Tổng hợp BMS

Lợi ích của bạn - Dịch vụ BMS Lợi ích về năng lượng. Tự động điều khiển liên tục công suất tải. Đặt các thiết bị chấp hành hoạt động theo tiến trình định trước hoặc theo các tiêu chuẩn đặt ra ban đầu theo các thông tin nhận được từ hệ cảm biến chuyên dụng. Điều khiển đóng ngắt hệ thống điện khi gặp sự cố, khởi động hệ thống chiếu sáng khi có đột nhập trái phép,  Giám sát việc sử dụng năng lượng hàng ngày. Tự động báo hiệu cảnh báo nếu năng lượng tiêu thụ hàng ngày quá cao. Giám sát mức độ tiêu thụ năng lượng, in hoá đơn tiền điện cho từng khu vực chức năng, khu vực địa lý. Có thể xác định chính xác công suất điều hòa không khí tới từng phòng, từng khu vực. Thuận lợi cho các cao ốc văn phòng cho thuê, khi trong một tầng có nhiều văn phòng được thuê bởi nhiều công ty khác nhau, tuy nhiên sử dụng một điều hòa tập trung. Hỗ trợ vận hành Hệ thống tự động điều khiển các thiết bị chấp hành theo các kịch bản được đặt ra từ trước. Ví dụ: Khi xảy ra cháy tại tầng 3 của toà nhà, các thiết bị bổ trợ cho chữa cháy và cứu nạn được kích hoạt, cụ thể như: Hệ thống chữa cháy tự động kích hoạt, hệ thống thông gió ngừng cấp khí tươi và hút khí trong tầng ra khỏi tầng 3. Những thiết bị điện không cần thiết được ngắt khỏi hệ thống điện. Hệ thống truy nhập vào ra được ngắt, hệ thống thang máy sẽ đưa các thang đến tầng 3, bơm áp lực cầu thang được khởi động, để hỗ trợ di chuyển người ra khỏi tầng 3. Khi yêu cầu một phòng họp cho 100 người. BMS sẽ tự động tìm phòng họp, thời gian và địa điểm cụ thể. Trước thời gian họp 30 phút (thời gian đặt có thể thay đổi), BMS sẽ tự động điều khiển bật điều hoà phòng họp, hệ thống thông gió, chiếu sáng, an ninh… Khi thời gian họp kết thúc sẽ vận hành hệ thống thang máy chờ tại tầng làm việc. Bằng giao diện trực quan tại trung tâm điều khiển, kỹ sư vận hành có thể cài đặt lại tham số cho các thiết bị chấp hành. các thiết bị điều khiển, cảm biến.  Vị trí các thiết bị và trạng thái hoạt động của nó được thể hiện trực quan trên màn hình vận hành và giám sát, người vận hành có thể nhận biết được trạng thái hoạt động, các sự cố xảy ra đối với thiết bị và toàn hệ thống. Người vận hành có thể giám sát các sự kiện đã xảy ra đối với các thiết bị và cả hệ thống. Các sự kiện này được biểu diễn dưới dạng đồ thị hoặc lưu trữ máy tính . Hỗ trợ bảo dưỡng BMS sẽ giám sát tình trạng hoạt động của tất cả hoặc các thiết bị quan trọng trong toà nhà. Đưa ra các cảnh báo, đặt lịch bảo trì, bảo dưỡng cho các thiết bị đó. Hạn chế được tối đa thời gian kiểm tra thiết bị.  BMS giám sát tình trạng hoạt động của các thiết bị dự phòng, đảm bảo tính sẳn sàng hoạt động của thiết bị.  Ghi lại dữ liệu cũ để hỗ trợ phân tích lỗi đã xảy ra và tránh những lỗi lặp lại.  Cho những cảnh báo hữu hiệu tới người vận hành. Kiểm soát và và tiết kiệm năng lượng sử dụng Theo thống kê của ASRHAE điện năng tiêu thụ trong một toà nhà văn phòng khu vực ASEAN thường là: 264KWh/m2/năm. Nếu trang bị hệ thống BMS, khả năng tiết kiệm năng lượng từ: 12%->30%.Một ví dụ về lợi ích tiêt kiệm năng lượng của BMS. Toà nhà Sacombank  sử dụng giải pháp của Johnson Control .  Chi phí đầu tư ban đầu: 1.6 tỉ đồng Diện tích mặt sàn: 14000 m2 Tiêu thụ điện năng (Chưa trang bị BMS):3.696.000 KWh/năm Tiết kiệm năng lượng tương ứng 12%: 443.520KWh/năm Tiền điện tiết kiệm: 887.040.000 đồng.  =>Thời gian thu hồi vốn: 2 năm.Toà nhà Vietcombank, giải pháp Johnson Control: Đầu tư: 2.8 tỉ đồng (năm 2000) Thời gian hoàn vốn: 2 năm Toà nhà  HSBC Headquarter Hồng kông  Đầu tư: 10 triệu đô la Hồng kông Thời gian hoàn vốn: 3 năm Vận hành toà nhà tự động Tiết kiệm được tiền thuê nhân viên cho công tác vận hành toà nhà. Khi có BMS, người vận hành chỉ cần ngồi tại phòng điều khiển có thể điều khiển bật/tắt các thiết bị chấp hành, lập biểu vận hành tự động cho các thiết bị. Tất cả các thiết bị chấp hành được vận hành tự động và chính xác bằng hệ BMS. Có khả năng vận hành, cấu hình hệ điều khiển toà nhà qua mạng Internet. Có thể kết nối nhiều toà nhà, nhiều xí nghiệp với nhau trong một hệ thống mạng. Người vận hành có thể giám sát có thể giám sát và điều khiển toàn hệ thống từ trung tâm điều hành. Là công cụ đắc lực cho bảo trì thiết bị Tự động đưa ra các cảnh báo khi phát hiện các bất thường trong hệ thống. Tự động cảnh báo, đưa ra các yêu cầu khi cần bảo trì, bảo dưỡng. Tối ưu hoá công tác an ninh và bảo mật Hệ thống camera giám sát, điều khiển truy nhập khi được kết hợp với BMS sẽ có mối quan hệ chặt chẽ hơn với các thành phần khác của toà nhà, được hỗ trợ và bổ sung chức năng cho công tác an ninh bảo mật. Ví dụ: Khi hệ điều khiển truy nhập phát hiện có đột nhập trái phép tại tầng 3. Hệ thống BMS sẽ thực hiện cách ly khu vực thông qua điều khiển hệ thống cửa ra vào. Hệ thống chiếu sáng tầng 3 tự động được khởi động. Hệ thống Camera giám sát hoạt động. Và thông tin đột nhập trái phép được thông báo trên hệ audio và nhân viên an ninh sẽ hoạt động đồng thời. Thông tin platform - Dịch vụ BMS Để ứng dụng được BMS, Các thiết bị lắp đặt trong tòa nhà phải hỗ trợ kêt nối BMS, tức là hỗ trợ các chuẩn truyền thông chuẩn như: BACnet, LonWork, Modbus… Hoặc hỗ trợ chuẩn tín hiệu công nghiệp 4-20mA. BMS có thể điều khiển các thiết bị này qua chuẩn truyền thông.          Thiết kế BMS đi kèm với thiết kế xây dựng và các trang thiết bị của tòa nhà. Khi xây dựng tòa nhà trang bị BMS, người thiết kế xây dựng và người thiết kế hệ BMS phải phối hợp với nhau để đưa ra bản thiết kế thống nhất. Trong bản thiết kế tòa nhà có trang bị BMS, yêu cầu một không gian để lắp đặt các thiết bị điều khiển, thiết bị cảm biến, chấp hành và đi dây cable mạng. Khi xây dựng tòa nhà hỗ trợ BMS, người thiết kế phải sử dụng các thiết bị hỗ trợ kết nối BMS. Hoặc kết hợp với nhà cung cấp giải pháp BMS để bổ sung và trang bị thêm các thiết bị hổ trợ. Ví dụ: Lắp đặt thêm hệ thống Sensor nồng độ CO2 ở các cửa nhận và cửa xả hệ thông gió, sensor nhiệt độ cho hệ thống chiller làm lạnh, làm nóng nước công nghiệp cung cấp cho hệ điều hòa, hệ thống nước nóng-lạnh cho tòa nhà… Thông tin công nghệ - Dịch vụ BMS -            Hệ thống điều khiển tự động tòa nhà BMS  của Viettel Technologies được thiết kế theo mô hình điều khiển phân lớp. Một hệ thống BMS thường được thiết kế theo mô hình 4 lớp:    Lớp hiện trường    Lớp điều khiển    Lớp vận hành giám sát    Lớp quản lý. Thiết bị hiện trường Các thiết bị như cảm biến (sensor): Sensor nhiệt, ánh sáng, chuyển động, hồng ngoại…, bộ chấp hành (actuator): Điều hoà không khí, quạt thông gió, thang máy…các bộ field controller để giao tiếp trục 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 controler). Sensor sẽ gửi thông số của hệ thống, của môi trường tới bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ xử lý thông 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. Khối điều khiển Kết nối từ trung tâm điều khiển tới mức điều khiển các ứng dụng trong tòa nhà thông qua cácp 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 khiển địa phương, khu vực, các giao diện tới các hệ thống phụ trợ như: điều hòa không khí, báo cháy, chữa cháy, hệ thống điện… Khối điều khiển có chức năng. Nhận lệnh điều khiển từ khối vận hành giám sát gửi tới thiết bị chấp hành. Xử lý thông điệp khi có yêu cầu tại địa phương Gửi thông điệp, kết quả tới khối vận hành giám sát. Khối vận hành giám sát (SCADA) 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. Nó có chức năng chính: Quản lý toàn bộ toà 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 toà 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 