Mô phỏng, vận hành hệ thống BMS của tòa nhà DIAMON FLOWER TOWER HANDICO 6 – Thanh Xuân, Hà Nội.

Mục Lục

1


Mục Lục Hình Ảnh
Hình 1.1: Website công tỷ cổ phần kỹ thuật MyCom
Hình 2.1: Kiến trúc chung của hệ thống BMS
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên chung hệ thống HVAC..............................................................
Hình 3.2: Chiller
Hình 3.3: Bơm sơ cấp
Hình 3.4: Bơm thứ cấp
Hình 3.5: Bơm giải nhiệt
Hình 3.6: Tháp giải nhiệt
Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý hệ thống Chillers
Hình 3.8: Sơ đồ mô phỏng hệ thống chillers
Hình 3.9: Chu trình khởi động
Hình 3.10: Chu trình khởi động
Hình 3.11: Chu trình dừng
Hình 3.12:Điều khiển bơm
Hình 3.13:Điều khiển áp suất bơm
Hình 3.14: AHU
Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý hệ thống AHU
Hình 3.16: Sơ đồ mô phỏng hệ thống AHU
Hình 3.17: Điều khiển nhiệt độ + áp suất
Hình 3.18: Khởi động AHU
Hình 3.19: FCU
Hình 3.20: Sơ đồ nguyên lý hệ thống FCU
Hình 3.21:Khởi động FCU
Hình 3.22:Điều khiển nhiệt độ
Hình 3.23:Điều khiển 3 cấp độ

Hình 3.24:Chương trình tổng
Hình 3.25:Chương trình chạy quạt
Hình 3.26:Chương trình điều khiển PID
Hình 4.1: Đăng nhập
Hình 4.2: Màn hình đang Loading
Hình 4.3 : Trang chính
Hình 4.5: Thanh công cụ hệ thống HVAC
2


Hình 4.4: Main chính hệ thống Chiller
Hình 4.4.1: Giao diện hệ thống Chiller
Hình 4.6: Thanh công cụ vị trí
Hình 4.4.4: Bảng điều khiển Chiller
Hình 4.4.5: Bảng đặt lịch chạy Chiller
Hình 4.4.2: Bảng điều khiển chung
Hình 4.4.3: Chọn chế độ giao diện
Hình 4.4.6: Đặt lịch chạy Chiller 8h đến 5h hàng tuần
Hình 4.4.9: Chọn chế độ giao diện
Hình 4.4.7: Đặt sự kiện đặc biệt
Hình 4.4.8: Đặt sự kiện đặc biệt
Hình 4.4.10: Van điện tuyến tính trong hệ Chiller
Hình 4.4.12: Trạng thái Van
Hình 4.4.11: Điều khiển mở van điện
Hình 4.4.13: Điều khiển Tháp giải nhiệt
Hình 4.4.14: Khởi động Chiller
Hình 4.5.1: Giao diện hệ thống FCU
Hình 4.5.3: Bảng điều khiển FCU
Hình 4.5.2: Bảng điều khiển FCU tầng
Hình 4.5.4: Trạng thái FCU được khóa

Hình 4.6.1: Hệ thống AHU
Hình 4.6.2: AHU
Hình 4.7: History trên thanh công cụ
Hình 4.8: Trang lịch sử
Hình 4.9: Trang xây dựng biểu đồ lịch sử
Hình 4.10: Lựa chọn loại biểu đồ
Hình 4.11: Biểu đồ được xây dựng
Hình 4.12: Alarm
Hình 4.13: Trang Alarm Console
Hình 4.14: Thanh cổng thông tin Alarm

3


Lời nói đầu
1. Lý do chọn đề tài:
Trong thời đại ngày nay việc xây dựng các toà nhà cao tầng làm công sở, trung
tâm thương mại, khách sạn,…ngày càng trở nên phổ biến. Chúng ngày càng trở nên
hiện đại, tiện nghi để phục vụ các yêu cầu ngày càng cao của con người. Giải pháp kết
hợp hệ thống các thiết bị cơ điện sử dụng trong toà nhà với công nghệ tự động hoá
nhằm đem lại khả năng tự hoạt động (hệ thống thông gió, hệ thống chiếu sáng,…) đã
không còn là điều mới mẻ nữa. Tuy nhiên vấn đề sống còn của giải pháp này lại nằm ở
chỗ làm sao có thể quản lý chúng trong một hệ thống thống nhất. Các hệ thống tự động
hoá toà nhà (Building Managerment System - BMS) đã ra đời để giải quyết bài toán
này.
Hầu hết các tòa nhà cao tầng ở Việt Nam hiện nay đều không được trang bị hệ
thống quản lý tòa nhà thông minh. Khi được trang bị hệ thống này, tất cả các hệ thống
điều hòa, báo cháy, … được điều khiển tập trung, tương tác bởi hệ BMS. Các hệ thống
được tích hợp đầy đủ hệ thống thông tin, truyền thông, và tự động hóa văn phòng. Đây
là loại nhà thông minh. Còn gọi là các tòa nhà hiệu năng cao, tòa nhà xanh, tòa nhà

công nghệ cao, tòa nhà có những chức năng đặc biệt như bệnh viện, cơ quan trung
ương, nhà quốc hội,… chúng ta có thể thấy thực trạng về hệ thống nhà cao tầng của
chúng ta phần lớn chưa được trang bị hệ thống BMS. Nếu xét về mặt chất lượng và
hiệu quả sử dụng của các tòa nhà thì chưa đạt so với yêu cầu đặt ra cho các tòa nhà
đó. Do đó cần nghiên cứu và ứng dụng hệ thống BMS cho các tòa nhà.
2. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu hệ thống BMS để ứng dụng điều khiển, giám sát, quản lý các thiết bị
cơ điện trong một tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng và quản lý tòa
nhà một cách thuận tiện, an toàn và tiết kiệm.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống tự động hóa BMS của Siemens.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là mô phỏng, vận hành hệ thống BMS của tòa nhà
DIAMON FLOWER TOWER HANDICO 6 – Thanh Xuân, Hà Nội.

