Cơ điện

Hệ thống BMS là hệ thống thời gian thực, trực tuyến, đa phương tiện, nhiều người dùng, hệ thống vi xử lý bao gồm các bộ vi xử lý trung tâm với tất cả các phần mềm và phần cứng máy tính, các thiết bị vào và ra, các bộ vi xử lý khu vực, các bộ cảm biến và điều khiển qua các bảng ma trận điểm.

Hệ thống BMS được thiết kế hoàn chỉnh bao gồm các thiết bị trung tâm, thiết bị giám sát các hoạt động và các bộ vi xử lý khu vực được liên kết với nhau trong một mạng tổng hợp. Thiết bị trung tâm sẽ điều khiển các chức năng ứng dụng chung và cung cấp cho sự thống nhất và tính toán dữ liệu, các dữ liệu được gửi vào và các tín hiệu điều khiển ra sẽ là các chức năng của các bộ vi xử lý khu vực, nó sẽ đặt trong môi trường dữ liệu đặc biệt của nó. Hệ thống sẽ cung cấp các điều kiện cho hoạt động giao tiếp và điều khiển ra bên ngoài, sự thao tác xử lý các dữ liệu động, giám sát hệ thông và cac điểm điều khiển hệ thống, các điểm điều khiển hệ thống sẽ được liệt kê trong bảng ma trận điểm điều khiển cũng như thể hiện trên bản vẽ.

Hệ thống BMS ( Building Management System ) toàn bộ hệ thống bao gồm cung cấp thiết bị và các thành phần của hệ thống, công tác lắp đặt, kiểm tra, nghiệm thu, bảo trì,bảo hành. Là hệ thống điều khiển và quản lý tòa nhà hiện đại mang tính tổng thể cùng với các phần mềm chuyên dụng đáp ứng được các tính năng kỹ thuật cũng như các giải pháp điều khiển với công nghệ tiên tiến được ứng dụng đến từng thiết bị của hệ thống tòa nhà như sau.

• Hệ thống điện (phân phối điện và máy phát điện dự phòng)
• Hệ thống điều hòa không khí, thông gió, điều áp.
• Các hệ thống báo cháy
• Hệ thống âm thanh
• Hệ thống chiếu sáng
• Hệ thống giám sát an ninh( card access, CCTV)
• Hệ thống thang máy

Với tính chuyên nghiệp trong việc vân hành và điều khiển quản lý tòa nhà của hãng Johnson Controls nổi tiếng trên thế giới và điển hình tại Việt Nam . Hệ thống BMS sử dụng các phần mềm chuyên dụng Metasys, thực hiện được đầy đủ các nhiệm vụ điều khiển vận hành và quản lý các hạng mục kỹ thuật của tòa nhà. BMS là một trung tâm thu nhận quản lý toàn bộ các thông số kỹ thuật của thiết bị được kết nối tới. thông qua trao đổi thông tin BMS vận hành điều khiển các thiết bị chấp hành của từng hệ thống kỹ thuật khác nhau hoạt động theo yêu cầu của người vận hành, quản lý đảm bảo các yếu tố kỹ thuật cũng như các yếu tố an toàn, an ninh và đặc biệt quan trọng là tiết kiệm năng lượng vận hành tránh lãng phí không cần thiết, giảm được các chi phí vận hành hệ thống, nâng cao được tuổi thọ các thiết bị cơ điện của tòa nhà. giúp người vận hành quản lý theo dõi lập lịch và chủ động trong quá trình bảo dưỡng sửa chữa, nâng cấp hệ thống và phát hiện các sự cố kỹ thuật một cách nhanh chóng kịp thời khắc phục tốt nhất.