thuận lợi khi tích hợp hệ thống đó là các thiết bị hiện trường như thang máy, điều hoà, quạt thống gió… đều hỗ trợ chuyển truyền thông TCP/IP. Rất thuận lợi cho nhà tích hợp hệ thống. Khối quản lý. Khối này thực ra được cài dặt 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…Ví dụ: Khi ta cần một phòng họp cho 100 người vào X giờ, ngày Y tháng Z. Người quản trị có thể tự tìm và án định nó hoặc gõ lệnh để máy tự tìm. Khi đó Hệ thống vận hành giám sát sẽ tự động gửi lệnh điều khiển bao gồm: Thời gian mở phòng họp, bật đèn, điều hoà, thông gió… trước thời gian ấn định nào đó. ánh sáng trong phòng được mặc định là phòng họp.  Khi yêu cầu một phòng khách sẽ có phòng khách với không gian của nó…Với mục đích đem lại sự thoải mái cho người sử dụng, tiết kiệm năng lượng, giảm sự vận hành của con người đối với các thiết bị trong toà nhà. Hiện nay, các phần mềm điều khiển BMS của Viettel Technologies được tích hợp hoàn hảo với các thiết bị hỗ trợ khác như: Hệ thống truyền hình hội nghị, điều khiển và giám sát qua mạng, các thiết bị cầm tay PDA… Thông tin dịch vụ - Dịch vụ BMS Dịch vụ BMS (building management system) của Viettel Technologies ra đời nhằm phục vụ nhu cầp quản lý cỏc toà nhà một cỏc tiết kiệm và thụng minh nhất. Các thiết bị trong toà nhà được chia thành các hệ thống chính như sau: Hệ thống điện. Hệ thống điều hoà không khí, thông gió, điều nhiệt (HVAC). Hệ thống chiếu sáng. Hệ thống báo cháy. Hệ thống cấp và thoát nước Hệ thống điều khiển truy nhập. Hệ thống giám sát an ninh.  Hệ thống thang máy. Hệ thống thông tin liên lạc… Chỳng tụi sẽ phõn tớch sẽ phõn tớch chức năng, mối lien hệ của cỏc hệ thống này và đưa ra dịch vụ BMS phự hợp nhất nhằm mục đích tối ưu hoá quá trình vận hành, thao tác các thiết bị , đảm bảo điều kiện làm việc ổn định, thoải mái, tiện nghi, phù hợp và an toàn tài sản, dữ liệu.  Đối tượng tác động của BMS            BMS sẽ giám sát và điều khiển tối ưu các hệ thống trong tòa nhà trên cơ sở phân tích đặc trưng từng hệ thống và mối liên hệ giữa các hệ thống đó. BMS sẽ thay thế con người thực hiện mối liên hệ giữa các hệ thống trên. Vận hành các hệ thống đó trên cơ sở mối liên hệ với các hệ thống khác. Mối quan hệ giữa các hệ thống trong toà nhà. Người vận hành chính có thể cấu hình lại hệ thống điều khiển BMS. Thay đổi kịch bản vận hành, kịch bản xử lý sự cố. Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống quan trọng trong tòa nhà cao tầng, các hệ thống kỹ thuật đều phụ thuộc vào hệ thống này trong quá trình hoạt động của tòa nhà. Để quản lý hệ thống này rất phức tạp, khó khăn. Với BMS vấn đề này được giải quyết tối ưu. Hệ BMS có chức năng sau: Giám sát trạng thái hoạt động của máy phát điện (Mức dầu, nhiệt độ máy phát, công suất…). Đặt lịch hoạt động dự phòng giữa các máy phát dự phòng. Giám sát các trạm trung thế, hạ thế (Quạt mát, nhiệt độ máy biến thế…) Thực hiện đo đếm các thông số điện năng (điện áp, công suất, dòng điện…) từng vị trí, khu vực và của toàn thể toà nhà.  Điều khiển đóng mở các attomat tổng, attomat phân phối… Lập báo cáo về tình trạng cung cấp điện, thông số điện theo từng khu vực, từng tầng theo thời gian hàng ngày, hàng tháng.  Hệ thống HVAC có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống, chất lượng sống và làm việc của con người. Do vậy hệ thống HVAC có vai trò rất quan trọng. Đây là một đối tượng tác động lớn của hệ BMS, cụ thể BMS sẽ thực hiện các nhiệm vụ: Giám sát tình trạng khí hậu của các phòng, các tầng (Nhiệt độ, độ ẩm không khí, nồng độ CO2…). Đưa ra điều khiển cần thiết các thiết bị chấp hành (Quạt thông gió, điều hoà không khí, tháp giải nhiệt …) để đảm bảo điều kiện chuẩn khí hậu trong phòng và tiết kiệm năng lượng. Xác định sớm sự thay đổi miền khí hậu của vùng, khu vực, đưa ra các hành động tiếp cận. o   Ví dụ trong một phòng họp có nhiều người, thời gian “cư trú” tại đó lâu, hệ thống thông gió/ điều hoà không khí phải vận hành rất nhanh để ngăn cản quá trình sinh khi CO2 trong phòng họp.  