4


4. Phương pháp nghiên cứu:
−

Nghiên cứu các hệ thống điều khiển trong công nghiệp.

−

Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí và thông gió toà nhà.

−

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống BMS của Siemens.

−

Mô phỏng, vận hành hệ thống BMS cho tòa nhà Diamon Flower.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Tự động hóa vận hành các hệ thống kỹ thuật của tòa nhà nhằm mục đích tăng
tính tiện nghi, giảm chi phí vận hành, tăng hiệu quả hoạt động, tối ưu hóa việc sử dụng
năng lượng và đảm bảo an ninh, an toàn tương xứng với tầm quan trọng và yêu cầu
của tòa nhà. Đơn giản hóa việc báo lỗi cho các thiết bị, máy móc và hệ thống. Hỗ trợ
truy cập đến thông tin vận hành thiết bị, hệ thống. Tự động hóa và chuẩn hóa quản lý
tiện ích. Cung cấp khả năng giao tiếp với tất cả dịch vụ trong tòa nhà giúp cho việc
vận hành toà nhà một cách đơn giản, chính xác và hiệu quả.
Nhiệm vụ chính của hệ thống BMS là điều khiển, giám sát, quản lý các thiết bị
cơ điện trong một tòa nhà cao tầng, giúp cho việc vận hành, bảo dưỡng và quản lý tòa
nhà một cách thuận tiện, an toàn và tiết kiệm.
6. Lời cảm ơn:
Em xin chân thành cảm ơn thầy Uông Quang Tuyến cùng các thầy cô trong Khoa
Cơ Điện và Ban giám đốc công ty cổ phần kỹ thuật MYCOM cùng toàn bộ anh chị
trong công ty đã tạo điều kiện giúp đỡ, tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành tốt đồ
án tốt nghiệp.

5


Chương 1:
Giới thiệu chung về công ty cổ phần kỹ thuật MYCOM và dự án tòa nhà

DIAMON FLOWER

Hình 1.1: Website công tỷ cổ phần kỹ thuật MyCom

6


1.1. Giới thiệu chung về công ty cổ phần kỹ thuật MYCOM:
1.1.1. Khái quát chung về Công ty cổ phần kỹ thuật MyCom
 Tên công ty: Công ty cổ phần kỹ thuật MyCom
 Tên giao dịch đối ngoại: MYCOM TECHNOLOGY JOINT STOCK COMPANY
 Địa chỉ: Số 48, ngõ 102 đường Trường Chinh, Phương Mai, Đống Đa, Hà Nội.
 Điện thoại: +84-04 3 8681478

Fax: +84-04 3 6290867

 Email:
 Website: www.mycom.vn

MYCOM., JSC là nơi hội tụ của đội ngũ các cán bộ, kỹ sư có nhiều tâm huyết và
kinh nghiệm về quản lí, tổ chức và thi công dự án trong chuyên nghành Điện, đo
lường, điều khiển, tự động hóa, điện tử, viễn thông, M&E, ELV... trong các lĩnh vực
Nhà máy công nghiệp, Khu công nghiệp và Tòa nhà cao tầng.
Với phương châm không ngừng học hỏi để tự vươn lên hoàn thiện mình,
MYCOM., JSC hiện đang là đối tác tin cậy của nhiều khách hàng trong việc cung cấp
các sản phẩm và giải pháp tích hợp ứng dụng công nghệ thông tin, viễn thông và tự
động hóa công nghiệp cho các doanh nghiệp, đồng thời cũng là đối tác của nhiều nhà
sản xuất thiết bị và công nghệ hàng đầu trong nước và trên thế giới.
1.1.2. Ngành nghề kinh doanh:
Thiết kế, nắp đặt các hệ thống, thiết bị trong tòa nhà và công nghiệp.
Vốn điều lệ và cơ cấu vốn điều lệ của công ty: 4.500.000.000 đồng.
1.1.3. Năng lực kinh doanh:
 Nhân sự:

Là một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ cao, hơn ai
hết chúng tôi hiểu tầm quan trọng của công nghệ tiên tiến, tuy nhiên nếu không có con
người thì công nghệ đơn giản chỉ là công nghệ không mang lại hiệu quả thực sự cho
cuộc sống, do vậy, MYCOM., JSC luôn coi con người là nhân tố tối quan trọng, là chìa
khóa dẫn tới thành công.
MYCOM., JSC tự hào có một đội ngũ nhân viên được trang bị kiến thức chuyên
sâu, gắn với thực tế, và quan trọng hơn cả đó là những người thích hợp nhất với vị trí
mà họ công tác. Để đạt được điều này, ngoài quy trình tuyển dụng
7


khắt khe, MYCOM., JSC thường xuyên cung cấp cho nhân viên của mình các
khoá đào tạo về nghiệp vụ, công nghệ và năng lực chuyên môn.
 Thành phần nhân sự công ty trên 30 CBCNV, trong đó:

- 11,4% Thạc sỹ các chuyên ngành Quản trị kinh doanh, Tự động hóa và CNTT.
- 37,1% Kỹ sư các chuyên ngành CNTT, Tự động hóa, Điện tử Viễn thông, Cơ điện,
Cơ khí, Môi trường.
- 22,9% Chuyên viên chuyên ngành Tài chính, Kế toán.
- 28,6% Kỹ thuật viên Cao đẳng chuyên ngành Cơ điện.
 Triết lý kinh doanh - Giá trị nền tảng của doanh nghiệp:

- Chất lượng sản phẩm: là sự sống còn của doanh nghiệp, là yếu tố tạo nên sự
phát triển bền vững.
- Khách hàng là bạn hàng: MYCOM cùng chia sẻ lợi ích, trách nhiệm, thuận lợi
và khó khăn cùng khách hàng.
- Uy tín: Là sự sống còn của doanh nghiệp.
- Táo bạo và đột phá: Rút ngắn khoảng cách, đi tắt đón đầu, tạo thế cạnh tranh
lành mạnh.
- Cải tiến liên tục: Không có sự vĩnh cửu trong suy nghĩ, mọi sáng kiến đều được

tôn trọng và đóng góp vào sự thành công chung.
- Con người là cốt lõi, tinh thần đoàn kết và sự thống nhất: Là nền tảng tạo nên
sức mạnh phát triển bền vững chắc của MYCOM
- Kiểm soát rủi ro: Các yếu tố rủi ro đều được tính đến trong mọi hoạt động của
MYCOM.
- Phương châm hành động: Dám nghĩ, dám làm, dám chịu trách nhiệm, quyết
định kịp thời, triển khai quyết liệt.
- Vinh quang thuộc về công nghệ.
1.1.4 Các dự án đã hoàn thành:
- Biển Quảng Cáo LED VNPT Quảng Ninh.
- Cung cấp thiết bị hệ thống BMS nhà N07-B Công ty TNHH đầu tư phát triển
công nghệ điện tử- Tin học- Viễn thông Quốc tế

8


- Cung cấp thiết bị và lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống điện nhẹ và BMS cho công ty
cổ phần FMEDIA.
- Cung cấp và lắp đặt hệ thống M&E cho công ty cổ phần du lịch thương mại
Mỹ Kim.
- Cung cấp và lắp đặt hệ thống thông gió tầng hầm cho công ty cổ phần điện khí
Trường Thành.
- Cung cấp và lắp đặt hệ thống điều hòa không khí, thang máy, phòng cháy chữa
cháy (PCCC) thuộc công trình trụ sở ban quản lý dự án ODA – Sợ kế hoạch và đầu tư
Lào Cai.
- Cung cấp và lắp đặt hệ thống BMS cho tòa nhà DIAMON FLOWER.
1.2. Giới thiệu chung dự án tòa nhà DIAMON FLOWER:
1.2.1. Khái quát chung về dự án tòa nhà Diamon Flower
Tòa nhà Diamond Tower - Trung tâm thương mại - DVCC và nhà ở , lô đất C1 –
Trung Hoà – Nhân Chính – Hà Nội do công ty CP. Đầu tư và Phát triển Nhà số 6 Hà

Nội làm Chủ đầu tư.
Tòa nhà được xây dựng với quy mô 3 tầng hầm, 3 tầng lửng, 30 tầng nổi, 3 tầng
mái. Với mục đích sử dụng làm tổ hợp bao gồm bao gồm trung tâm thương mại, văn
phòng và nhà ở.
1.2.2. Lợi ích của việc ứng dụng hệ thống quản lí tòa nhà BMS:
Từ xưa đến nay, Tự Động Hóa có tính hệ thống (Automation System) vẫn chỉ
được biết đến tại Việt Nam như một lĩnh vực riêng của công nghiệp, nhưng trên thế
giới đã ứng dụng rất rộng rãi những công nghệ này vào cuộc sống. Cụ thể, công nghệ
tự động hóa ứng dụng trong điều khiển các hệ thống cơ/điện trong tòa nhà. Hệ thống
BMS (Building Management System) là hệ thống quản lý tòa nhà với các chức năng
và nhiệm vụ 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.

9


- 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 tai nạn đáng
tiếc ảnh hưởng trực tiếp đến con người trong 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.
- Đơn giản 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 xảy ra.
- 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.
Như vậy phần lớn việc quản lí nhà cao tầng ở Việt Nam chưa được trang bị hệ
thống BMS nên xét về mặt chất lượng và hiệu năng sử dụng thì chưa đạt yêu cầu của
đô thị hiện đại. Hiện các toà nhà tối thiểu đều có hệ thống cung cấp nước nhưng do
chưa được trang bị hệ thống BMS và tiết kiệm điện năng nên tiền điện thường phải chi
nhiều hơn. Nếu xét về mặt kinh doanh thì các nhà cao tầng không trang bị BMS sẽ
không có tính cạnh tranh, rất dễ thua lỗ.
Hệ thống quản lý toà nhà BMS (Building Management System) có nhiệm vụ điều
khiển và quản lý các hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như :

10


- Hệ thống điện (Hệ thống thang máy, chiếu sáng, đóng ngắt thiết bị, máy phát,
máy biến áp, …)
- Hệ thống quản lý năng lượng, phân tích đánh giá sử dụng tối ưu năng lượng.
- Quản lý hệ thống thông tin liên lạc, giải trí
- Quản lý, cảnh báo môi trường: Nhiệt độ, thông gió, chất lượng không khí, bụi…,
- Hệ thống cung cấp nước sinh hoạt,
- Hệ thống điều hoà thông gió: Giám sát và điều khiển tòan bộ họat động của hệ Chiller

