.

- Giảm chi phí năng lượng: quản lý tập trung việc điều khiển và quản lý năng lượng.

- Quản lý tốt hơn các thiết bị trong tòa nhà: nhờ vào hệ thống dữ liệu lưu trữ, chương trình bảo trì bảo dưỡng và hệ thống tự động báo cáo các cảnh báo.

- Linh hoạt trong việc lập trình theo nhu cầu, kích thước, tổ chức và các yêu cầu mở rộng.

- Cải tiến hệ thống vận hành bằng việc tích hợp hệ thống phần mềm và phần cứng của nhiều hệ thống con khác nhau như: báo cháy, an toàn, điều khiển truy nhập hay điều khiển chiếu sáng.

II. CẤU HÌNH HỆ THỐNG:

1. Cấu hình phần cứng:

Một hệ BMS có các cấp sau:

- Cấp quản lý;

- Cấp vận hành;

- Cấp điều khiển hệ thống;

- Cấp khu vực – cấp trường;

Các cấp độ thực tế được sử dụng trong từng hệ thống phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể hoặc mức độ phức tạp của từng tòa nhà. Ở cấp độ khu vực – cấp trường, có thể sử dụng các cảm biến và cơ cấu chấp hành thông minh.

1.1. Cấp điều khiển khu vực – cấp trường:

Các bộ điều khiển ở cấp độ khu vực là các bộ điều khiển sử dụng bộ vi xử lý, cung cấp chức năng điều khiển số trực tiếp cho các thiết bị ở từng khu vực, bao gồm các hệ thống như: các bộ VAV, bơm nhiệt, các bộ điều hòa không khí cục bộ, ...

Hệ thống phần mềm quản lý năng lượng cũng được tích hợp trong các bộ điều khiển cấp khu vực. Ở cấp khu vực, các cảm biến và cơ cấu chấp hành giao diện trực tiếp với các thiết bị được điều khiển. Các bộ điều khiển cấp khu vực sẽ được nối với nhau trên một đường bus, do vậy có thể chia sẻ thông tin cho nhau và với các bộ điều khiển ở cấp điều khiển hệ thống và cấp điều hành.

1.2. Cấp điều khiển hệ thống:

Các bộ điều khiển hệ thống có khả năng lớn hơn so với các bộ điều khiển ở cấp khu vực về số lượng các điểm vào ra, các vòng điều chỉnh và cả các chương trình điều khiển. Các bộ điều khiển hệ thống thường được áp dụng cho các ứng dụng lớn hơn như hệ thống điều hòa trung tâm, hệ thống máy lạnh trung tâm,... các bộ điều khiển này cũng có thể thực hiện chức năng điều khiển chiếu sáng.

Các bộ điều khiển này trực tiếp giao tiếp với thiết bị điều khiển thông qua các cảm biến và cơ cấu chấp hành hoặc gián tiếp thông qua việc kết nối với các bộ điều khiển cấp khu vực. Các bộ điều khiển hệ thống có thể hoạt động độc lập trong trường hợp bị mất truyền thông với các trạm vận hành.

1.3. Cấp vận hành và giám sát:

Các trạm vận hành và giám sát chủ yếu giao tiếp với các nhân viên vận hành. Các trạm vận hành ở cấp độ này chủ yếu là các máy tính PC có màn hình hiển thị màu.

Một trạm vận hành thường bao gồm các gói phần mềm ứng dụng sau:

- An toàn hệ thống: Giới hạn quyền truy cập và vận hành đối với từng cá nhân.

- Xâm nhập hệ thống: Cho phép những người có quyền được truy cập và lấy dữ liệu hệ thống thông qua máy tính các nhân hoặc các thiết bị lưu trữ khác.

- Định dạng dữ liệu: Lắp ghép các điểm dữ liệu rời rạc vào trong các nhóm định dạng có quy tắc phục vụ cho việc in ấn và hiện thị.

