Chương 1: TONG QUAN VE HỆ THONG BMS (BUILDING MANAGEMENT SYSTEM).1 Tổng quan về hệ thống BÌMS.-- c3 Evg Eccvexrkree 6 I2 Cac hệ thống cơ bản trong tòa nhà được điều khiến và giám sát bởi hệ thong n1.3 Cấu trúc cơ bản của hệ thống BMS.- 5 - SE se vsEsEexceEsececse 7 1.4 — Lịch sử phát triển của hệ thống BMS.5 Thực trạng nhà cao tầng ở Việt Nam hiện nay.- ----- 10 Chương 2: MOT SO CHUAN VA GIAO THỨC TRUYEN THONG UNG DUNG CUA HE THONG BMS.1 Giao thức truyền thông.--c- xxx vn cưng cưyg 12 2.2 Cac giao thức truyền thông trong hệ BMS.1 Giao thức truyền thông Ethernet.--¿ s se sex ssz 13 2.2 Giao thức truyền thông BACnet.3 Giao thức LonMark.4 Giao thức MOdDUS.5 Giao thức KN Xnet.3 Minh họa về sự giao tiếp truyền thông giữa các thiết bị trong một hệ 7105555 .4 Mạng truyền thông trong hệ BMS.- S6 cv svcsrseeeree 24 Trang 2 2.5 Một số chuẩn về truyền thông.- --- + k2 kx SE se rersed 25 2.1 Chuẩn truyền thông RS-232.2 Chuẩn truyền thông RS-485.- G6 cv verseexree 29 Chương 3: THIẾT KE MỘT HE THONG BMS CHUAN DIEU KHIEN ĐIỆN CHIEU SANG TRONG HE BMS.1 Các thiết bị co bản trong hệ BMS.2 Hé thông BMS tích hợp - IBIMS.----ccsct cv ve rveo 31 3.1 Tích hop hệ thống điều hoà trung tâm.2 Tích hợp vào hệ thống chiếu sáng.3 Tích hợp vào hệ thống báo cháy và chống cháy.4 Tích hợp hệ thống phân phối điện.5 Tích hợp với máy phát điện.6 Tích hợp với hệ thong thang máy,.7 Tích hợp vào hệ thống cấp nước va xử lý nước thải.8 Tich hop vao hé théng an ninh (Card Access/ Camera quan ¬' 43 3.0 Tích hợp vào hệ thống thông tin công cộng (PA).10 Tích hợp vao hệ thống tổng dai điện thoại.11 Tích hợp vao hệ thống chống sét/ chống sét lan truyền.3 _ Thiết kế một hệ BMS điều khiển điện chiếu sáng.-- - - se 1v TS 111 1115151111 re 46 3.2 Phương pháp điều khiến. -- sex se+x sex cxe 50 3. -- 2-5 2+2 k2k+E+£#EsEeEeEeererereed 5] Chương 4: MÔ HÌNH — MO PHỎNG.1 MÔ HÌNH PHAN CỨNG.1 Giới thiệu mô hình.2 Phần cứng của mô hình.3 Điều khiến mô hình. SG SG ST 111111 5111111111151 11 1101011 1x ck 56 4.1 Phan mềm mô phỏng điều khién chiếu sáng.2 Giao diện mô phỏng.3 Hién thị kết quả mô phỏng điều khién.4 Mã Code của chương trình điều khién.
TÀI LIEU THAM KHÁO.5- s5 5< 5s se ss=sSss 95 DANH MỤC HÌNH ANH.- 5-5 5 5< s£sSs se se 96 DANH MỤC BANG BIEU,. 5-5 5 5 <5 s2 se se 98 PHAN LÝ LICH TRÍCH NGANG.--- << s< 5s << <<: 98 DANH MỤC CAC CHỮ VIET TAT Ký Tự Tiếng Anh Tiếng Việt BMS Building Management Systems | Hệ thông quản lý tòa nhà TCP Transmission Control Protocol | Điêu khién truyén dữ liệu IP Internet Protocol Dia chi HTTP Hyper Text Transfer Protocol Chuyến giao dữ liệu văn ban FTP File Transfer Protocol Chuyén giao di liéu dang file SMTP Simple Mail Transfer Protocol | Gửi thu điện tu qua internet POP Post Office Protocol Nhận thu điện tu qua internet MIME Multipurpose Internet Mail | Mở rộng — gởi nhiêu loại file Extension qua internet WAP Wireless Application Protocol | Dia chi mang không day CSMA/CD| Carrier-Sense Multiple Access/ | Phương thức truyén gói dữ Collision Detect liệu RTT Round Trip Time Thời gian cua dt liệu từ nguồn đến đích và về nguồn trở lại BACnet Building Automation and | Giao thức truyén thông va tự Control network Protocol động hóa trong tòa nha SNVT Standard Network Variable | Loại mang internet tiêu chuan Type EHS European Home — Systems | Dia chi của hệ thông tòa nhà Protocol theo tiêu chuẩn châu Âu EIB European Installation Bus Tiêu chuân lắp đặt châu Âu VỆ cáp cáp mang Trang 4 I. PHAN MỞ DAU. 1 Lý do chọn đề tai.