Hệ thống chiếu sáng được chia làm hai phần: Chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng ngoài sân. Đối với hệ thống chiếu sáng ngoài sân: BMS sẽ điều khiển theo các kịch bản định trước điện của hệ vòi phun nước, đèn điện trang trí, điện chiếu sáng,  Có thể tự động điều chỉnh liên tục cường độ sáng hệ thống chiếu sáng công cộng theo cường độ sáng xung quanh. Đối với hệ thống điện chiếu sáng trong nhà: BMS giám sát hệ thống chiếu sáng trong toà nhà. Điều khiển đóng mở theo kịch bản, điều chỉnh ánh sáng của các khu vực của toà nhà phù hợp với chức năng và nhiệm vụ của từng phòng.  Hệ thống BMS giám sát trạng thái làm việc, các sự cố và lưu trữ thông tin về vận hành, cụ thể: Giám sát tất cả các trạng thái làm việc và sự cố của các bơm nước thải, bơm tăng áp, bơm chữa cháy… Điều khiển từ xa và tự động tất cả các hệ thống bơm, hệ thống van cấp nước từng khu vực, từng tầng… Kiểm soát các nhánh cấp nước cho từng tầng, phát hiện các nơi rò rỉ bằng việc quan sát áp suất đường ống. Lập hóa đơn cung cấp nước cho từng phòng, từng tầng… giám sát tình trạng sử dụng nước của từng khu vực để đánh giá và kiểm tra sự rò rỉ nước.  Quản lý cả hệ thống cứu hỏa theo zone và theo địa chỉ. Giám sát tình trạng và tính sẳn sàng của các bơm nước cứu hỏa. Giám sát áp suất đường ống bơm nước cứu hỏa. áp suất không khí đường cầu thang để điều khiển bơm áp lực cầu thang. Cấu hình độ nhạy của các đầu báo cháy phù hợp với chức năng và nhiệm vụ của từng khu vực. Quản lý cơ sở dữ liệu về nhân sự trong tòa nhà. Phân quyền truy nhập hệ thống, các phòng chức năng của tòa nhà. Ví dụ: Trong tòa nhà văn phòng, giám đốc có toàn quyền vào các khu vực khác nhau của tòa nhà, những người khác chỉ có quyền truy nhập vào một số khu vực nhất định. Các hệ thống khác như hệ thống chiếu sáng, CCTV, audio có chức năng hỗ trợ chức năng an ninh. Giám sát sự vận hành của các thang máy. Điều khiển thang máy theo kịch bản cấu hình trước. Chiếu sáng thông minh Crestron - thật đơn giản Mỗi công trình có một hệ thống điều khiển chiếu sáng khác nhau, do nhu cầu và mong muốn của người sử dụng công trình đó quyết định. Thiết kế, thi công các công trình chiếu sáng và tự động hóa đám ứng đúng theo mọi yêu cầu thiết kế của khách hàng luôn là một thách thức không nhỏ, và Crestron đã cung cấp một loạt các thiết bị với khả năng thiết kế, tích hợp linh hoạt, đảm bảo đáp ứng mọi yêu cầu cá biệt nhất về hệ thống điều khiển và tự động hóa chiếu sáng.Crestron là thành viên sáng lập của Liên minh điều khiển chiếu sáng cho các công trình nhà (Home Lighting Control Alliance - HLCA), một liên minh công nghiệp nhằm nâng cao nhận thức về giá trị và lợi ích của điều khiển chiếu sáng. Là thành viên của Hội Đồng Nhà Xanh (vì môi trường) - US. Green Building Council, Crestron tham gia chia xẻ chuyên môn vf kinh nghiệm của mình trong việc tối thiểu hóa năng lượng sử dụng trong các công trình.Là hãng sản xuất hàng đầu thế giới về các sản phẩm điều khiển công nghệ cao, Crestron tiên phong trong việc kết hợp các màn hình cảm ứng vào các ứng dụng điều khiển chiếu sáng. Bên cạnh đó, Crestron còn cung cấp khả năng giám sát, quản lý và điểu khiển từ xa toàn bộ hệ thống chiếu sáng từ xa, thông qua mạng IP.Không chỉ bó hẹp trong phạm vi nhất định, ngoài hệ thống chiếu sáng thông minh, Crestron còn cho phép tích hợp các hệ thống điều khiển AV, HVAC, và mọi hệ thống, thiết bị của hãng thứ 3 khác (mà có cho phép điều khiển - controllable) mang đến một ngôi nhà hoạt động đồng bộ, hiệu quả.Crestron