Đồ án Tối ưu hóa Hệ thống BMS cho trường Đại học RMIT Việt Nam (Tòa nhà 1) (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Tối ưu hóa Hệ thống BMS cho trường Đại học RMIT Việt Nam (Tòa nhà 1) (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ÐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG BMS CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC RMIT VIỆT NAM (TÒA NHÀ 1) GVHD: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG SVTH: HUỲNH KIM LÂN MSSV: 12141323 SKL004585 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2017
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ÐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG BMS CHO TRƯỜNG ĐẠI HỌC RMIT VIỆT NAM (TÒA NHÀ 1) GVHD: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG SVTH: HUỲNH KIM LÂN MSSV: 12141323 SKL004585 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2017
3. Đồ án Tốt nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TAỌ CHẤ T LƢƠṆ G CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỐI ƢU HÓA HỆ THỐNG BMS CHO TRƢỜNG ĐẠI HỌCRMIT VIỆT NAM (TÒA NHÀ 1) SVTH : Huỳnh Kim Lân MSSV : 12141323 Khoá : 2012 Ngành : Điêṇ tƣ̉ Công nghiêp̣ GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2017
4. Đồ án Tốt nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỐI ƢU HÓA HỆ THỐNG BMS CHO TRƢỜNG ĐẠI HỌCRMIT VIỆT NAM (TÒA NHÀ 1) SVTH : Huỳnh Kim Lân MSSV : 12141323 Khoá : 2012 Ngành : Điêṇ tƣ̉ Công nghiêp̣ GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Hùng
5. Đồ án Tốt nghiệp CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên :Huỳnh Kim Lân MSSV: 12141323 Giảng viên hướng dẫn:TS. Nguyễn Mạnh Hùng Ngày nhận đề tài: 12.09.2016 Ngày nộp đề tài: 13.02.2017 1. Tên đề tài: Tối ƣu hóa Hệ thống BMS cho trƣờng Đại học RMIT Vi ệt Nam(Tòa nhà 1) 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:Tìm hiểu các tài liệu, các nghiên cứu trước đây về tối ưu hóa Hệ thống BMS cho trường Đại học RMIT Việt Nam(Tòa nhà 1) 3. Nội dung thực hiện đề tài:Tối ưu hóa Hệ thống BMS cho trường Đại học RMIT Việt Nam (Tòa nhà 1) 4. Mục tiêu của đề tài là thiết kế và điều khiển “Tối ưu hóa Hệ thống BMS cho trường Đại học RMIT Việt Nam(Tòa nhà 1)”. Tìm hiểu về quy trình hoạt động của hệ thống trong thực tế làm cơ sở lý thuyết để điều khiển hệ thống, từ đó lựa chọn các thiết bị phần cứng tương ứng, viết chương trình điều khiển cho mô hình hoạt động. 5. Sản phẩm:Tối ƣu hóa Hệ thống BMS cho trƣờng Đại học RMIT Vi ệt Nam(Tòa nhà 1) TRƯỞNG NGHÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
6. Đồ án Tốt nghiệp CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NH ẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên:Huỳnh Kim Lân MSSV: 12141323 Ngành: Điêṇ tƣ̉ Công nghiêp̣ Tên đề tài: Tối ƣu hóa Hệ thống BMS cho trƣờng Đại học RMIT Vi ệt Nam(Tòa nhà 1) Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Mạnh Hùng NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên
7. Đồ án Tốt nghiệp CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NH ẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên:Huỳnh Kim Lân MSSV: 12141323 Ngành: Điêṇ tƣ̉ Công nghiêp̣ Tên đề tài: Tối ƣu hóa Hệ thống BMS cho trƣờng Đại học RMIT Vi ệt Nam(Tòa nhà 1) Họ và tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên)
8. Đồ án Tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trong suốt khoá hoc̣ (2012-2016) tại Trƣờng Đ ại học Sƣ Phạm Ky ̃ Thuâṭ TP .HCM, em đa ̃ nhâṇ đươc̣ sư ̣ tâṇ tình daỵ dỗ của quý Thầy Cô về kiến thứ c chuyên môn cũng như những kiến thứ c trong cuôc̣ sống . Từ những kiến thứ c đó đa ̃ giúp em hoàn thành Đồ Án trong thời gian cho phép . Em xin chân thành cảm ơn các T hầy Cô trong Khoa Chất Lượng Cao và đội ngũ các anh kỹ sư bảo trì đội cơ điện trong trường đại học RMIT đa ̃ giảng daỵ và hướng dẫn em những kiến thứ c về chuyên môn và giúp em điṇ h hướ ng theo sư ̣ hiểu biết và khả năng để em thưc̣ hiêṇ tốt đề tài “Tối ƣu hóa Hệ thống BMS cho trƣờng Đại học RMIT Vi ệt Nam (Tòa nhà 1)”và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn tất khoá học . Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Mạnh Hùng, người đã hướng dẫn, giúp đỡ em tận tình và tạo mọi điều kiện tốt cho em thực hiện Đồá n này. Ngoài ra, em cũng hết lòng biết ơn Gia đình, bạn bè đã hết lòng giúp đỡ, động viên, ủng hộ và đóng góp ý kiến cho em trong suốt thời gian thực hiện Đồán này. Em xin chân thành cảm ơn! TP. HCM, ngày 13 tháng 2 năm 2017 Sinh viên thực hiện Huỳnh Kim Lân i Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
9. Đồ án Tốt nghiệp MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN ii PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii DANH MỤC HÌNH ẢNH – BẢNG BIỂU iii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1 1.1. Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay 1 1.2. Tính cấp thiết củ a đề tài 1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu 2 1.4. Nhiệm vu ̣ nghiên cƣ́ u 2 1.5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2 1.6. Phƣơng pháp nghiên cƣ́ u 2 1.7. Bố cục đồ án 3 CHƢƠNG II: HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ (BMS) 4 2.1.Giới thiệu về hệ thống BMS 4 2.2.Hệ thống BMS của trƣờng Đại học RMIT 7 2.3.Cơ sở lý thuyết 12 2.4. Giới thiệu về hệ thống PMS 23 CHƢƠNG III: PHƢƠNG ÁN NÂNG CẤP VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ PHẦN CỨNG 26 3.1.Giới thiệu về N30 (Supervisor Controller) 26 3.2.Giới thiệu về NAE (Network Automation Engine) 28 3.3. Hƣớng dẫn vận hành hệ thống BMS 29 3.4. Lựa chọn đồng hồ đo điện đa năng 39 3.5. Lựa chọn Tu,Ti, dây dẫn 41 3.6. Kết nối đồng hồ với hệ thống BMS 46 3.7. Thiết kế giao diện 53 CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ THI CÔNG VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 57 4.1. Kết quả thi công 57 4.2. Vận hành hệ thống 58 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 ii Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