Plant, AHU, FCU và PAU để tối ưu vận hành cũng như năng lượng sử dụng
- Hệ thống thang máy
- Hệ thống báo cháy , chữa cháy, giúp cho việc vận hành một toà nhà trở nên hiện
đại, hiệu quả, kịp thời và tối ưu về kinh tế, tiết kiệm chi phí quản lí, sửa chữa, nhân
công , năng lượng ( điện, nước), các thiết bị được vận hành với hiệu suất cao nhất và
đồng thời với việc giám sát an toàn các thiết bị hoạt động cũng như các hiện tượng ô
nhiễm, cháy nổ hay phá hoại.
Toà nhà được trang bị hệ thống BMS sẽ trở thành toà nhà hiện đại và đồng bộ,
toà nhà sẽ có tính cạnh tranh cao độ trong marketing, dễ sử dụng, tạo điều kiện làm
việc và phục vụ nhu cầu nhà ở cho các cộng đồng sinh hoạt và làm việc văn minh, hiện
đại và lịch sự.
1.2.3.Giải pháp kết nối hệ thống BMS đối với từng hạng mục dự án Diamond
Flower Tower:
Bên cạnh các yêu cầu chung về một hệ thống BMS , Hệ thống BMS trang bị cho
tòa nhà Diamond Flower Tower đảm bảo các yêu cầu về chất lượng quản lí, về tính
hiện đại hóa, tính tiện nghi, tính năng mở rộng cho tòa nhà;
Các hạng mục cơ điện, kỹ thuật tòa nhà DIAMOND TOWER kết nối với Hệ
thống BMS gồm các hạng mục sau:


Hệ thống điều hòa không khí Chiller Plant, AHU, FCU.



Hệ thống thông gió



Trạm biến áp



Hệ thống phân phối điện



Hệ thống máy phát điện dự phòng

11




Hệ thống cấp, thoát nước và nước thải



Hệ thống PCCC



Quạt hút khói



Hệ thống thang máy



Hệ thống chiếu sáng

12


Chương 2:
Mô tả hệ thống BMS
2.1. Giới thiệu chung:
Dựa trên yêu cầu về quản lí và vận hành của tòa nhà DIAMOND FLOWER
TOWER và trên các sản phẩm ứng dụng cho hệ thống quản lí tòa nhà hiện nay và các
nghiên cứu về ứng dụng hệ thống quản lí tòa nhà trong tương lai, dự án trang bị hệ
thống BMS dòng Web_Ax của Hãng Honeywell kết nối dữ liệu mở trong tự động hóa
tòa nhà. Hệ thống BMS được xây dựng theo chuẩn giao tiếp quốc tế thông dụng hiện
nay là BACnet MS/TP và có khả năng kết nối với các thiết bị theo các chuẩn khác cho
tòa nhà như Lonwork, Modbus/RS485, RS232…
2.2. Mô tả thiết kế kỹ thuật hệ thống BMS:
2.2.1. Kiến trúc hệ thống:
2.2.1.1. Kiến trúc hệ thống BMS ( dòng Web_Ax):

Hình 2.1: Kiến trúc chung của hệ thống BMS
13


14


Tổng quan:
Hệ thống điều khiển tòa nhà BMS – Theo quan điểm điều khiển tự động hóa thực
chất là một Hệ thống Tự Động Hóa Tòa Nhà (Building Automation System) bao gồm
các bộ điều khiển / định tuyến mạng (Network Control / Router Unit), một họ các bộ
điều khiển số độc lập DDCs, các trạm lập trình và quản trị, các trạm vận hành trên nền

Web, và Server lưu trữ dữ liệu hỗ trợ các cấu hình hệ thống yêu cầu tối thiểu từ 4 trạm
vận hành trở lên. BAS sẽ cung cấp các trình điều khiển, đưa ra các phát hiện cảnh báo,
tính năng lập lịch, làm báo cáo và quản lý thông tin đối với toàn bộ nhà máy / tòa nhà,
và mạng diện rộng (WAN), từ một cơ sở dữ liệu ODBC.
a) Cấp điều khiển mạng
Hệ thống được thiết kế với cấp trên cùng là mạng Ethernet 10/100bT, hỗ trợ ngôn
ngữ BACnet, Java, XML, HTTP và CORBA IIOP. Một mạng con sử dụng giao thức
BACnet MS/TP, sẽ kết nối các bộ điều khiển con độc lập với các bộ điều khiển / định
tuyến cấp Ethernet.
Hệ thống BMS ( dòng Web_Ax) trang bị cho dự án là một thiết kế mở,
không độc quyền (theo chuẩn quốc tế ) giúp Chủ đầu tư chủ động trong việc kết nối
với các hệ thống/ thiết bị và dịch vụ khác khi có nhu cầu bổ sung, nâng cấp, thay thế
phụ tùng.
Truy cập mạng từ xa:
Đối với việc lắp đặt mạng LAN, cho phép truy cập tới mạng từ xa thông qua
Internet. Chủ đầu tư sẽ cung cấp kết nối Internet tốc độ cao để phục vụ việc truy cập
thông qua đường truyền ADSL, ISDN, T1 hoặc mạng Intranet thông qua máy chủ tới
nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Chủ đầu tư có thể tạo 1 kết nối tới mạng Internet,
để có thể truy cập qua các đường truyền tốc độ cao, như ADSL, ISDN, T1.
Các thiết bị chính của cấp điều khiển giám sát (cấp mạng) như sau:
+ 01 bộ máy chủ Server và màn hình cho hệ thống BMS. Trên máy chủ và máy
tính vận hành cài đặt chương trình quản lí tòa nhà và các ứng dụng khác. Máy chủ làm
nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các DDC lên hệ thống BMS và chia sẻ dữ liệu với các
máy trạm các hệ thống khác.