hợp lý hóa và đơn giản hóa mọi sự phức tạp về công nghệ trong các công trình từ nhà cửa, trường học, văn phòng. Chỉ với một màn hình cảm ứng, hay một điều khiển từ xa hoặc một keypad, sẽ không còn phải đi hết phòng nọ đến phòng kia để chỉnh rèm, điều khiển ánh sáng, nhiệt độ, hay lựa chọn chế độ âm thanh hình ảnh. Tất cả chỉ là một cái chạm tay.Thiết kế, thi công giải pháp/hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh dễ dàng hơn bao giờ hết. Mình sẽ trình bày từng bước như sau:1. Yêu cầu thiết kế2. Thiết kế chiếu sáng trong công trình thương mại3. Dòng sản phẩm sử dụng cho điều khiển chiếu sáng4. Lên specs cho một hệ thống chiếu sáng5. Giới thiệu phần mềm thiết kế, quản lý, vận hành, giám sát6. Ví dụ một hệ thống chiếu sáng thông minh 1. Yêu cầu thiết kế1.1. Các tiêu chí điều khiển và tự động hóa:Tiêu chí sử dụng trong thiết kế điều khiển chiếu sáng về cơ bản sẽ quyết định giải pháp sẽ được lựa chọn. Tổng kết chung nhất, có các vấn đề sau:• Điều khiển mức ánh sáng nhờ bằng cách điều khiển các chiết áp dùng cho các mạch đèn hoặc điều khiển mức độ sử dụng ánh sáng tự nhiên thông qua hệ thống mành/rèm nhằm đạt được mức độ ánh sáng phù hợp nhất cho yêu cầu của từng hoạt động bên trong nhà• Sử dụng cảm biến hiện diện (occupancy sensor) để quyết định bật/tắt hệ thống đèn, thay vì chỉ bật tắt tự động theo từng khoảng thời gian hay theo theo thời gian biểu định trước. Tiêu chí này đảm bảo mức độ chiếu sáng phù hợp với từng yêu cầu riêng biệt và cụ thể, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng lớn.• Lập thời gian biểu cho hệ thống chiếu sáng theo giờ trong ngày, theo ngày trong tuần, ngày nghỉ lễ, thời gian biểu riêng cho chiếu sáng ngoài trời, đảm bảo đủ chiếu sáng cho các yêu cầu về an ninh, an toàn. Hiệu ứng biến đổi của chiếu sáng có thể trơn tru như sự biến đổi của ánh sáng tự nhiên.• Trong các công trình thương mại, khả năng thực hiện cắt nguồn cung cấp điện ở một số đường dây khi nhu cầu chung về điện lớn hơn khả năng cung cấp (load shedding) có thể giúp giảm tải tổng thể tại giờ cao điểm => tối thiểu hóa chi phí sử dụng điện (minimize load demand charges) ===> là một giải pháp mang hiệu quả kinh tế cao.• Hệ thống quản lý chiếu sáng theo yêu cầu của ánh sáng môi trường --- luôn là yêu cầu tối ưu hóa cao nhất, phức tạp nhất về điện năng sử dụng. Hệ thống kết hợp các cảm biến ánh sáng, cảm biến hiện diện, phần mềm xác định vị trí, góc di chuyển của mặt trời, từ đó điều chỉnh độ mở của các rèm cửa sổ, độ mở của các cửa đón sáng, tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên để tối thiểu năng lượng tiêu thụ cho hệ thống đèn.• Điều khiển HAVC luôn là một phần không thể tách rời trong việc tối ưu năng lượng sử dụng trong tòa nhà, vừa đảm bảo tính kinh tế, vừa đảm bảo tính hiệu quả và đơn giản trong sử dụng1.2 Các yếu tố tĩnh và độngBước đầu tiên trong thiết kế chiếu sáng luôn là xác định rõ về kết cấu khung tòa nhà, mặt tiền, các mạch đèn chiếu sáng, và các yếu tố tĩnh khác có thể ảnh hưởng đến hiệu ứng chiếu sáng. Các yếu tố tĩnh ảnh hưởng đến không gian và môi trường ánh sáng bên trong nhà bao gồm vị trí cửa sổ và loại kính sử dụng trên cửa, bố trí mặt bằng, hướng toà nhà, vị trí để đồ đạc...Kế đến là giải pháp Crestron điều khiển và tự động hóa chiếu sáng sử dụng cho các yếu tố động, những yếu tố sẽ thay đổi theo ngoại cảnh, nhu cầu sử dụng.Kết hợp cả hai yếu tố tĩnh và động để được một hệ thống hoàn chỉnh.1.3 Công trình mới xây hay công trình cải tạo nâng cấpCrestron đảm bảo bạn có thể thực hiện dự án với mọi tình huống. Lựa chọn thiết bị, giải pháp luôn phụ thuộc rất nhiều vào thực tế công trình. Công trình mới xây, công trình nâng cấp tổng thể, nâng cấp từng phần sẽ có các lựa chọn hoàn toàn khác nhau.