10. Đồ án Tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH ẢNH – BẢNG BIỂU Hình 1. 1: Logo trường 2 Hình 2. 1: Tổng quan về hệ thống BMS 4 Hình 2. 3 Các thiết bị trường có khả năng tự hoạt động độc lập khi bị mất tín hiệu đường truyền thống với các máy trạm vận hành 6 Sơ đồ 2. 1 Sơ đồ hệ thống BMS của RMIT qua mạng LAN 8 Hình 2. 4 Màn hình giao diện của hệ thống BMS 10 Hình 2. 5 Kết cấu chung của bộ điều khiển DDC 12 Hình 2. 6 Cấu trúc mô hình mạng dữ liệu OSI 13 Hình 2. 7 Cấu trúc mô hình giao thức BACnet 13 Bảng 2. 1 Các loại Object chuẩn của BACnet 14 Hình 2. 8 Object Identifier format 15 Bảng 2. 2 Application Layer Services 16 Hình 2. 9 Các thuật ngữ liên mạng sử dụng trong BACnet 17 Hình 2. 10 IP tunneling với một BACnet/IP PAD 18 Sơ đồ 2. 2 Cấu trúc OSI và Cấu trúc TCP/IP 19 Sơ đồ 2. 3 Mô hình đơn giản cho cơ chế MS/TP 20 Bảng 2. 3 Bảng tóm tắt thông số của RS485 21 Hình 2. 11 Bản vẽ một số thiết bị kết nối với N2 Bus 22 Hình 2. 12 Yêu cầu thông tin từ OWS 23 Hình 2. 13 Một ví dụ về Dual N2 Bus 23 Hình 3. 1 N30 supervisor controller 26 Hình 3. 2 Giao diện phần mềm của M3 WorkStation 28 Hình 3. 3 NAE- Network Automation Engines 28 Hình 3. 4 Giao diện khởi động hệ thống 29 Hình 3. 5 Giao diện sau khi đăng nhập hệ thống 30 Hình 3. 6 Các thao tác chung 30 Hình 3. 7 Điều chỉnh giá trị cho AO 31 Hình 3. 8 Thay đổi trạng thái một DO 31 Hình 3. 9 Màn hình thông báo và sự kiện 32 Hình 3. 10 Màn hình điều chỉnh lịch làm việc 32 Hình 3. 11 Quản lý quyền truy cập vào hệ thống 33 Hình 3. 12 Mô tả các quyền của Administrator 33 Hình 3. 13 Quyền của một User 34 Hình 3. 14 Thông tin về User name, Password 34 Hình 3. 15 Thiết lập các thông tin các nhân 35 Hình 3. 16 Time sheet tab 35 Hình 3. 17 Account policy 36 Hình 3. 18 Các thao tác trên giao diện chính 36 Hình 3. 19 Cài đặt thông số 37 Hình 3. 20 Giao diện các tầng 37 Hình 3. 21 Giao diện hệ thống chiller 38 iii Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
11. Đồ án Tốt nghiệp Hình 3. 22 Giao diện hệ thống AHU 38 Hình 3. 23 Đồng hồ đo điện đa năng NEMO 72-L 39 Hình 3. 24 Tủ điện phân phổi tầng 3 hướng Tây 42 Hình 3. 25 Biến dòng RCT 50/5A 43 Hình 3. 26 Tùy vào các loại hệ thống mà ta chọn cấu hình kết nối khác nhau 46 Hình 3. 27 3-3E 46 Hình 3. 28 3N3E 46 Hình 3. 29 3N1E 46 Hình 3. 30 Kết nối DDC với đồng hồ đo 47 Hình 3. 31 Khơi tạo đồng hồ đo 48 Hình 3. 32 Chọn loại Input hay Output 49 Hình 3. 33 Đặt địa chỉ cho giá trị 49 Hình 3. 34 Chọn đại lương và đơn vị 50 Hình 3. 35 Đặt tên 50 Hình 3. 36 Tiếng hành insert field point 51 Hình 3. 37 N2 Address là 35 51 Hình 3. 38 Password 1000 52 Hình 3. 39 Lựa chọn cấu hình 3N-3E 52 Hình 3. 40 N2Bus là 35 53 Hình 3. 41 Màn hình giao diện thiết kế của Visio 2003 53 Hình 3. 42 Màn hình giao diện chính 54 Hình 3. 43 Màn hình giao diện tầng 1 Tòa nhà 1 54 Hình 3. 44 Điều chỉnh các thuộc tính cho giao diện 55 Hình 3. 45 Điều chỉnh thông số trend study cho từng giá trị 55 Hình 3. 46 Biểu đồ thời gian thu được sau khoảng thời gian 56 Hình 3. 47 Các giá trị hiển thị trên biểu đồ 56 Bảng 3. 1 Chi tiết thông số N30 27 Bảng 3. 2 Thông số kỹ thuật 41 Bảng 3. 3 Số liệu đo dòng theo thời gian của 2 tủ điện lầu 3 42 Bảng 3. 4 Kích thước dây dẫn phụ thuộc vào dòng điện 45 Hình 4. 1 Chọn các giá trị cần mapping 51 Hình 4. 2 N2 Address là 35 51 Hình 4. 3 Màn hình giao diện của M3 WorkStation khi đã đo được 58 Hình 4. 4 Dùng Ampe kẹp để so sánh với kết quả của từng pha 58 Hình 4. 5 Dùng Ampe kẹp để so sánh với kết quả của từng pha 58 Hình 4. 6 Màn hình giao diện Metasys 59 Hình 4. 7 Kết quả đo dòng 59 Hình 4. 8 Kết quả đo áp 59 iv Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