15


+ 01 bộ máy tính với vai trò là Trạm vận hành và màn hình cho máy trạm của hệ
thống BMS. Với các giao diện đồ họa, người vận hành có thể theo dõi và điều khiển

các thiết bị của tòa nhà ngay trực tiếp từ phòng điều khiển trung tâm.
+ 01 Switch 24 cổng cho kết nối và truyền thông dữ liệu theo giao thức chuẩn
TPC/IP.
+ Các bộ điều khiển định tuyến mạng đa năng NCU cho việc kết nối với thiết bị cấp
điều khiển và cấp trường, kết nối để giám sát & điều khiển với các hệ thống khác.
b. Cấp điều khiển:
Cấp điều khiển bao gồm:
+ Lớp mạng điều khiển bao gồm một hoặc nhiều bus điều khiển BACnet MS/TP
được quản lý bởi các bộ điều khiển / định tuyến mạng NRU (Web-600). Bus trường
cấp mạng 2 trên nền RS485, theo chuẩn token passing, hỗ trợ các bộ điều khiển số độc
lập DDC cho các ứng dụng M&E trong tòa nhà.
+ Các bộ DDC đặt tại các tầng của tòa nhà. Các bộ DDC chứa các chương trình
để điều khiển các thiết bị của tòa nhà theo các thuật toán và yêu cầu về vận hành và
hoạt động của thiết bị trường. Các bộ DDC này kết nối và truyền thông với nhau theo
chuẩn BACnet MSTP. Các bộ DDC kết nối và truyền thông với cấp điều khiển giám
sát qua các bộ chuyển đổi - bộ điều khiển mạng NRU.
+ Các tủ DDC cùng các phụ kiện được phân bố đều theo trục của tòa nhà làm
nhiệm vụ điều khiển và giám sát các thiết bị trường. (số lượng phù hợp đáp ứng bảng
IO Point).
c. Cấp trường:
Bao gồm các cảm biến, các thiết bị cơ cấu chấp hành của tòa nhà như: các cảm
biến đo khí CO, đo nhiệt độ, cảm biến áp suất, chênh áp, valve, …Các thiết bị trường
này kết nối với các bộ điều khiển DDC và giao tiếp bằng các tín hiệu dạng DI/DO,
AI/AO hoặc kết nối với bộ điều khiển mạng đa năng theo các giao thức chuẩn BACnet
MS/TP, Modbus RTU, RS232.... (số lượng chi tiết xem bản danh sách thiết bị).
2.2.1.2. Ưu điểm nổi bật về kiến trúc hệ thống

16

Hệ thống BMS với cấu hình tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay và sẽ còn được
áp dụng trong nhiều năm về sau, đã và đang được ứng dụng ngày một rộng rãi trên thị
trường Việt Nam. Song song với sự phát triển này, quan điểm về một hệ thống BMS
hiện đại đang ngày một thay đổi theo hướng hoàn chỉnh hơn.
Trong quá khứ, hệ thống BMS được xây dựng chủ yếu với nhiệm vụ giám sát và điều
khiển hệ thống điều hòa thông gió, đảm bảo các thông số về điều kiện môi trường, như vậy
mới đảm bảo được tính năng tiện nghi (Comfortable) cho người dùng.
Hệ thống quản trị tòa nhà BMS có thể được phân chia hoặc mở rộng tới mọi cấp độ
hệ thống mà vẫn sử dụng cùng một giao diện phần mềm, cùng các bộ điều khiển Cấp 1 và
Cấp 2. Các hệ thống yêu cầu thay thế hoặc giao diện phần mềm hoặc bộ điều khiển cấp
trường theo yêu cầu mở rộng hệ thống là không được chấp nhận.
Hệ thống sẽ sử dụng cùng ngôn ngữ lập trình cho tất cả các cấp: Cấp giám sát
vận hành (Operator Workstation), Cấp điều khiển (Network Control Unit) và các bộ
điều khiển số độc lập (DDC). Ngoài ra, ngôn ngữ lập trình này sẽ được sử dụng cho tất
cả các ứng dụng: điều khiển môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, …), điều khiển truy cập
vào / ra theo thẻ, hệ thống báo động chống đột nhập, điều khiển chiếu sáng, phát hiện
rò rỉ / giám sát các bể nước ngầm và tương tác với các giao thức truyền thông số của
các thiết bị hãng thứ 3.
Toàn bộ phần cứng và phần mềm trong danh mục đều tuân theo chuẩn BACnet
nhằm nâng cao khả năng tương tác giữa các hệ thống con trong tòa nhà. Bên cạnh đó,
hệ BMS hỗ trợ tích hợp với các giao thức mở như: LonTalk, Modbus, và các truyền
thông số với các thiết bị vi xử lý của các hãng khác như các bộ điều khiển panel báo
cháy, và biến tần VFD.
2.2.2. Đặc tính kỹ thuật hệ thống BMS:
2.2.2.1. Giới thiệu chung:

17


Hệ thống quản lý toà nhà BMS được máy tính hoá hoàn toàn nhằm thực hiện các

chức năng của hệ thống được yêu cầu cụ thể dưới đây. Hệ thống có thể sử dụng hệ
điều hành Windows được tích hợp và cài đặt một cách hoàn thiện trọn gói ( không bị
giới hạn đối với) các mục và các hệ thống con sau:
•

Các Server, máy trạm, bao gồm máy in báo cáo/cảnh báo.