• Quản lý hệ thống điện tổng thể cho tòa nhà và liên kết giữa các tòa nhà, tiết kiệm năng lượng điện, tiết kiệm chi phí vận hành
• Vận hành hệ thống tối ưu nhất, hỗ trợ cho bảo hành, bảo trì hệ thống
• Giám sát, cảnh báo
• Lưu trữ và chia sẻ các dữ liệu như tình trạng hoạt động, số giờ chạy của từng thiết bị, cân đối việc điều khiển luân phiên đảm bảo tuổi thọ cho các thiết bị, lập lịch cho quá trình bảo trì, bảo dưỡng kịp thời.
• Toàn bộ các thiết bị mà BMS quản lý sẽ được điều khiển , cài đặt hoạt động theo thời gian biểu làm việc hoặc các điều kiện tiên quyết do người vân hành cài đặt, việc 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, thông báo các sự cố ra màn hình và in ra máy in của trạm vận hành.
• Hệ thống BMS giao tiếp với các hệ thống khác trong tòa nhà theo các giao thức chuẩn quốc tế BACnet, MoDBus, Profibus, LONwork, như các hệ thống báo cháy tự động, hệ thống kiểm soát ra vào, hệ thống Camerra quan sát, hệ thống điều khiển đèn, hệ thống thang máy .....

Tự động hóa tòa nhà đang có xu hướng phát triển rất mạnh, đặc biệt cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ tự động hóa, ngày càng có nhiều hệ thống kỹ thuật tự động, thông minh được ứng dụng trong tòa nhà. Tại các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật, Đức, Pháp hệ thống tự động hóa được ứng dụng rất rộng và phổ biến. BMS được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, truyền thông , trung tâm thương mại, trương học, bệnh viện, khách sạn , sân bay... Trong tương lai không xa hệ thống BMS sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong tòa nhà. Cơ sở đầu tư hệ thống BMS theo các lý do sau:

• BMS có tính thực dụng cao mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt. BMS tự động quản lý điều hành và tối ưu hóa hệ thống thiết bị để giảm thiểu tiêu hao năng lượng và tăng tuổi thọ thiết bị bằng cách thay đổi hợp lý phụ tải, thời gian, thời điểm, tần suất hoạt động của các thiết bị như ( máy bơm, hệ thống lạnh, thang máy...) Như vậy sẽ góp phần vào giảm chi phí cho năng lượng, giảm chi phí sửa chữa, khắc phụ sự cố kịp thời. BMS hoạt động dựa trên cơ sở các sự kiện thời gian biểu ... Có thể lập trình được, do đó đòi hỏi rất ít mức độ can thiệp và giám sát của con người. Như vậy giảm chi phí thuê nhân công vận hành đồng thời đảm bảo tất cả các hệ thống kỹ thuật hoạt động tin cậy hơn. BMS tăng cường hiệu năng của tòa nhà vì nó cung cấp một giao diện rất thân thiện với người vận hành và quản lý qua các giao diện đồ họa. Người sử dụng chỉ cần đào tạo rất ít thời gian, không cần hiểu sâu về hệ thống kỹ thuật nhưng mọi thứ vẫn nằm trong long bàn tay. Như vậy giảm được chi phí đào tạo và thuê chuyên gia kỹ thuật cao.
• Với tính hiện đại hướng tới tương lai. Hệ thống BMS luôn ứng dụng những thành quả khoa học kỹ thuật tiên tiến nhất trong lĩnh vực điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin và làm cho tòa nhà ngày càng thông minh hơn, được quản lý điều hành hiệu quả hơn đem lại nhiều tiện dụng cho con người.
• BMS tạo ra môi trường tiện nghi phục vụ con người tốt hơn, an toàn hơn. BMS luôn trong suốt với nhân viên làm việc trong tòa nhà, khi sử dụng hệ thống BMS họ không còn bận tâm phải tắt đèn tắt điều hòa khi hết giờ làm việc, không phải tự chỉnh nhiệt độ khi thấy quá nóng quá lạnh, không sợ phải mất tài sản khi có kẻ đột nhập hay có hỏa hoạn. BMS sẽ tự động gửi những thông báo đến trạm vận hành và gửi tin nhắn đến người quản lý qua mạng di động.
• Các thiết bị điều khiển Controller tại các khu vực đều có màn hình LCD được tích hợp và người vân hành có thể theo dõi, điều khiển và xem các thông số tại chỗ như nhiệt độ, độ ẩm các chế độ mở van, tình trạng thiêt bị, so sánh trực tiếp với các thông số được cài đặt hiển thị trên máy tính, ưu điểm này giúp cho người vận hành và bảo trì có nhiều thuận lợi hơn , trong quá trình làm bảo trì ở tại một bộ điều khiển xa phòng điều khiển trung tâm, người vận hành có thể trực tiếp xem ngay tại chỗ trên màn hình LCD của DDC các thông số điều khiển và so sánh xem thiết bị vận hành có theo đúng thông số đó không, các lỗi cũng được thể hiện ngay trên màn hình giúp người vận hành khắc phục sự cố một cách nhanh nhất.
• Các bộ điều khiển Controller luôn được lắp đặt sẵn trong tủ đi kèm bao gồm các Controller, biến áp, máng dẫn cáp, các cầu nối trung gian giữa Controller và thiết bị điều khiển có ký hiệu rõ ràng thuận lợi cho quá trình lắp đặt và bào trì bảo dưỡng. Các thiết bị tủ điều khiển DDC và phụ kiện sẽ là sản phẩm tiêu chuẩn và được đấu nối và kiểm tra tại nhà máy
• Hệ thống có khả năng mở rộng và không phải thay thế các thiết bị gốc.
• Mạng giao tiếp được sử dụng kết nối các trạm làm việc đến các trạm điều khiển từ xa sẽ là mạng theo tiêu chuẩn công nghiệp được sử dung như Ethernet, N2 Bus....Mạng giao tiếp sẽ có thể hỗ trợ sự giao tiếp ngang hàng của tất cảc các điểm trên hệ thống cùng một lúc. Mạng giao tiếp sẽ giao tiếp với tốc độ tối thiểu là 2,5 triệu bit trên giây