12. Đồ án Tốt nghiệp MỤC LỤC VIẾT TẮT BMS : Building Management System FTP: Chuyển giao file DCS : Distributed Control System TELNET: Làm việc với trạm chủ từ xa SMTP: Chuyển thư điện tử SNMP: Quản trị mạng DNS: Quản lý và tra cứu danh sách tên và địa chỉ Internet NCM: Network Controller Module ( Modun quản lý mạng) OWS: Operator Workstation ( Trạm điều hành ) DCM: Digital Controller Module ( Modun điều khiển tín hiệu số) ASC: Application Specific Controller ( Bộ điều khiển đặc trưng) FCU: Fan Coil Unit VAV: Variable Air Volume N30 : Supervisor Controller LDT :Local Display Terminal. NAE: Network Automation Engine v Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
13. Đồ án Tốt nghiệp CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay Trong những năm gần đây, một xu hướng đang được áp dụng và ngày càng trở nên phổ biến trong hầu hết các tòa nhà (building) đó là đầu tư trang bị hệ thống BMS - một hệ thống tích hợp tất cả các hệ thống phụ trợ trong tòa nhà để phối hợp điều khiển, vận hành, giám sát một cách thống nhất. Bất cứ ai đang có kế hoạch xây dựng một căn hộ riêng hay một tòa nhà thương mại đều nghĩ rằng đó sẽ là một công việc với rất nhiều khó khăn vàvất vả. Họ cũng phải đối mặt với các vấn đề về kỹ thuật cũng như những vấn đề liên quan đến tài chính. Nhưng yêu cầu này ngày một tăng nhanh trong những năm gần đây. Điều khoản này hòa toàn đúng trong lĩnh vực quản lý tòa nhà và cài đặt hệ thống điện, nơi mà rất nhiều nhân tố khác nhau phải được tính đến. Nắm bắt được xu thế, em đã thực hiện nghiên cứu đề tài “Tối ƣu hóa Hệ thốngBMScho trƣờng Đại họcRMIT Vi ệt Nam (Tòa nhà 1)”. Có thế nói đề tài này là bước đệm đầu tiên cho việc nâng cấp và tối ưu hóa hệ thống quản lý tòa nhà nói chung và hệ thống quản lý năng lượng nói riêng đối với trường đại học RMITViệt Nam. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển như vũ bão và không khí hội nhập kinh tế quốc tế của Việt Nam hiện nay, chúng ta đã tiến được những bước dài và đã đạt được những thành công và kết quả tương đối khích lệ trong nhiều lĩnh vực kinh tế khác nhau. Một rong những thành công đó là qui mô đô thị hóa với hàng loạt các công trình kiến trúc đồ sộ mọc lên để tô đẹp thêm cho thành công và phát triển kinh tế của Việt Nam. Vấn đề đánh giá và kiểm định chất lượng cho các tòa nhà là không đơn giản. Chúng ta có thể đưa ra các tiêu chí khác nhau để đánh giá và kiểm định chúng nhưng phải dựa trên cơ sở nào? Tùy theo quan điểm kiến trúc, quan điểm kết cấu xây dựng, quan điểm tiện nghi, quan điểm về tính sử dụng, quan điểm về môi trường, mà chúng ta có các tiêu chí đánh giá và kiểm định khác nhau. Một trong những tiêu chí mà em quan tâm là: Hệ thống quản lý tòa nhà cao tầng BMS và tùy theo mục đích sử dụng của các tòa nhà mà tiêu chí đặt ra cho hệ BMS là khác nhau. 1