•

Bộ điều khiển số trực tiếp (DDC).

•

Thiết bị đo/điều khiển.

•

Các thiết bị mạng.
THUẬT NGỮ KỸ THUẬT
Các từ viết tắt được sử dụng trong thuyết minh kỹ thuật:
IBMS:

Hệ thống quản lý toà nhà thông minh

NRU:

Network Router Unit – Bộ điều khiển cấp mạng loại 1

NCU:

Network Control Unit - Bộ điều khiển cấp mạng loại 2

NRCU:

Network Router/ Controller Unit – Bộ điều khiển cấp mạng loại 3

NC2:

Bộ điều khiển hỗ trợ kết nối hãng thứ 3

DDC:

Bộ điều khiển số

IBC :

Hệ thống điều khiển BAC net

GUI :

Giao diện người dùng đồ hoạ

WBI:

Giao diện trình duyệt web

POT:

Bàn điều khiển

PMI:

Giao diện kiểm soát hệ thống điện

DDC:

Điều khiển số trực tiếp

LAN:

Mạng cục bộ

WAN:

Mạng diện rộng

OOT:

Công nghệ hướng đối tượng

PICS:

Bản liệt kê sự tính phù hợp các thiết bị

18


Toàn bộ hệ thống điều khiển tích hợp và tự động hoá toà nhà (BMS) bao gồm
mạng nội bộ, các bộ điều khiển số đơn lẻ hoạt động nội bộ truyền thông trên một mạng
giao thức mở tới một máy chủ một cách thuận tiện (khi được yêu cầu) và truyền thông

qua mạng Internet tới máy chủ. BMS có thể giao tiếp được với một hệ thống khác như
thông gió, hệ thống giám sát nguồn điện, hệ thống camera giám sát, hệ thống kiểm
soát vào/ra, thang máy, hệ thống báo cháy...., và những ứng dụng quản lý toà nhà có
liên quan tới các thiết bị giao tiếp mở.
Hệ thống quản lý toà nhà BMS là một hệ thống mở, có khả năng kết nối với các
chuẩn giao tiếp quốc tế thông dụng nhất hiện nay là BACnet, Lonwork,
Modbus/RS485, RS232... Các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau trên thế giới khi
kết nối tới hệ thống BMS đảm bảo tuân thủ các chuẩn quốc tế này.
Cơ cấu BMS sử dụng thiết bị tự động hoá dựa trên cơ sở JAVA hoặc tương đương
và các dịch vụ gắn liền với việc kết nối mạng trên phạm vi rộng giữa các thành phần tự
động hoá bên trong toà nhà. Các ứng dụng của cấu trúc này được máy tính hoá và
được tích hợp, điều khiển bởi cùng một hệ thống. Các đoạn chương trình phần mềm
ứng dụng sẽ hỗ trợ cho chuẩn “Plug and play”, dễ dàng kết nối với các hệ thống khác,
làm giảm giá thành cơ sở hạ tầng thông tin và tự đông hoá. Bộ điều khiển định tuyến
mạng (NCU) chạy trên nền kỹ thuật ảo và sử dụng một bộ công cụ cho phép truy cập
và tích hợp đa giao thức.
2.2.2.2. Đặc tính kỹ thuật phần mềm BMS.
2.2.2.2.1.Giới thiệu chung – quản lý mạng:
Kiến trúc phần mềm có thiết kế hướng đối tượng, ứng dụng 32 bit, phù hợp với
các tiện ích của Microsoft như các công nghệ OLE, COM, DCOM và ODBC. Những
công nghệ này là những tiện ích của hệ điều hành để chia sẽ dữ liệu giữa các ứng
dụng, làm phong phú dữ liệu cho BMS.
2.2.2.2.2.Cơ sở dữ liệu hệ thống:

19


Cơ sở dữ liệu trên server phải là Microsoft SQL Server, hoặc chấp nhận ODBC,
chương trình cơ sở dữ liệu liên quan. ODBC(Open Database Connectivity) – là một kỹ
thuật cho phép người dùng có thể viết ứng dụng hoặc báo cáo, có thể kết nối trực tiếp

với cơ sở dữ liệu tránh việc truyền dữ liệu để cập nhật cho các ứng dụng khác. Cơ sở
dữ liệu hệ thống bao gồm cấu hình của tất cả các point, và các chương trình trong mỗi
bộ điều khiển ở trên mạng. Thêm vào đó, cơ sở dữ liệu có tất cả các trạm bao gồm giao
diện đồ họa, các báo cáo cảnh báo, các báo cáo dạng text, bản ghi dữ liệu lịch sử, và
các bản ghi polling.
2.2.2.2.3. Giao diện người dùng:
Phần mềm của trạm BAS cho phép tạo ra các giao diện tùy biến có thể kết nối
với nhau trong phần mềm workstation. Giao diện này hỗ trợ tạo ra những “điểm dễ
nhận biết” mà người dùng có thể từ đó để quan sát bất kỳ đối tượng nào trong hệ thống
hoặc chạy bất kỳ màn hình đối tượng nào hoặc công cụ cấu hình có trong phần mềm.
Hơn thế nữa, giao diện này cũng có thể được cấu hình trở thành một “PC Desktop”
cho người dùng, với tất cả các kết nối mà người dùng cần sử dụng để chạy các ứng
dụng khác.
2.2.2.2.4. Bảo mật người dùng:
Phần mềm được thiết kế sao cho mỗi người dùng có thể có một username và một
password duy nhất. Sự kết hợp của Username/ password cho phép người dùng đăng
nhập vào phần mềm, thiết lập và chỉ có thể sửa bởi nhà quản trị hệ thống. Việc phân
quyền truy cập được thể hiện bằng việc phân quyền, cụ thể chỉ cho phép quan sát
View, kích hoạt nhận diện cảnh báo, cho phép / không được phép thay đổi dữ liệu, lập
trình và cuối cùng là quản trị hệ thống.
2.2.2.2.5.Giao diện cấu hình:
Phần mềm trạm có phong cách Windows Explorer quen thuộc cho người vận
hành và người lập trình để nhìn và sửa bất kỳ đối tượng nào (bộ điều khiển, điểm, báo
động, báo cáo, lịch,…) trong toàn bộ hệ thống. Thêm vào đó, giao diện này thể hiện
20