• Công trình mới xây, công trình nâng cấp tổng thể: dễ dàng đi lại hệ thống cáp điện, cáp thông tin.• Công trình không được phép thay đổi nội thất, kết cấu, hay chỉ nâng cấp phần nhỏ không cho phép bóc dỡ tường hay vật liệu trang trí ==> không thể đi hệ thống dây mới ==> áp dụng giải pháp sử dụng hệ thống không dây từng phần hay tổng thể.1.4 Phân loại hệ thống điều khiển và tự động hóa chiếu sángTùy theo loại công trình, yêu cầu khách hàng, giới hạn về kiến trúc và nhiều yếu tố khác, có thể tổ chức hệ thống điều khiển và tự động hóa theo các các phù hợp. Yếu tố chung nhất cần đảm bảo là tính linh hoạt cho các nhu cầu thiết kế khác nhau. Thiết kế tập trung Hệ thống thiết kế tập trung khi mọi mạch điện 220V đều bắt nguồn từ một tủ điều khiển Crestron và hoạt động theo sự điều khiển của một hệ thống điều khiển trung tâm.Trong thiết kế kiểu này, các mạch đèn 220V, quạt, động cơ, các mạch ON/OFF được nối tới mô-đun điều khiển trong tủ trung tâm theo từng cặp dây một. Các mô-đun được điều khiển bằng các công tắc, màn hình cảm ứng không dây, hoặc có dây (điện áp thấp) bố trí tại nhưng nơi thuận tiện cho người dùng. Kiểu thiết kế này sẽ đơn giản hóa việc đi các dây điện áp cao, trong khi lại tạo hiệu quả thiết kế khi sử dụng các loại công tắc, màn hình cảm ứng.Một bộ xử lý trung tâm, nối mạng với các mô-đun chiếu sáng và giao diện sử dụng thông qua mạng LAN, được dùng cho điều khiển chiếu sáng, quạt, mô-tơ, HVAC, hệ thống security. Các bộ xử lý trong các hệ thống điều khiển khác của tòa nhà cũng có thể nối tới bộ xử lý trung tâm chiếu sáng này thông qua mạng Ethernet, cổng RS232/422/485. Đặc điểm này giúp tối thiểu hóa thiết bị điều khiển sử dụng trong tòa nhà, tách biệt các chức năng, tăng tính linh hoạt trong thiết kế, đảm bảo tính tích hợp tổng thể cho công trình. Thiết kế phân tán Hệ thống thiết kế phân tán theo kiểu thiết kế mạch điện truyền thống, nối từng mạch điện bộ điều điều khiển đặt tại từng phòng, từng khu vực. Thiết bị iLux CLSI-C6(M) hoặc DIN-8SW8 của Crestron mang lại khả năng thiết kế với moi tính năng điều khiển và tự động hóa cho từng khu vực vừa và nhỏ. Thiết kế lai ghép - Kết hợp tập trung và phân tán Là phương pháp thiết kế hiệu quả nhất, kết hợp xử lý trung tâm và các chiết áp phân tán tại nhiều nơi. Điều này đảm bảo độ tin cậy trên từng vùng, mà vẫn đáp ứng các điều khiển tập trung tinh vi và phức tạp.Các phòng lớn, khu vực cầu thang, hành lang, những phòng hiệu suất sử dụng cao thường được điều khiển từ xa thông qua thời gian thực hoặc các mức thiết lập tổng thể từ trước (whole-house presets). Khi đó, tải cần được nối tới các bộ điểu khiển chiết áp tại trung tâm.Mỗi phòng nhỏ được lắp một bàn phím điều khiển gắn tường loại kô dây hoặc điện áp thấp. Từ bàn phím này có thể lựa chọn các preset cho chiếu sáng và cả các điều khiển tích hợp cho hệ thống media trong ngôi nhà.Tất cả các chiết áp trong hệ thống được kết nối mạng, điều khiển bởi hệ thống điều khiển Crestron, tạo thành một thiết kế tích hợp Crestron hòa chỉnh. New Standard in Integrated Lighting Control Giới thiệuSản phẩm iLux CLSI-C6(M) là một giải pháp tích hợp chiếu sáng hoàn chỉnh, thiết kế dạng gắn tường, ứng dụng linh hoạt từ các phòng họp, phòng hòa nhạc, tới phòng giải trí, phòng khách gia đình, hay bất cứ loại phòng nào với mức đầu tư phù hợp.Crestron, nổi tiếng về tính tiên phong và độ tin cậy, kết hợp với các chiết áp cao cấp, tín năng điều khiển mành rèm tích hợp, nút bấm tùy biến, cùng khả năng tích hợp với các hệ thống điều khiển thông minh khác khiến cho iLux là một lựa chọn lý tưởng cho điều khiển chiếu sáng trong mọi loại phòng trong các loại công trình khác nhau.Một số ứng dụng tiêu biểu Modeldòng sản phẩm iLux có hai model chính là • CLSI-C6M: có kèm theo cảm biến chuyển động (motion