14. Đồ án Tốt nghiệp 1.3. Mục tiêu nghiên cứu Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) và hệ thống điện của Tòa nhà 1 tại trường Đại học RMIT. 1.4. Nhiệm vu ̣nghiên cƣ́ u Tìm hiểu và nghiên cứu về hệ thống BMS của JohnsonControls, cách giao thức các thiết bị qua mạng nội bộ của trường đại học RMIT. Thiết kế phần mềm và phần cứng và thi công hệ thống. Vận hành và kiểm tra tính ổn định. 1.5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu . 1.5.1 Đối tƣợng Tổng quan Tên trường: Trường Đại Học RMIT Việt Nam Tên tiếng Anh: RMIT University Vietnam Tr ụ sở chính: 702 đại lộ Nguyễn Văn Linh, quận 7, Hồ Chí Minh Điện thoại: (+848) 3776 1300 Fax: (+848) 3776 1399 Số toll-free: 1800 5888 65 Website:www.rmit.edu.vn Hình 1. 1: Logo trường . Phạm vi nghiên cứu Tiếp cận và nghiên cứu trên tủ điện của hệ thống Water-Chiller của tòa nhà 1 , cụ thể là tủ điện của phòng AHU 3-2 để chạy thử nghiệm. 1.6. Phƣơng pháp nghiên cƣ́ u . 1.6.1. Ý tƣởng 2 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
15. Đồ án Tốt nghiệp Hiện tại do hệ thống BMS của Tòa nhà 1 của trường đại học RMIT được xây dưng khá lâu nên hệ thống quản lý năng lương chưa được quản lý chặt chẽ, chưa thế quan sát và theo dõi từ xa các thông số quan trọng của hệ thống điện. Đề xuất ra giải pháp nâng cấp cho hệ thống. . 1.6.2. Thiết kế hệ thống Nghiên cứu, vận dựng các kiến thứ đã học. Tiến hành thiết kế mô hình hệ thống theo dõi điện năng. Khối lượng công việc thiết kế được chia làm hai phần: thiết kế phần cứng và thiết kế phần mềm. . 1.6.3. Thi công hệ thống Từ thiết kế hệ thống, tiến hành thi công các tủ điều khiển theo đúng yêu cầu kỹ thuật. . 1.6.4. Vận hành và kiếm tra Vận hành hệ thống, kiểm tra hệ thống để đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật, hệ thống hoạt động ổn định. 1.7. Bố cục đồ án Chương 1: Tổng quan Chương 2: Hệ thống quản lý tòa nhà BMS Chương 3: Phương án nâng cấp và lựa chọn thông số phần cứng Chương 4: Kết quả thi công và vận hành hệ thống Chương 5: Kết luận và hướng phát triển 3 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
16. Đồ án Tốt nghiệp CHƢƠNG II: HỆ THỐNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ (BMS) 2.1.Giới thiệu về hệ thống BMS BMS là một Hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hoà thông gió, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy - chữa cháy, nhằm thực hiện chức năng giám sát, quản lý và điều khiển các thiết bị một cách hiệu quả nhất cũng như tối ưu hóa hoạt động của tòa nhà. Với tính chuyên nghiệp trong vận hành điều khiển các toà nhà, Hệ thống BMS thực hiện được đầy đủ các nhiệm vụ điều khiển vận hành và quản lý các hạng mục kỹ thuật trong toà nhà. Đây là môi trường thu nhận, quản lý toàn bộ các thông số kỹ thuật của thiết bị của các hệ thống kết nối tới. Thông qua trao đổi thông tin, BMS điều khiển vận hành các thiết bị chấp hành hoạt động của từng hệ thống kỹ thuật khác nhau hoạt động theo yêu cầu của người quản lý, đảm bảo các yếu tố kỹ thuật cũng như các yếu tố an toàn, an ninh và quan trọng nhất là tiết kiệm năng lượng vận hành tránh các lãng phí không cần thiết, giảm được các chi phí vận hành hệ thống nâng cao được tính chủ động của người quản lý hệ thống trong vận hành bảo dưỡng sửa chữa nâng cấp và khắc phục các sự cố kỹ thuật Hình 2. 1: Tổng quan về hệ thống BMS 4