A. Kết nối tích hợp với hệ thống kỹ thuật của tòa nhà.

• Trong tòa nhà có nhiều hệ thống kỹ thuật khác nhau, sử dụng công nghệ khác nhau và mức độ tự động hóa khác nhau. BMS sẽ tích hợp các hệ thống trên thành một thể thống nhất thông qua mạng truyền thông, các giao thức truyền thông quốc tế như là BACnet, MODbus, LON . Qua đó các hệ thống có thể trao đổi thông tin với nhau và BMS dùng các thông tin này để tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống kỹ thuật tòa nhà.
• Tích hợp hệ thống điều hòa không khí VRV tại phòng trung tâm, BMS kết nối với VRV qua cổng giao tiếp theo các chuẩn BACnet TCP/IP, module giao tiếp của hệ VRV ( BACnet DMS502A51 ) Sau khi tích hợp BMS cho phép chạy / dừng đối với từng máy điều hòa theo khu vực, căn chỉnh tần suất hoạt động theo nhiệt độ ( set point ), công suất hệ thống điều hòa sẽ tự động giảm theo nhiệt độ thực tế đạt được so với nhiệt độ Set point, nhằm tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của hệ thống điều hòa.
• Tích hợp hệ thống CCTV theo dõi tinh trạng hoạt động, kết nối qua cổng giao tiếp khi hệ thống CCTV có hỗ trợ các chuẩn giao thức BACnet, MODbus, LON. BMS có thể giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống và gửi báo cáo đến người dùng khi có sự cố.
• Tích hợp hệ thống báo cháy. Giám sát các tủ báo cháy bằng cách kết nối thông qua các đầu ra của Relay tại mỗi tủ tầng, khi hệ thống báo cháy hoạt động các Relay bị kích hoạt gửi tín hiệu sang BMS, trên màn hình máy tính trung tâm sẽ thể hiện báo động bằng hình ảnh nhất nháy kết hợp âm thanh giúp người vận hành nhận biết nhanh chóng và đồng thời BMS giám sát gửi báo cáo về tình trạng hệ thống điện cấp cho bơm chữa cháy, tình trạng các bơm, mưc nước bể chữa phục vụ chữa cháy, áp suất nước trong hệ thống chữa cháy. Khi có tín hiệu báo cháy hệ thống BMS sẽ liên động cô lập về điện như ngắt điện, tắt quạt thông gió, cắt hệ thống điều hòa , đóng các van ống gió trong khu vực hoặc tầng xảy ra cháy, đồng thời BMS giám sát thông số áp suất trong cầu thang bộ nếu áp suất quá lớn BMS sẽ điều khiển mở van xả bớt gió đảm bảo áp suất cầu thang trong pham vi 60 – 70 PA đủ để duy trì luôn luôn kép được cửa cầu thang tránh khói trong tầng tràn vào, mặt khác với áp suất như vậy giúp người thoát hiểm có thể đẩy cửa vào một cách dễ dàng và luôn đảm bảo an toàn cho người làm việc trong tòa nhà.
• Tích hợp hệ thống thang máy: BMS sẽ kết nối với hệ thống thang máy qua 2 phương pháp. Kết nối qua giao diện Điểm đến Điểm trong trường hợp hệ thống thang không hỗ trợ các giao thức chuẩn quốc tế như BACnet, MODbus, LON. phương pháp 2 BMS kết nối tới hệ thống thang máy qua các giao thức truyền thông theo chuẩn quốc tế như BACnet, MODbus, LONWORK. Sau khi kết nối BMS cho phép giám sát trạng thái hoạt động, điều khiển chạy hoặc dừng theo yêu cầu, người vân hành có thể điều chỉnh tần xuất hoạt động của thang theo thời gian làm việc, điều phối hoạt động giữa các thang để tăng tuổi thọ thiết bị và hiệu quả sử dụng.