detector) – cảm biến sự tồn tại của sự kiện (occupancy sensing); tự động bật sáng khi phát hiện chuyển động; tự động tắt đèn sau một khoảng thời gian không cảm nhận chuyển động trong phòng• CLSI-C6: không gắn kèm cảm biến chuyển động Tính năng kỹ thuật• 6 kênh/mạch: chiết áp (dimmable) hoặc bật/tắt (switching)• Tổng công suất tối đa của mô-đun: 2200W (10A@220V)• Công suất tối đa mỗi kênh/mạch: 800W@220V• Các loại tải: đèn sợi đốt (incandecent), bóng từ điện áp thấp (magnetic low voltage), đèn neon (neon/cold cathode), đèn hùynh quang 2 sợi có thể chiết áp (2-wired dimmable fluorescent), các loại tải non-dim.Hoạt động• Có thể hoạt động độc lập, không cần ghép nối với bộ điều khiển• Có thể điều khiển tới 6 mạch tải chiếu sáng• Có thể điều khiển tại chỗ từng mạch tải• Lưu được 15 chế độ thiết lập chiếu sáng• Có thể bật/tắt tổng thể Tùy chọn• Có thể thêm tùy chọn điều khiển từ xa bằng hồng ngoại với mức chi phí thấp Khả năng mở rộng• Có thể ghép nối với các keypad để mở rộng các điểm điều khiển đến nhiều nơi trong phòng (Ví dụ: tại các cửa ra vào của phòng)• Các loại keypad có thể gắn kèm là CNX-B series và C2N-DB series với số phím bấm từ 2-12 phím mỗi keypad, tối đa 16 keypads• Hoạt động độc lập, không cần khối điều khiển trung tâm • Có khả năng kết nối 9 mô-đun iLux lại với nhau, tạo thành một mạng điều khiển tập trung cho toàn bộ ngôi nhà, với tổng số mạch tải là 54 và số keypad mở rộng tối đa là 128. Thuộc tính khác• Giải pháp tổng thể• Có thể tích hợp với màn hình cảm ứng• Có thể tích họp tính năng điều khiển qua mạng Ethernet, bằng giao diện Xpanel, thông qua công nghệ e-Control của Crestron• Tính năng giám sát, quản lý qua mạng Ethernet bằng phần mềm Roomview Ví dụ về các thiết lập chiếu sáng Typical diagram Wiring diagram BMS – Hệ thống quản lý tòa nhà: Cấu hình hệ thống Một hệ BMS gồm cấu hình phần cứng và hệ thống liên lạc cần thiết để truy cập dữ liệu trong toàn bộ tòa nhà hoặc truy cập từ các tòa nhà từ xa khác sử dụng đường truyền điện thoại. Cấu hình phần cứng Bộ điều khiến sử dụng vi xử lý tạo nên cấu hình theo kiểu cấp bậc cho hệ thống BMS. Hình dưới mô tả đa cấp bậc hay còn gọi là lớp (tier) của bộ xử lý. - Cấp xử lý quản lý - Cấp xử lý hoạt động - Cấp xử lý hệ thống - Cấp xử lý vùng Cấp độ được sử dụng thực sự cho hệ thống phụ thuộc vào từng nhu cầu của tòa nhà hay một tổ hợp tòa nhà. Cấp độ xử lý vùng có thể kết hợp các bộ actuator và cảm biến sử dụng vi xử lý thông minh. Tiếp sau đây chúng ta lấy bộ điều khiển cấp vùng để khởi đầu quá trình tìm hiểu về cấu hình phần cứng trong hệ BMS. Bộ điều khiển cấp vùng. Đây là bộ điều khiển sử dụng bộ vi xử lý. Nó cung cấp khả năng điều khiển trực tiếp tới các thiết nằm trong phạm vi cấp vùng, như bơm nhiệt, hộp điều lượng gió (VAV — Variable Air Volume), thiết bị cấp gió đơn vùng. Bộ điều khiển cấp này cũng có thể sử dụng phần mềm quản lý năng lượng. Tại cấp xử lý vùng, cảm biến và actuator giao liên lạc trực tiếp với thiết bị được điều khiển. Một bus liên lạc làm phương tiện kết nối các bộ điều khiển, do vậy các điểm thông tin giữa các bộ điều khiển có thể chia sẻ cho nhau và chia sẻ với các bộ xử lý tại hệ thống và ở cấp xử lý hoạt động. Các bộ điều khiển cấp vùng tiêu biểu có một cổng hoặc kênh giao tiếp để hỗ trợ sử dụng thiết bị đầu cuối di động trong quá trình thiết lập ban đầu và cả những lần điều chỉnh sau đó. Bộ điều khiển cấp hệ thống. Bộ điều khiển cấp này có công suất lớn hơn bộ điều khiển cấp vùng nếu xét trên phương diện các điểm, vòng DDC và chương trình điều khiển. Bộ điều khiển cấp hệ thống thường được dùng để điều khiển các thiết bị cơ khí như các hệ cung cấp khí, hệ VAV trung tâm và hệ thống làm mát. Ngoài ra, nó còn thực thi điều khiển ánh sáng. Bộ điều khiển tại cấp này giao tiếp