17. Đồ án Tốt nghiệp Hệ thống BMS cung cấp các tính năng sau: Điều khiển và giám sát cho các hệ thống cơ/điện trong tòa nhà nhằm đảm bảo quá trình vận hành của các hệ thống này một cách tối ưu và hiệu quả. Phối hợp hoạt động của các hệ thống cơ/điện trong tòa nhà để đáp ứng tốt nhất các yêu cầu về mức độ sử dụng, đảm bảo an ninh, an toàn và tiện nghi, thoải mái cho con người trong tòa nhà. Tạo ra một công cụ giao tiếp Người/Máy cho các nhân viên vận hành tòa nhà để họ có thể vận hành các hệ thống cơ/điện trong tòa nhà một cách an toàn, chính xác và hiệu quả. Thống kê các số liệu về tình trạng hoạt động, thông số kỹ thuật của các hệ thống cơ/điện trong tòa nhà dưới dạng các báo cáo, cơ sở dữ liệu, , giúp cho việc vận hành tòa nhà của các kỹ sư vận hành tối ưu nhất. Tự động phát hiện sớm các sự cố, đưa ra các cảnh báo nhanh chóng, chính xác nhất đến người vận hành để nhanh chóng sửa chữa, khắc phục, tránh các ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của tòa nhà. Tạo ra một môi trường làm việc thân thiện, thoải mái nhất cho con người tham gia hoạt động trong tòa nhà, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, làm việc Tổng hợp thông tin. Lưu trữ dữ liệu & cảnh báo sự cố, đưa ra những tín hiệu cảnh báo kịp thời trước khi có những sự cố gây nên những ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống kỹ thuật nói chung. Giải pháp điều khiển và quản lý tích hợp cho phép nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa sử dụng năng lượng của tòa nhà. Hệ thống quản lý tòa nhà BMS đang được phát triển. BMS là hệ thống điều khiển phân cấp DCSgồm 3 cấp: Cấp thấp nhất là cấp trường Các bộ điều khiển ở cấp này 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: máy bơm, các dàn trao đổi nhiệt, bơm nhiệt, các bộ điều hòa không khí cục bộ, các bộ FCU,VAV , Hệ thống phần mềm quản lý năng lượng cũng được tích hợp trong các bộ điều khiển cấp trường. Các cảm biến và cơ cấu chấp hành giao diện trực tiếp với các thiết bị được điều khiển. Các bộ điều khiển sẽ được nối với nhau trên một đường bus, do vậy có thể 5 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
18. Đồ án Tốt nghiệp chia sẻ thông tin cho nhau và thông tin với các bộ điều khiển ở cấp hệ thống và cấp điều hành, quản lý. Cấp hệ thống Các bộ điều khiển hệ thống có khả năng lớn hơn so với các bộ điều khiển ở cấp trường về số lượng các điểm vào ra, các vòng điều chỉnh và cả các chương trình điều khiển. Các bộ điều khiển hệ thống được tích hợp sẵn các chức năng quản lý, lưu trữ và thường được sử 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 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 trường.Các bộ điều khiển hệ thống có thể hoạt động độc lập trong trường hợp bị mất truyền thông với các trạm vận hành. Hình 2. 2 Các thiết bị trường có khả năng tự hoạt động độc lập khi bị mất tín hiệu đường truyền thống với các máy trạm vận hành Cấp vận hành 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. 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. 6 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