một “sơ đồ mạng” của tất cả những bộ điều khiển và các điểm, chương trình, màn hình
đồ họa, báo động và các báo cáo theo một cách dễ dàng và một cấu trúc dễ hiểu. Tất cả
các tên đối tượng theo kí tự anpha và sử dụng tên file Windows.

Giao diện cấu hình cũng hỗ trợ các đối tượng mẫu. Những đối tượng này được sử
dụng như những khối của tòa nhà để tạo ra cơ sở dữ liệu cho BAS. Những loại đối
tượng mẫu được hỗ trợ bao gồm tất cả các loại điểm dữ liệu (đầu vào, đầu ra, biến
chuỗi, điểm đặt,…), thuật toán báo động, các đối tượng khai báo báo động, các báo
cáo, các hiển thị đồ họa, lịch và các chương trình. Các nhóm loại đối tượng này có thể
được thiết lập thành các hệ thống con và hệ thống kiểu mẫu. Hệ thống mẫu sẽ “nhắc”
những dữ liệu đầu vào nếu cần thiết. Hệ thống này luôn duy trì một kết nối tới tất cả
các đối tượng con được tạo ra bởi mỗi mẫu. Nếu người dùng muốn tạo một sự thay đổi
của một đối tượng mẫu, phần mềm sẽ hỏi người dùng có muốn cập nhật tất cả các đối
tượng con có liên quan đến với sự thay đổi này không? Hệ thống mẫu giúp thuận tiện
cho việc cấu hình và lập trình và tạo cho người dùng phương pháp đơn giản, nhanh
gọn để tạo nên sự thay đổi toàn bộ cho BAS.
2.2.2.2.6. Màn hình hiển thị đồ họa màu:
Hệ thống cho phép tạo ra theo quy định của người dùng các hiển thị đồ họa màu
giúp cho việc quan sát các hệ thống cơ, điện và lược đồ tòa nhà. Những màn hình đồ
họa này chứa thông tin về các điểm từ cơ sở dữ liệu bao gồm các thuộc tính liên quan
tới các điểm (các đơn vị kỹ thuật,…). Thêm vào đó, người vận hành có thể điều khiển
thiết bị hoặc thay đổi các điểm đặt từ màn hình đồ họa bằng cách sử dụng chuột.
2.2.2.2.7. Giám sát tự động:
Phần mềm sẽ cho phép việc thu thập dữ liệu và báo cáo một cách tự động từ bất
kỳ bộ điều khiển nào thông qua hoặc là một kết nối phần cứng hoặc là truyền thông.
2.2.2.2.8. Quản lý báo động:

21


Phần mềm có khả năng chấp nhận các báo động trực tiếp từ các bộ điều khiển,
hoặc phát ra các báo động dựa vào việc đánh giá các dữ liệu thu thập được từ các bộ
điều khiển và so sánh với giới hạn hoặc các biểu thức điều kiện được cấu hình thông
qua phần mềm. Bất kỳ báo động nào (không liên quan đến căn nguyên của nó) đều

được tích hợp tất cả vào hệ thống quản lý báo động, sẽ xuất hiện trong tất cả các báo
cáo báo động tiêu chuẩn, sẵn sàng cho người vận hành xác nhận, và có tùy chọn cho
các màn hình đồ họa hiển thị, hoặc các báo cáo. Các đặc tính của quản lý báo động bao
gồm:
 Có các mức cảnh báo báo động. Mỗi mức cảnh báo thiết lập duy nhất một tập hợp các

tham số cho việc kiểm soát hiển thị báo động, xác nhận, truyền tin qua bàn phím, in ra
các báo động và giữ lại bản ghi.
 Tự động ghi lại trong cơ sở dữ liệu của các bản tin báo động, tên điểm, giá trị điểm,

các bộ điều khiển kết nối tới, khoảng thời gian, tên người dùng và thời gian xác nhận,
tên người dùng và thời gian tắt báo động (xác nhận mềm).
 Các báo động riêng lẻ có khả năng tái định tuyến tới một trạm hoặc nhiều trạm tại thời

gian và ngày cụ thể mà người dùng mong muốn.
 Một của sổ quan sát báo động kích hoạt bao gồm những thông số mà người dùng cần

quan sát. Người dùng cũng có thể để ẩn hoặc để hiển thị các thuộc tính báo động này.
 Kiểu font, màu, màu nền cho mỗi mức cảnh báo báo động sẽ được nhìn thấy trong cửa

sổ báo động được kích hoạt, giúp dễ dàng xác định các kiểu báo động và các trạng thái
của báo động.

