Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh hạ tầng công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, hệ thống máy chủ (Server) đóng vai trò trung tâm trong việc lưu trữ, xử lý thông tin và duy trì tính liên tục cho hoạt động của các doanh nghiệp, tổ chức cũng như các trung tâm dữ liệu (Data Center). Môi trường phòng server có tính chất đặc thù: tập trung mật độ cao các thiết bị điện tử công suất lớn, hệ thống dây dẫn phức tạp, nguồn điện phụ tải cao và hệ thống làm mát phải vận hành liên tục 24/7. Những yếu tố này tạo ra nguy cơ chập cháy và hỏa hoạn tiềm ẩn. Khi xảy ra sự cố cháy nổ, thiệt hại không chỉ dừng lại ở trang thiết bị phần cứng đắt đỏ mà còn gây gián đoạn dịch vụ và tổn thất dữ liệu nghiêm trọng. Do đó, việc xây dựng giải pháp phòng cháy chữa cháy (PCCC) chuyên biệt kết hợp công nghệ tự động hóa quản lý tòa nhà (BMS - Building Management System) là một đòi hỏi cấp thiết từ thực tiễn kỹ thuật.

Đề tài tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống BMS vào hệ thống phòng cháy chữa cháy cho phòng Server" do sinh viên Nguyễn Hữu Thế và Hồ Ngọc Bảo thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Lê Thị Hồng Nhung tại Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM (khóa K21, chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện – Điện tử, hoàn thành tháng 06/2025) tập trung giải quyết bài toán giám sát, phát hiện sớm và điều khiển thiết bị xử lý hỏa hoạn tự động cho phòng máy chủ.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể qua các nhiệm vụ sau:

  1. Thiết kế hệ thống PCCC chuyên dụng cho phòng server.
  2. Đánh giá các rủi ro cháy nổ có thể xảy ra trong môi trường phòng server.
  3. Ứng dụng các công nghệ hiện đại bao gồm hệ thống giám sát thông minh, cảm biến khói, cảm biến nhiệt và cơ cấu kích hoạt chữa cháy tự động.
  4. Đảm bảo hệ thống có khả năng phát hiện sớm và xử lý đám cháy mà không gây ảnh hưởng hay hư hỏng thiết bị điện tử.
  5. Đề xuất các giải pháp tối ưu hóa công tác vận hành và bảo trì hệ thống PCCC cho phòng server.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  • Không gian phòng server trong doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu và các hệ thống máy chủ chuyên dụng.
  • Thiết bị phòng cháy chữa cháy phần cứng: Cảm biến khói, cảm biến nhiệt gia tăng, cảm biến tia lửa, nút nhấn khẩn cấp, cảm biến môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ CO2, áp suất), còi và đèn báo cháy, van điện từ, quạt hút khói.
  • Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) và các bộ điều khiển kỹ thuật số: Bộ điều khiển trung tâm BCU (Building Control Unit) và bộ điều khiển lập trình DDC (Direct Digital Control) mã DDC-C46 của hãng PNTECH.
  • Nền tảng công cụ và phần mềm chuyên dụng: Phần mềm cấu hình DDC CONFIGURATOR, phần mềm giám sát và điều khiển tập trung Control BMS Software, phần mềm thiết kế kỹ thuật AutoCAD.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế nguyên lý, gia công thi công tủ điện điều khiển và lắp đặt mô hình thử nghiệm vật lý mô phỏng phòng server; lập trình thuật toán điều khiển logic cục bộ trên DDC, thiết lập truyền thông RS485 và tích hợp mạng điều khiển giám sát từ xa qua giao diện web BMS.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Về mặt lý thuyết, đồ án xây dựng trên nền tảng phân cấp cấu trúc của hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) kết hợp với các nguyên lý thiết kế PCCC hiện đại:

Cấu trúc hệ thống BMS được phân tích theo 4 cấp cơ bản:

  • Cấp chấp hành (Field Level): Gồm các thiết bị cảm biến đầu vào (khói, nhiệt, tia lửa, CO2, áp suất...) thu thập dữ liệu trạng thái không gian và các thiết bị cơ cấu tác động đầu ra (chuông, đèn báo, van xả khí, quạt hút, relay trung gian).
  • Cấp điều khiển (Control Level): Tiếp nhận tín hiệu từ cấp chấp hành, xử lý bằng các bộ điều khiển khả trình kỹ thuật số như DDC hoặc PLC/PAC để ra quyết định điều khiển logic theo thời gian thực.
  • Cấp điều khiển giám sát (Supervisory Level): Máy chủ vận hành, màn hình HMI cho phép người vận hành trực tiếp theo dõi trạng thái, nhận cảnh báo sự cố và can thiệp điều khiển thủ công khi cần thiết.
  • Cấp quản lý (Management/Information Level): Nền tảng thu thập và lưu trữ cơ sở dữ liệu vận hành dài hạn (Data Log), xuất báo cáo thống kê, hỗ trợ truy cập giám sát từ xa qua trình duyệt mạng nội bộ hoặc internet.

Tác giả làm rõ ranh giới kỹ thuật giữa BMS với hệ thống SCADA và các hệ thống điều khiển cục bộ: SCADA phục vụ giám sát diện rộng trong các ngành hạ tầng nặng (điện lực, dầu khí, cấp thoát nước) với yêu cầu chu trình khắt khe, trong khi điều khiển cục bộ chỉ quản lý đơn lẻ từng cụm chức năng (chiếu sáng, HVAC đơn lẻ). BMS đóng vai trò là nền tảng tích hợp đa hệ thống kỹ thuật công trình (HVAC, PCCC, an ninh, chiếu sáng) trên một giao diện thống nhất.

Đối với hệ thống PCCC, tác giả phân loại hệ thống báo cháy thành 4 nhóm chính: hệ thống báo cháy thông thường, hệ thống báo cháy địa chỉ, hệ thống báo cháy thông minh và hệ thống báo cháy không dây. Về phương diện chữa cháy, đồ án phân loại các giải pháp tự động gồm: hệ thống phun nước tự động (sprinkler), hệ thống khí sạch (clean agent), hệ thống bọt (foam) và hệ thống bột khô (dry chemical). Trong đó, môi trường phòng server đòi hỏi các giải pháp khí sạch (FM-200, Novec 1230) hoặc CO2 nhằm bảo vệ nguyên vẹn các vi mạch điện tử.

Hệ thống quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật được tác giả trích dẫn và áp dụng làm cơ sở thiết kế bao gồm:

STT Ký hiệu tiêu chuẩn / Quy chuẩn Tên tiêu chuẩn kỹ thuật
1 TCVN 3890:2023 Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình – Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng
2 TCVN 5738:2021 Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu kỹ thuật
3 TCVN 5760:1993 Hệ thống chữa cháy – Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng
4 TCVN 7161-1:2009 (ISO 14520-1:2006) Hệ thống chữa cháy bằng khí – Các yêu cầu chung
5 TCVN 7161-14:2024 Hệ thống chữa cháy bằng khí – Thiết kế và lắp đặt
6 TCVN 12314-2:2022 Bình chữa cháy tự động kích hoạt
7 TCVN 13456:2022 Phương tiện chiếu sáng sự cố và chỉ dẫn thoát nạn – Yêu cầu thiết kế, lắp đặt
8 TCVN 2622:1995 Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế
9 NFPA 75 Standard for the Fire Protection of Information Technology Equipment (Tiêu chuẩn bảo vệ thiết bị công nghệ thông tin khỏi cháy)
10 NFPA 12 Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems (Tiêu chuẩn hệ thống chữa cháy bằng khí CO2)

Phương pháp nghiên cứu thực tế được thực hiện qua chuỗi 5 bước:

  1. Phân tích tài liệu: Thu thập, đối chiếu hệ thống tiêu chuẩn quốc gia TCVN, quốc tế NFPA/ISO và tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất phần cứng BMS PNTECH, Horing.
  2. Khảo sát thực tế: Phân tích không gian, mật độ phụ tải nhiệt và đặc thù lắp đặt trong phòng máy chủ nhằm đưa ra các thông số thiết kế đầu vào.
  3. Thiết kế hệ thống: Thiết lập sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý mạch động lực và điều khiển, sơ đồ đi dây tủ điện bằng phần mềm AutoCAD; cấu hình ánh xạ điểm vào/ra (Point List) trên công cụ phần mềm DDC Configurator và Control BMS Software.
  4. Mô phỏng và thi công: Lắp ráp cơ khí và đấu nối điện hoàn chỉnh cho tủ điện điều khiển; lắp dựng mô hình vật lý phòng server với đầy đủ thiết bị trường; nạp chương trình logic vào vi điều khiển DDC.
  5. Đánh giá và hiệu chỉnh: Kích hoạt các tình huống cảnh báo giả lập (khói, nhiệt gia tăng, tia lửa, nồng độ CO2 vượt ngưỡng), đo đạc thời gian đáp ứng của cơ cấu chấp hành và kiểm tra tính năng gửi tin nhắn/email cảnh báo từ xa.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo mô hình điều khiển phân tán gồm 3 cấp chức năng:

[ Cấp Quản lý: PC / Trình duyệt Web - Control BMS Software ]
                    (Mạng LAN / Router Wifi)
[ Cấp Điều khiển: BCU (Building Control Unit) + DDC-C46 (PNTECH) ]
                    (Chuẩn RS485 / Cáp điều khiển)
[ Cấp Trường: Cảm biến Horing + Rơ le + Còi/Đèn + Van + Quạt ]

Danh mục các trang thiết bị phần cứng chính được lựa chọn và triển khai trong mô hình:

Nhóm chức năng Tên thiết bị / Model Hãng sản xuất / Quy cách kỹ thuật
Bộ điều khiển trung tâm BCU (Building Control Unit) PNTECH
Bộ điều khiển kỹ thuật số DDC-C46 PNTECH, kết nối giao tiếp máy tính qua RS485
Cảm biến báo cháy Cảm biến khói quang AH-8011-2 Horing
Cảm biến báo cháy Cảm biến nhiệt gia tăng AHR-871 Horing
Cảm biến báo cháy Cảm biến tia lửa IR-0714-2 Horing
Thiết bị kích hoạt khẩn Nút nhấn khẩn cấp địa chỉ QA19 Horing
Cảm biến môi trường Cảm biến đo nồng độ khí CO2 Thiết bị đo môi trường khí
Cảm biến môi trường Cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm Thiết bị đo thông số khí hậu phòng
Cảm biến áp suất PT-506 Đo áp suất đường ống chữa cháy
Thiết bị cảnh báo Đèn báo cháy MPF-300L Đèn báo trạng thái sự cố
Cơ cấu chấp hành Van điện từ, quạt hút khói Thiết bị đóng ngắt xả khí và thông gió
Thiết bị đóng cắt & phụ trợ Relay trung gian LY2N, MY2N, HJ2-L Cách ly tín hiệu và điều khiển thiết bị công suất
Thiết bị đóng cắt không dây Bộ thu chuyển tiếp WENQIA, công tắc Ewelink Điều khiển từ xa không dây
Nguồn cấp Nguồn tổ ong 24VDC, cầu dao tự động CB Cung cấp nguồn DC ổn định cho DDC và cảm biến

Quá trình thi công phần cứng được tiến hành theo quy trình kỹ thuật: thiết kế bản vẽ sắp xếp thiết bị trong tủ điện trên AutoCAD, gia công cơ khí vỏ tủ, gá lắp ray nhôm, máng luồn dây, domino đấu nối; lắp đặt cầu dao CB, nguồn tổ ong 24VDC, các rơ le trung gian LY2N/MY2N/HJ2-L và bộ điều khiển DDC-C46; đấu nối các đèn báo trạng thái và nút bấm chức năng ra mặt ngoài tủ điện; thi công khung mô hình vật lý phòng server, bố trí đường ống luồn dây và gắn các cảm biến khói Horing AH-8011-2, nhiệt AHR-871, tia lửa IR-0714-2, nút nhấn QA19 và van điện từ.