19. Đồ án Tốt nghiệp 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 hiển thị. 2.2.Hệ thống BMS của trƣờng Đại họcRMIT Hiện nay, trường Đại họcRMITViệt Nam,chi nhánh Nam Sài Gòn đang có 5 tòa nhà (BD1, BD2, BD8, BD9, BD10). Nên hệ thống BMS sẽ giám sát hoạt động của các tòa nhà theo các mục sau: Hệ thống chiếu sáng tòa nhà. Hệ thống cung cấp và phân phối điện. Hệ thống điều hoà nhiệt độ. Hệ thống thông gió. Hệ thống cấp, thoát nước và xử lý nước, rác thải. Hệ thống phòng cháy và chữa cháy. Hệ thống thang máy và thang thoát hiểm. Hệ thống an ninh: bao gồm quản lý vào ra (Access Control) kết hợp chấm công, hệ thống camera an ninh, Hệ thống thông tin liên lạc. Đại học RMIT sử dụng hệ thống BMS của hãng Johnson Controls. Hệ thống bao gồm: 7 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
20. Đồ án Tốt nghiệp SERVER Windows PC COMPUTER with Web-browser LAN Bacnet tcp/ip NAE55 Bacnet N30 N30 N30 N30 Gateway N2 DDC DDC Sơ đồ 2. 1Sơ đồ hệ thống BMS của RMIT qua mạng LAN 1. Máy tính chủ Được cài phần mềm ADS để quản lý dữ liệu của toàn bộ hệ thống BMS, hoạt động như một Web Server.nă 2. Tr ạm vận hành (OWS) Phục vụ việc giao tiếp giữa người vận hành và hệ thống BMS.Trạm vận hành là những máy tính kết nối với mạng LAN của toà nhà, có khả năng giao tiếp với hệ thống thông qua trình duyệt Internet Explore để giám sát ,điều khiển thông qua giao diện màn hình máy tính. 8 Khoa ĐT CLC ĐH SPKT TP.HCM
21. Đồ án Tốt nghiệp Hình 2. 3 Màn hình giao diện của hệ thống BMS 3. Bộ điều khiển giám sát trung tâm (NAE) Là thiết bị hoạt động theo chuẩn Ethenet có khả năng thu thập dữ liệu của tất cả các thiết bị điều khiển kết nối vào để xử lý,giám sát và điều khiển .NAE tương thích với các giao thức truyền thông N2, lonwork, Bacnet MS/TP, Bacnet IP và có thể hoạt động như một WebServer để giao tiếp với các trạm vận hành. Hệ thống gồm 2 bộ NAE và 4 bộ N30: Một bộ NAEđặt tại Sport Center để điều khiển giám sát các hệ thống điều khiển tại đây và interface để điều khiển giám sát hệ thống BMS hiện hữu của Tòa nhà 1 và hệ thống VRV của Building 8,9,10 thông qua BacNet gateway . Một bộ NAE đặt tại Building 2 để điều khiển giám sát các hệ thống điều khiển và interface hệ thống BMS của cả tòa nhà. Do Tòa nhà 1 được xây dựng đầu tiên nên hệ thống sử dụng 4 bộ N30 để điều khiển và sử dụng phần mềm M3 Workstation để quản lý giao diện, hiện vẫn chưa tích hợp được vào hệ thống interface của Metasys . 4. Các bộ điều khiển vùng (DDC) Đây là các bộ điều khiển lập trình thực hiện các chức năng sau: Nối kết đến các thiết bị đầu cuối như là sensor, transducer, rờ le, van 10
22. S K L 0 0 2 1 5 4