22


2.2.2.2.9.Tạo báo cáo:
Phần mềm có chức năng tạo ra báo cáo theo mong muốn của người dùng. Mỗi
trạm có thể kết hợp các báo cáo với bất kỳ chương trình word hoặc chương trình bảng
tính nào có trong máy.

Các báo cáo tiêu chuẩn bao gồm:


Các điểm trong mỗi bộ điều khiển



Các điểm trong báo động.



Các điểm bị cấm.



Trạng thái của bộ điều khiển



Trạng thái trên mạng của mỗi bộ điều khiển.
2.2.2.2.10.Các báo cáo định dạng Excel:
Phần mềm cho phép cấu hình đơn giản theo hàng/cột (phong cách bảng tính) trên
bất kỳ lớp đối tượng nào trong hệ thống. Những báo cáo này được cấu hình bởi người
dùng và có khả năng xuất ra dữ liệu dữ liệu từ bộ điều khiển hoặc từ cơ sở dữ liệu.
Người dùng có khả năng thiết lập mỗi báo cáo để hiển thị trong bất kỳ dạng text font
với màu và màu nền nào. Thêm vào đó, những báo cáo này cũng có thể được cấu hình
để lọc dữ liệu, sắp xếp và đánh dấu dữ liệu theo những tiêu chuẩn mà người dùng cần.
2.2.2.2.11.Báo cáo dưới dạng HTML:
Các báo cáo theo phong cách bảng tính ở trên có thể hiển thị dưới dạng một file
HTML. Đặc tính này giúp tạo ra một file HTML trong cây thư mục của mẫu HTML.

Thư mục này có thể chia sẻ với những máy tính người dùng khác, cho phép những

23


người dùng đó có thể truy cập tới cây thư mục để chỉ đến trình duyệt web của họ tại
file đó và xem được báo cáo.
2.2.2.2.12.Chức năng lập lịch, lập kế hoạch:
Chức năng này cho phép cấu hình và lập kế hoạch từ trạm tới bất kỳ bộ điều
khiển nào trong mạng.
 Các kế hoạch về thời gian của ngày, mỗi kiểu ngày trong tuần theo tiêu chuẩn hoặc

theo người dùng định nghĩa có thể kết hợp với màu sắc sao cho kế hoạch trở nên dễ
hiểu hơn. Để thay đổi kiểu ngày cụ thể, người dùng đơn giản chỉ cần click chuột vào
ngày đó và thay đổi.
 Mỗi kế hoạch sẽ xuất hiện trên màn hình để có thể quan sát được cả năm, tháng, tuần

và ngày.
2.2.2.2.13.Phần mềm vận hành web-based:
Vận hành thông thường của hệ thống có thể truy cập thông qua giao diện một
trình duyệt web tiêu chuẩn, cho phép kỹ thuật viên và những người vận hành có thể
quan sát bất kỳ phần nào của hệ thống từ bất cứ đâu trên mạng.


Các màn hình hiển thị đồ họa
Giao diện kiểu trình duyệt có thể chia sẻ các màn hình hiển thị đồ họa giống nhau
như các trạm lập trình và trạm quản trị, diễn tả dữ liệu động trong hệ thống, trong các
thiết bị. Màn hình đồ họa của trình duyệt phải hỗ trợ các lệnh để thay đổi các điểm đặt,
cho phép/ cấm thiết bị và khởi động/ dừng thiết bị.
Thông qua giao diện trình duyệt, người vận hành có thể tìm ra vị trí trong toàn hệ

thống, thay đổi giá trị và trạng thái của bất kỳ điểm nào trong bất kỳ bộ điều khiển
nào. Sự thay đổi đó phải có tác động ngay lập tức đến bộ điều khiển, và sao lưu vào
trong cơ sở dữ liệu hệ thống.

24




Quản lý báo động
Thông qua giao diện trình duyệt, một cửa sổ quan sát báo động giống như trong
trạm lập trình và quản trị sẽ được hiển thị, nếu mật mã của người dùng cho phép điều
đó. Những người dùng có thể nhận các báo động, ngắt báo động, xác nhận báo động
thông qua trình duyệt.



Các nhóm và các lịch vận hành.
Thông qua giao diện trình duyệt, người vận hành có thể quan sát các nhóm của
các điểm, với giá trị được cập nhật tự động của chúng.
Thông qua giao diện trình duyệt, người vận hành cũng có thể thay đổi lịch vận
hành, thay đổi số lần khởi động, dừng, thêm số lần mới vào lịch trình.



Tài khoản người dùng và tra cứu truy cập
Tài khoản người dùng được sử dụng cho giao diện trình duyệt giống như tài
khoản sử dụng cho các trạm vận hành và trạm quản trị. Người vận hành không phải
nhớ quá nhiều mật mã.
Tất cả các điều khiển và các hoạt động của người dùng qua giao diện trình duyệt

sẽ được ghi lại vào bản ghi hệ thống, thuận tiện cho việc tìm kiếm sau này.
2.2.2.3 Đặc tính kỹ thuật phần cứng BMS.
Với dự án này, chúng tôi cung cấp một (01) trạm máy chủ và một (01) trạm vận
hành trên nền Web với License.
Phần mềm của trạm cấu hình và lập trình sẽ được cấu hình hoặc là một hệ đơn
(single workstation) với một cơ sở dữ liệu cục bộ hoặc hệ multi-workstation, với cơ sở
dữ liệu được lưu trên một server trung tâm. Các phần mầm client đối với hệ multiworkstation sẽ truy cập cơ sở dữ liệu ở server trung tâm qua mạng Ethernet TCP/IP
100 Mbps.

25