B. Điều khiển giám sát hệ thống trạm điện, máy phát.

• Trạm hạ thế, tủ phân phối tầng
  • BMS giám sát tình trạng của máy biến áp theo các thông số nhiệt độ dầu quá nóng, nhiệt độ phòng máy biến áp, gửi các thông số ra màn hình, khi vượt quá nhiệt độ cho phép BMS sẽ tự động báo cho người vận hành biết và khắc phục nhanh chóng.
  • BMS giám sát tình trạng các thiết bị đóng cắt như các ACB, MCCB trong tủ hạ thế cấp đến và cấp đi các tủ phân phối tầng trong tòa nhà, đo đếm năng lượng tiêu thụ như dòng từng pha, điện áp từng pha, Cos, tần số, công suất phản kháng, công suất tiêu thụ, qua đó người vận hành có thể nhận biết được các thiết bị đóng cắt đang đóng hay mở và sự cố quá tải của hệ thống như gửi các tín hiệu báo quá dòng báo quá điện áp, báo điện áp dò nối đất...Người vận hành có thể biết các thống số qua giao diện đồ họa và Text như Amp pha1, Amp pha2, Amp pha3, Vol pha1, Vol pha2, Vol pha3, Hz, Cos và công suất tiêu thụ Kwh, lên bảng công suất tiêu thụ theo ngày hoặc thời gian theo như công tơ 3 giá.
  • Đối với các tủ tầng. Tại các tủ điện chính của các tầng cũng được lắp đặt các thiết bị theo dõi, đo đếm năng lượng tiêu thụ, Các thiết bị này có màn hinh LCD cho phép người vận hành quản lý xem trực tiếp các thông số dòng ( A ), điện áp ( V ), tần số, công suất phản kháng, công suất tiêu thụ ( Kwh ), đồng thời các thiết bị này được nối mạng với nhau qua chuẩn RS485 và kết nối về trung tâm, tại trung tâm máy tính người vận hành cũng xem toàn bộ các thống số trên đồng thời lập bảng thống kê và in ra danh sách lượng điện tiêu thụ của từng tầng theo ngày hoặc theo tháng tuỳ thuộc vào mong muốn của người vân hành và quản lý.
  • Tại các tủ tầng cũng được BMS giám sát tình trạng hoạt động gửi về trung tâm các cảnh báo của thiết bị đóng cắt chính MCCB, cho người vận hành biết MCCB đóng , mở và quá tải của hệ thống. Hệ thống cũng có thể điều khiển cắt toàn bộ điện tầng trong trường hợp có sự cố.
• Máy phát dự phòng.
  • BMS giám sát tình trạng hoạt động của máy phát, giám sát thiết bị đóng cắt của tủ cấp điện máy phát, đưa ra màn hình các thông số như dòng điện ba pha, điện áp ba pha, hệ số công suất, công suất phản kháng, công suất tổng tiêu thụ Kwh. theo dõi tình trạng các quạt cấp , hút làm mát máy phát.
  • Thống báo các lỗi của máy phát như quá tải, hệ thống cấp, hút gió làm mát máy, báo mức bể dầu, tình trạng bơm dầu.
  • BMS tính toán số giờ hoạt động của máy phát bơm dầu đưa ra danh sách, gửi báo cáo cho người sử dụng biết thời gian bảo trì bảo dưỡng định kỳ cho hệ thống.