trực tiếp với các thiết bị được điều khiển thông qua actuator và cảm biến, hoặc giao tiếp gián tiếp thông qua các bus liên lạc với bộ điều khiển cấp vùng. Bộ điều khiển cấp hệ thống có một cổng để kết nối với các thiết bị đầu cuối lập trình và vận hành cầm tay trong suốt quá trình cài đặt ban đầu và cả các lần điều chỉnh sau này. Khi bộ điều khiển cấp hệ thống được kết nối với bộ xử lý cấp hoạt động, những thay đổi chương trình điều khiển thường được thực thi ở bộ xử lý cấp hoạt động và sau đó tải xuống bộ điều khiển. Bộ điều khiển cấp hệ thống cũng cung cấp khả năng dự phòng trong trường hợp liên lạc bị đứt bằng chế độ hoạt động độc lập. Một số kiểu bộ điều khiển cấp hệ thống cũng cung cấp chế độ bảo vệ an toàn cho toàn bộ tài sản thông qua tín hiệu cảnh báo hỏa hoạn, cảnh báo an ninh, bảo mật truy cấp. Bộ xử lý cấp hoạt động. Bộ xử lý cấp này giao tiếp chủ yếu với vận hành viên hệ BMCS. Trong mọi ứng dụng, nó thường là PC được trang bị màn hình hiển thị và các bảng mạch có chức năng ‘plug-in’ cho thiết bị vận hành bổ sung, printer, mở rộng bộ nhớ và bus liên lạc. Bộ xử lý cấp này thường có phần mềm ứng dụng, để: - Bảo đảm an ninh hệ thống: Hạn chế truy cập và hoạt động cho những người có thẩm quyền - Xâm nhập hệ thống: Cho phép những người có thẩm quyền chọn và lấy dữ liệu thông qua PC và một số thiết bị khác. - Định dạng dữ liệu: Tập hợp các điểm hệ thống ngẫu nhiên thành định dạng nhóm logic để hiện thị và in ấn. - Tách dữ liệu - Lập trình tùy biến: Phát triển các chương trình DDC theo nhu cầu tại cấp độ hoạt động rồi tải xuống từng bộ điều khiển cấp hệ thống và cấp vùng chuyên biệt hoặc từ xa - Đồ họa: Kết hợp với dữ liệu động về hệ thống xây dựng các màn hình đồ họa theo yêu cầu. - Report chuẩn: Tự động cung cấp các report chuẩn theo định kỳ và theo yêu cầu hoạt động. - Report theo yêu cầu: Là các bảng dữ liệu, file định dạng Word, và quản lý cơ sở dữ liệu. - Quản lý bảo trì: Tự động lên lịch bảo trì thiết bị dựa trên dữ liệu về lịch sử thiết bị và thời gian hoạt động. - Tùy chỉnh khu vực theo nhu cầu - Tích hợp hệ thống: Cung cấp cổng liên lạc và chức năng điều khiển cho các hệ thống phụ (HVAC, cứu hỏa, an ninh, điều khiển truy cập). Bộ xử lý cấp quản lý. Đây là cấp cao nhất trong cấu trúc của hệ BMCS. Nó thực thi điều khiển và quản lý thông qua các hệ thống phụ. Tại cấp này, vận hành viên có thể yêu cầu dữ liệu và ra lệnh tới các điểm từ bất kỳ đâu trong hệ thống. Vận hành hoạt động thường nhật là chức năng thông thường của bộ xử lý cấp hoạt động. Tuy nhiên, điều khiển toàn bộ có thể được chuyển sang cho bộ xử lý cấp quản lý trong những trường hợp khẩn cấp. Bộ xử lý cấp quản lý thu thập, lưu trữ, xử lý dữ liệu lịch xử như mức độ tiêu thụ điện năng, chi phí vận hành và hoạt động cảnh báo, các báo cáo để làm cơ sở hoạt định quản lý và vận hành nhà máy lâu dài. Giao thức liên lạc Giao thức liên lạc là một nhân tố thiết yếu trong cấu hình hệ thống BMCS vì lượng dữ liệu truyền từ điểm này tới điểm khác và do bộ xử lý phần tán có thể phụ thuộc, hỗ trợ lẫn nhau để truyền dữ liệu. Các link hoặc bus liên lạc thường sử dụng giao thức liên lạc ‘poll/response hoặc ‘peer’. Các hệ BMCS đầu tiên sử dụng giao thức poll/response — trong đó các quá trình xử lý dữ liệu và trí tuệ hệ thống nằm cả ở bộ xử lý trung tâm. Vào giữa những năm 1990, mọi hệ thống BMCS sử dụng giao thức “peer”. Kiểu giao thức này không có thiết bị master mà nó chia đều giao thức cho mọi thiết bị bus. Giao thức liên lạc peer So với giao thức liên lạc poll/response thì giao thức Peer có những lợi thế sau: - Liên lạc không có thiết bị nào làm master - Liên lạc trực tiếp giữa các thiết bị kết nối bus, không phải thông qua bộ xử lý BMS trung tâm - Thông điệp được truyền tới mọi thiết bị kết nối bus.