Quy trình phát triển phần mềm và giao diện giám sát gồm 2 giai đoạn:

  1. Cấu hình trên phần mềm DDC CONFIGURATOR: Thiết lập cổng kết nối máy tính qua chuẩn nối tiếp RS485, cài đặt tốc độ baud và gán địa chỉ thiết bị DDC-C46. Định cấu hình các ngõ vào đa chức năng (UI - Universal Input) cho các đầu dò khói, nhiệt, tia lửa, CO2, áp suất và các tiếp điểm khô (dry contact). Định cấu hình các ngõ ra số (DO - Digital Output) điều khiển cuộn hút rơ le cấp nguồn cho còi, đèn, van và động cơ quạt hút. Nạp chương trình logic xuống bộ điều khiển và kiểm tra trạng thái hoạt động trên màn hình giám sát thời gian thực Monitoring.
  2. Thiết lập giao diện trên phần mềm Control BMS Software: Thiết lập kết nối giữa bộ điều khiển trung tâm BCU và máy tính thông qua mạng LAN nội bộ hoặc gián tiếp qua Router Wi-Fi. Đăng nhập hệ thống, cấu hình thêm thiết bị DDC-C46 vào danh sách quản lý (Device List), khai báo bảng ánh xạ biến vào/ra (Points List). Xây dựng sơ đồ mặt bằng khu vực phòng máy chủ (Building Interface), kéo thả các biểu tượng trực quan đại diện cho đầu dò khói, nhiệt, nút nhấn khẩn cấp và trạng thái van/quạt. Thiết lập tính năng thu thập dữ liệu lịch sử (Data Log), cài đặt ngưỡng cảnh báo kích hoạt (Set point nồng độ CO2) và lập trình điều kiện gửi cảnh báo tự động thông qua hai kênh truyền thông tin: gửi Email cảnh báo và gửi tin nhắn SMS tới số điện thoại của quản trị viên hệ thống.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Chương mở đầu phân tích vai trò chiến lược của hạ tầng trung tâm dữ liệu trong kỷ nguyên số, từ đó chỉ rõ nguy cơ hỏa hoạn do phụ tải điện lớn và nhiệt lượng tỏa ra liên tục trong phòng server. Tác giả trình bày chi tiết 5 mục tiêu nghiên cứu, 5 nội dung triển khai, phạm vi đối tượng cùng 5 bước trong phương pháp tiếp cận. Phần tổng quan hệ thống phân tích chi tiết mô hình 4 cấp của hệ thống BMS, đối chiếu điểm khác biệt kỹ thuật giữa BMS, SCADA và hệ thống điều khiển độc lập cục bộ. Đồng thời, chương này tổng hợp các phân loại của hệ thống báo cháy tự động (thường, địa chỉ, thông minh, không dây), các loại hệ thống chữa cháy tự động (nước, khí sạch, bọt, bột) và viện dẫn hệ thống 10 tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi (TCVN 3890:2023, NFPA 75, ISO 14520...).

Chương 2: Thiết kế và thi công phần cứng

Chương 2 trình bày toàn bộ quy trình thiết kế kỹ thuật từ sơ đồ khối tổng quát đến thi công phần cứng thực tế. Tác giả phân tích các yêu cầu thiết kế mô hình: tính mô phỏng sát thực tế, giao diện trực quan, khả năng vận hành linh hoạt (chế độ kiểm thử, thủ công, tự động), kết quả phản hồi chính xác và tuân thủ các quy chuẩn an toàn điện. Nội dung chương đi sâu vào việc lựa chọn thiết bị cho 3 cấp (cấp quản lý, cấp điều khiển với DDC-C46 và BCU của PNTECH, cấp trường với các cảm biến chuyên dụng của Horing và cơ cấu chấp hành). Tác giả cung cấp hệ thống bản vẽ thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh gồm: bản vẽ sơ đồ khối, sơ đồ phân cấp hệ thống, sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây, sơ đồ bố trí thiết bị mặt trong và mặt ngoài tủ điện, cùng bản vẽ thiết kế không gian phòng server thực hiện trên AutoCAD. Quy trình thi công tủ điện và lắp dựng mô hình vật lý phòng server được tài liệu hóa chi tiết từng bước.