C. Giám sát hệ thống bơm nước, giám sát môi trường.

• Hệ thống cấp thoát nước.
  • Các hệ thống máy bơm cấp, thoát nước, bơm tăng áp có thể điều khiển tại chỗ bằng tay hoặc tự động theo báo mức nước, áp lực nước.
  • BMS giám sát các thông số về trạng thái hoạt động của các bơm cấp, thoát và bơm nước thải, tình trạng quá tải của các bơm đó, giám sát tình trạng mức nước bể.
  • BMS đo lưu lượng nước tiêu thụ và lập bảng khối lương tiêu thụ nước theo ngày hoặc theo tháng.
  • Hệ thống BMS tự động đưa ra báo cáo lịch vận hành. Người vận hành có thể căn cứ vào các dữ liệu báo cáo đó và thiết lập lịch hoạt động cho hệ thống bơm hoạt động vào thời điểm giá điện thấp nhất trong ngày để tiết kiệm tối đa điện năng tiêu thụ
  • Hệ thống BMS lập báo cáo thời gian hoạt động của hệ thống bơm giúp người vận hành biết thời gian cần thiết bảo trì bảo dưỡng hệ thống.
• Môi trường tầng hầm.
  • Môi trường tầng hầm được đo bởi các Sensor CO, nhận biết được nồng độ khí thải. Để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường, nồng độ khí CO phải thấp hơn mức cho phép, theo tiêu chuẩn ( IAQ ), bộ điều khiển lập trình DDC sẽ so sánh với giá trị đặt để điều khiển ON / OFF quạt cấp khí tươi và quạt hút khí thải.
  • Để đảm bảo độ chính xác cần lắp ở mỗi tầng hầm 2 bộ cảm biến CO, các thông số được gửi về máy tính và so sánh với mức cho phép và điều khiển hệ thống quạt cấp hút. Giá trị đặt của (IAQ) có thể thay đổi được. Giá trị đặt được thiết lập là 50 ppm.

D Điều khiển Giám sát hệ thống chiếu sáng.