Hiện nay việc ứng dụng công nghệ điều khiến tích hợp hệ thống BMS trong việc điều khiển, giám sát và vận hành tòa nhà trở thành xu hướng chung của thé giới nhăm giảm chi phí đầu tư, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Đó là lý do chính để tôi chọn lĩnh vực nghiên cứu về BMS. Các công ty - tập đoàn sản xuất thiết bị điện và điện tử nỗi tiếng trên thế ĐIớI như ABB, SIEMENS, HONEYWELL, AZBIL, vv. đã đưa ra thi trường những hệ thống BMS khác nhau, tuy nhiên vẫn dé khó khăn nhất là khả năng tương thích về tiêu chuẩn kết nối giữa các thiết bị của các hãng khác nhau.
đồng thời hạn chế về tốc độ xử lý nên việc xây dựng các ứng dụng trên nên tang các giao thức truyền thống khá khó khăn. Trên cơ sở kiến trúc truyền thông đa dụng UCA 2.0, từ năm 2003 tô chức kỹ thuật điện quốc tế IEC (International Electrotechnical Commission) ban hành phiên ban đầu tiên về tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850, tạo ra khả năng tích hợp cao cho các hệ thống BMS cũng như các thiết bị truyền thông, vấn đề không tương đồng giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau dan dan được giải quyết. Đề nâng cao tính cạnh tranh, thuận lợi cho quá trình mở rộng phát triển hệ thống, tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850 được tập đoàn sản xuất thiết bị điện lựa chọn cho các ứng dụng tự động hoá trong hệ thống BMS. 2 Mục tiêu và các nội dung nghiên cứu của đê tài.
Dé tài này đặt ra mục tiêu chính là nghiên cứu và điều khiến điện chiếu sáng trong hệ thống BMS trên nên tang của giao thức truyền thông IEC 61850. Dé thực hiện mục tiêu, các nội dung chính cần thực hiện như sau: - _ Nghiên cứu tính năng điều khiến, giám sát và phối hợp bởi các thiết bị phân tán lắp đặt trong hệ thống BMS; các van dé truyền thông giữa các thiết bị đó với trung tâm điều khiến; các giao thức được sử dụng trong hệ thống BMS. Trang 5 Nghiên cứu về giao thức truyền thông IEC 61850, các khả năng của tiêu chuẩn IEC 61850 trong ứng dụng tự động hoá. Nghiên cứu cau hình phan mén cho các ứng dụng tự động hoá hệ thống BMS của hãng HONEYWELL.
Áp dụng kết quả nghiên cứu để đưa ra giải pháp xây dựng, cải tạo và nâng cấp hệ thống BMS điền hình. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dé tai là các chuẩn giao thức, các cấu trúc truyền thông tích hợp, giao diện người sử dụng, giao diện truyền thông. Nghiên cứu khả năng tương thích về tiêu chuẩn kết nối giữa các thiết bị của các hãng khác nhau như hãng ABB, SIEMENS, HONEYWELL, AZBIL,.
Nghiên cứu các phần mềm ứng dung và các giao thức kết nối, trao đổi dữ liệu giữa máy tính và thiết bị ngoại vi. Nghiên cứu cách thức điều khiến từ xa của hệ thông BMS qua mang Internet. Điều khiến các thiết bị sử dụng điện — đèn chiếu sáng trong hệ thong BMS. Phương pháp nghiên cứu.