Chương 3: Thiết kế phần mềm và giao diện Web

Nội dung chương 3 tập trung vào công tác lập trình và cấu hình phần mềm. Phần đầu thuyết minh cách thức làm việc với phần mềm DDC CONFIGURATOR: thiết lập thông số truyền thông RS485 (baud rate, địa chỉ ID), ánh xạ và cấu hình các thông số cho từng ngõ vào đa chức năng (UI) tương ứng với từng loại cảm biến (khói, nhiệt, tia lửa, nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ CO2, áp suất, tiếp điểm dry contact) và các ngõ ra số (DO) điều khiển relay trung gian, động cơ quạt hút, van xả; tiếp đó là quy trình biên dịch nạp chương trình và kiểm tra trên màn hình Monitoring. Phần hai trình bày quá trình xây dựng hệ thống web giám sát trên Control BMS Software: kết nối BCU qua mạng LAN/Wi-Fi, quản lý Dashboard hiển thị trạng thái hệ thống (System Status), tạo lập cơ sở dữ liệu Points List, thiết kế giao diện đồ họa giám sát mặt bằng phòng server (Building), thiết lập tính năng lưu trữ dữ liệu thời gian thực (Data Log), lập cấu hình ngưỡng kích hoạt (Set point nồng độ CO2) và cài đặt dịch vụ gửi cảnh báo tự động qua Email và tin nhắn SMS.

Chương 4: Vận hành mô hình

Chương 4 mô tả quy trình vận hành thử nghiệm hệ thống mô hình theo hai cấp độ: quy trình vận hành kiểm tra trực tiếp trên bộ điều khiển DDC-C46 (thông qua phần mềm cấu hình DDC CONFIGURATOR và màn hình giám sát Monitoring) và quy trình vận hành giám sát, điều khiển từ xa qua giao diện web Control BMS Software (thao tác bật/tắt thiết bị thủ công, kiểm tra phản ứng của còi báo, đèn cảnh báo MPF-300L, van xả và quạt hút). Tác giả tiến hành đánh giá chi tiết kết quả thực nghiệm, chỉ ra danh mục các mục tiêu đã hoàn thành (khả năng phát hiện đa cảm biến, tính liên động điều khiển thiết bị ngoại vi, khả năng truyền dữ liệu web và cảnh báo từ xa) cùng các nội dung còn tồn tại cần hoàn thiện thêm.

Chương 5: Kết luận

Chương cuối cùng tổng kết toàn bộ quá trình nghiên cứu và chế tạo mô hình của đề tài. Tác giả đưa ra các nhận xét, đánh giá khách quan về mức độ đáp ứng kỹ thuật của mô hình so với các tiêu chuẩn thiết kế đặt ra ban đầu, đồng thời đề xuất các định hướng nghiên cứu phát triển tiếp theo nhằm tối ưu hóa hệ thống để hướng tới khả năng ứng dụng thực tế.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công mô hình hệ thống phòng cháy chữa cháy tích hợp công nghệ quản lý tòa nhà BMS cho không gian phòng server với các kết quả cụ thể:

  • Hoàn thiện tủ điện điều khiển và mô hình vật lý phòng server với hệ thống dây dẫn, thiết bị bảo vệ (CB), nguồn 24VDC và các rơ le trung gian (LY2N, MY2N, HJ2-L) vận hành an toàn.
  • Tích hợp thành công các cảm biến phát hiện hỏa hoạn và môi trường đa dạng gồm cảm biến khói Horing AH-8011-2, cảm biến nhiệt gia tăng AHR-871, cảm biến tia lửa IR-0714-2, nút nhấn địa chỉ QA19, cảm biến nồng độ khí CO2, cảm biến đo nhiệt độ/độ ẩm và cảm biến áp suất PT-506.
  • Lập trình cấu hình hoàn chỉnh bộ điều khiển kỹ thuật số DDC-C46 của hãng PNTECH qua chuẩn giao tiếp nối tiếp RS485, thực thi chính xác thuật toán tiếp nhận tín hiệu đầu vào UI và kích hoạt đóng ngắt tức thời các ngõ ra DO để điều khiển đèn MPF-300L, còi báo, quạt hút khói và mô phỏng van xả khí.
  • Xây dựng thành công hệ thống giám sát từ xa dựa trên bộ điều khiển trung tâm BCU và phần mềm Control BMS Software, cho phép theo dõi trực quan trạng thái thiết bị theo thời gian thực trên giao diện đồ họa mặt bằng (Building), ghi nhận nhật ký vận hành (Data Log), cho phép can thiệp bật/tắt thiết bị thủ công khi bảo trì và gửi cảnh báo tự động đa kênh qua Email và SMS đến người quản lý.