• Chiếu sáng tầng hầm.
  • Tại tầng hầm cũng được lắp các bộ điều khiển mở rổng để đóng cắt các mạch đèn khu vực công cộng như, khu vực đỗ xe, sảnh thang máy, hành lang đi lại, hiển thị tình trạng của mạch đèn theo khu vực vị trí của tầng hầm.
  • BMS điều khiển bật tắt các mạch đèn theo thời gian biểu lập trình trước hoặc bật tắt theo mong muốn của người quản lý và vận hành, đối với các mạch đèn khu vực đỗ xe trong giờ làm việc sẽ bật toàn bộ theo lịch và tự động cắt bớt mạch đèn khi hết giờ làm việc và chỉ để tối thiểu 1 mạch đèn đủ sáng để Camerra có thể theo dõi được, đối với các ngày nghỉ, ngày lễ hệ thống chiếu sáng tự động cắt bớt mạch đèn, nhằm tránh lãng phí năng lượng, tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho tòa nhà.
  • Chiếu sáng hành lanh, cầu thang bộ
    • Các hành lanh được bố trí 2 mạch đèn được bố trí theo bước nhảy, 2 mạch đèn được đóng cắt qua tủ BMS, thông thường ban ngày hoạt động cả 2 mạch đèn được bật từ 6 giờ sáng, hết giờ làm việc hệ thống tự động tắt bớt 1 mạch và chỉ duy trì 1 mạch chiếu sáng để người bảo vệ đi lại và hệ camerra vẫn có thể kiểm soát được liên tục.
    • Cầu thang bộ có 2 chiếu nghỉ, trên mỗi chiếu nghỉ dọc theo các tầng được bố trí 1 mạch đèn. BMS điều khiển giám sát 2 mạch đèn, thông thường BMS có thể cho 1 mạch đèn trên 1 chiếu nghỉ hoạt động, mạch còn lại sẽ được điều khiển hoạt động khi xảy ra sự cố như có tín hiệu báo cháy, lúc đó việc thoát hiểm bằng cầu thang bộ là cần thiết và các mạch đèn được điều khiển bật đủ độ sáng cho người đi lại.
  • Chiếu sáng ngoài nhà.
    • Các mạch đèn chiếu sáng ngoài nhà cũng được thể hiện bằng đồ hoạ và chữ trên màn hình hiển thị BMS. Người vận hành có thể đăt lịch bật tắt theo mong muốn hoặc có thể bật cưỡng bức khi cần thiết. Người vận hành có thể tự thay đổi lịch làm việc theo mùa. Về mùa hè trời tối muộn thì mạch đèn ngoài nhà được bật từ 7 giờ tối, mùa đông trời tối sơm hơn thì mạch đèn được bật sớm hơn từ 6 giờ tối. Việc bật tắt như vậy sẽ góp phần vào tiết kiệm năng lượng và nâng cao tuổi thọ của thiết bị.
  • Tủ điều khiển chiếu sáng .
    • Các mạch đèn chiếu sáng qua hệ thống BMS đều được đấu nối thông qua tủ điều khiển, tủ điều khiển được bố trí trên các tầng. Tại tủ điều khiển có 2 chế độ hoạt động.
    • Chế độ hoạt động bằng tay. Người vận hành chỉ cần gạt đóng aptomat, khi đó các mạch đèn được bật tắt tại chỗ và không qua hệ thống BMS.
    • Chế độ tự động. Người vận hành chỉ cần cắt aptomat và các mạch đèn lại được điều khiển bật tắt thông qua hệ thống BMS.

E. Điều khiển giám sát hệ thống thông gió.

• Hệ thống thông gió bao gồm các quạt cấp khí tươi cho tầng hầm, quạt hút khí thải, quạt hút toilet, quạt tăng áp cầu thang bộ.
• BMS điều khiển bật tắt theo thời gian biểu lập trình trước hoặc bật tắt theo mong muốn của người quản lý và vận hành, các quạt cấp hút tầng hầm được điều khiển thống qua các đầu đo Sensor CO. Các quạt tăng áp cầu thang bộ đươc điều khiển liên động thông qua hệ thống báo cháy, bên BMS có nhiệm vụ theo dõi áp suất qua các đầu Sensor áp suất được bố trí dọc theo cầu thang bộ, căn cứ vào thống số áp suất đo được để điều khiển van gió Damper đóng , mở cửa xả khí .