Dé giải quyêt các mục tiêu nêu trên, dé tài đưa ra phương pháp nghiên cứu như sau: Tìm hiểu hiện trạng, thu thập số liệu các hệ thống BMS của các hãng khác nhau. Phân tích đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ điều khiến dé cải tạo, nâng cấp và điều khiến các hệ thong BMS. NỘI DUNG LUẬN VAN. Chuong 1: TONG QUAN VE HE THONG BMS (BUILDING MANAGEMENT SYSTEM).1 Tổng quan về hệ thống BMS.
Hệ thông BMS - hệ thống quan ly tòa nhà, là hệ thống tập trung hóa và don giản hóa việc giám sát, vận hành và quản lý tòa nhà nhằm mục đích nâng cao hiệu suất hoạt động của tòa nhà. Trong tòa nhà, thường có hai hệ thông chính là hệ thống điện và hệ thống cơ. Thường được gọi tắt là hệ thống cơ — điện. Khi tòa nhà được trang bị hệ thống BMS thì hai hệ thống trên được điều khiến tập trung, hién thị day đủ thông tin trong quá trình hoạt động trên màn hình giám sát, các thông số hoạt động được ghi chép vào dữ liệu lưu trữ,.
Đây còn gọi là tòa nhà thông minh, tòa nhà hiệu năng cao.2 Các hệ thống cơ bản trong tòa nhà được điều khiến và giám sát bởi hệ thong BMS. Hai hệ thống cơ bản của tòa nhà được giám sát và điều khiển bởi hệ thống BMS là hệ thong điện và hệ thong cơ. Hệ thống điện bao gồm các hệ thống sau: I. Hệ thống cung cấp điện động lực.
Hệ thống điều khiến chiếu sáng. Hệ thống điện nhẹ: Hệ thống camera quan sát, hệ thống mạng điện thoại, hệ thống mang máy tính, hệ thống báo cháy tự động, hệ thống báo động xâm nhập, hệ thống điều khiến ra vảo. Hệ thống cơ bao gồm các hệ thống sau đây: 1. Hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống thống gió. Hệ thống chữa cháy vách tường. Hệ thống chữa cháy tự động. Hệ thống cấp thoát nước.
Trang 7 Mục dich dat được: — Quản lý, tiết kiệm năng lượng điện. — Vận hành hệ thống tối ưu nhất, hỗ trợ cho bảo hành, bảo trì hệ thống. — Chia sẽ các dữ liệu như trình trạng hoạt dong, số giờ chạy của thiết bị cho hệ thong office automation, hệ thống quan lý bảo trì, bảo dưỡng hệ thống. Mục tiêu: — Là tập trung hóa và đơn giản hóa giám sát, hoạt động và quản lý một hay nhiều tòa nhà dé tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của tòa nhà bằng cách giảm chi phí nhân công và lượng tiêu thụ điện năng, và cung cấp môi trường làm việc an toàn, thoải mái hơn cho người cư ngụ.
Trong quá trình đáp ứng các mục tiêu nay, BMS đã “tiến hóa” từ hệ điều khiển giám sát đơn giản trở thành hệ điều khiến vi tính hóa tích hợp toàn diện (totally integrated computerize control).3 Cấu trúc co bản của hệ thông BMS. Một hệ thống BMS thường có các cấp sau đây theo từ cao xuống thấp: — Cấp vận hành và quản lý. | VH & QL \ — Cấp điều khiển hệ thống. / Ht \ — Cấp điều khiến khu vực.
| KHuvục \ Cấp cao hơn có quyên truy xuất và can thiệp trực tiếp ở cấp thấp hơn, nhưng điều ngược lại không được. Đây là hình thức phân quyén trong hệ thong BMS. Toàn bộ các thiết bị mà BMS quản lý sẽ được điều khiến, cài đặt hoạt động theo thời gian làm việc hoặc các điều kiện tiên quyết do người vận hành cài đặt, điều khiển nhờ vao giao diện máy tính va phần mém 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 Trang 8 mà BMS quản lý cũng như thông báo các sự cô ra màn hình của trạm vận hành và gởi tín hiệu ra máy in. Cấp điều hành và lý quản Ethernet TCP/IP, BACNet,.
Cap diéu khién hé théng Lonwork, Profibus, Modbus. Cap diéu khién khu vực Các hệ thống tiện ích của tòa nhà Hình 1. Cấu trúc của hệ thống BMS.