- Tùy biến các chương trình: người sử dụng có thể tự thiết kế, lập trình các chương trình riêng tùy theo yêu cầu sử dụng của mình.

- Giao diện: Xây dựng giao diện dựa trên ứng dụng của khách hàng, có sử dụng các công cụ vẽ đồ thị và bảng biểu.

- Lập báo cáo: Có khả năng lập báo cáo tự động, định kỳ hoặc theo yêu cầu về các cảnh báo và các sự kiện, hoạt động vận hành. Đồng thời cung cấp các khả năng tóm tắt báo cáo.

- Quản lý việc bảo trì bảo dưỡng: Tự động lập kế hoặch và tạo ra các thứ tự công việc cho các thiết bị cần bảo trì dựa trên lịch sử thời gian làm việc hoặc kế hoặch theo niên lịch.

- Tích hợp hệ thống: Cung cấp giao diện và điều khiển chung cho các hệ thống con (HVAC, báo cháy, an toàn, giám sát truy nhập,...) và cung cấp khả năng tổng hợp thông tin từ các hệ thống con để từ đó đưa ra các tác động có tính toàn cục trong hệ thống.

1.4. Cấp quản lý:

Cấp quản lý là cấp trên cùng của cấu trúc hệ thống BMS. Một người vận hành ở cấp độ này có thể lấy dữ liệu và ra lệnh cho bất cứ điểm nào trong hệ thống. Toàn bộ chức năng của cấp điều hành trong một số trường hơp khẩn cấp có thể chuyển về cấp quản lý.

Chức năng chính của cấp quản lý là thu thập, lưu trữ và xử lý dữ liệu lịch sử như năng lượng sử dụng, chi phí vận hành và các cảnh báo và tạo ra các báo cáo để cung cấp các công cụ cho quá trình quản lý và việc sử dụng thiết bị lâu dài.

2. Giao thức truyền thông:

Giao thức truyền thông là một yếu tố quan trọng trong cấu hình của BMS vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến dữ liệu được truyền từ điểm này đến điểm khác và bởi vì các bộ điều khiển phân tán có thể phải lấy dữ liệu của nhau.

2.1. Giao thức truyền thông ngang hàng (Peer Communication Protocol):

So với giao thức hỏi vòng, giao thức ngang hành có các lợi ích sau:

- Việc truyền thông không phụ thuộc vào một thiết bị đơn lẻ nào – trạm chủ.

- Việc truyền thông được thực hiện trực tiếp giữa các thiết bị trong mạng mà không cần phải thông qua một trạm trung gian nào.

- Các thông điệp hệ thống được truyền trực tiếp đến tất cả các trạm trên mạng.

2.2. Phương tiện truyền dẫn:

Các phương tiện truyền dẫn chủ yếu bao gồm:

- Cáp xoắn bằng đồng;

- Cáp quang;

- Đường điện thoại.

Việc lựa chọn phương tiện truyền dẫn cho từng ứng dụng phụ thuộc vào tín hiệu, chi phí, phân bố địa lý và khả năng nhiểu tác động lên đường truyền.

2.2.1. Cáp xoắn bằng đồng: Các loại dây dẫn kiểu cáp xoắn bằng đồng có kích thước từ 1.307mm2 đến 0.2051mm2 thường được sử dụng và là giải pháp kinh tế nhất trong việc truyền thông trong tòa nhà. Chiều dài của đường truyền có thể lên đến 1200m mà không cần sử dụng đến bất kỳ thiết bị kéo dài nào. Khi sử dụng các thiết bị kéo dài (repeater), có kéo dài đường truyền lên 3 đến 4 lần như thế.

2.2.2. Cáp quang: Cáp quang phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường có nhiễu lớn. Điểm bất lợi lớn nhất đối với cáp quang là chi phí cao.

2.2.3. Đường điện thoại: Đường điện thoại cho phép kết nối giữa các tòa nhà với nhau. Có thể sử dụng đường kết nối liên tục hoặc dùng kết nối qua môđem.

Tin xem nhiều