Về mặt giải pháp, tác giả đề xuất việc ứng dụng mô hình tích hợp BMS như một phương thức hữu hiệu giúp nâng cao khả năng phản ứng tự động trước nguy cơ hỏa hoạn tại các cơ sở công nghệ cao, giảm thiểu can thiệp thủ công liên tục, đồng thời đảm bảo việc xử lý cháy không gây hư hại thiết bị phần cứng điện tử thông qua định hướng sử dụng môi chất chữa cháy dạng khí sạch/CO2.

Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc cụ thể hóa mô hình tích hợp công nghệ quản lý tòa nhà BMS với hệ thống PCCC phòng server thành một mô hình thực nghiệm trực quan, cung cấp đầy đủ sơ đồ nguyên lý mạch, cấu hình phần cứng PNTECH và thiết bị Horing. Nghiên cứu tạo ra cơ sở thực hành cho các chương trình đào tạo kỹ thuật điều khiển - tự động hóa và thiết kế cơ điện công trình (MEP).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Mặc dù đã hoàn thành các mục tiêu thi công mô hình và giám sát cơ bản, đề tài còn tồn tại một số hạn chế được tác giả tự xác định:

  • Hệ thống mới dừng lại ở quy mô mô hình mô phỏng đào tạo và thử nghiệm, chưa được vận hành kiểm chứng trong môi trường trung tâm dữ liệu thực tế với các điều kiện nhiễu công nghiệp, phụ tải nhiệt lớn và lưu lượng gió làm mát phức tạp.
  • Khả năng tương thích truyền thông còn hạn chế ở các thiết bị phần cứng của một số hãng cụ thể (PNTECH, Horing), chưa tích hợp đa dạng các chuẩn truyền thông công nghiệp mở phổ biến trong các tòa nhà thông minh lớn.

Từ những hạn chế trên, tác giả đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:

  • Tiếp tục nghiên cứu mở rộng khả năng tích hợp các giao thức truyền thông tiêu chuẩn công nghiệp nhằm nâng cao tính tương thích với thiết bị của nhiều nhà sản xuất khác nhau.
  • Tối ưu hóa thuật toán điều khiển để nâng cao độ ổn định, khả năng mở rộng linh hoạt của hệ thống khi tăng số lượng điểm giám sát.
  • Nâng cao độ tin cậy của phần cứng và phần mềm để đáp ứng các điều kiện vận hành khắt khe trong môi trường trung tâm dữ liệu thực tế.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích đối với:

  • Sinh viên các ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật Hệ thống Công trình (MEP), Công nghệ Thông tin hoặc Kỹ thuật Phòng cháy Chữa cháy đang thực hiện đồ án môn học, khóa luận tốt nghiệp về hệ thống BMS hoặc PCCC thông minh.
  • Kỹ sư thiết kế, vận hành hệ thống cơ điện tòa nhà và trung tâm dữ liệu cần tài liệu tham khảo về giải pháp bảo vệ chuyên biệt cho phòng máy chủ.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên môn cao bao gồm:

  • Danh mục hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế PCCC (TCVN 3890:2023, TCVN 5738:2021, NFPA 75, NFPA 12).
  • Hồ sơ bản vẽ kỹ thuật thiết kế sơ đồ nguyên lý, sơ đồ đi dây mạch động lực và điều khiển tủ điện được xây dựng chi tiết trên AutoCAD.
  • Quy trình từng bước cấu hình thông số ngõ vào/ngõ ra (UI/DO) trên phần mềm DDC CONFIGURATOR cho bộ điều khiển DDC-C46 và các bước thiết lập giao diện web giám sát, trích xuất Data Log, cài đặt gửi cảnh báo qua Email và SMS trên Control BMS Software.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ điều khiển nào được sử dụng để thực thi logic điều khiển trực tiếp các thiết bị trong mô hình?
Hệ thống sử dụng bộ điều khiển kỹ thuật số DDC mã DDC-C46 của hãng PNTECH làm trung tâm xử lý cấp điều khiển (Control Level). Thiết bị này tiếp nhận các tín hiệu analog/digital từ các cảm biến qua ngõ vào đa chức năng (UI) và xuất lệnh điều khiển đóng ngắt cơ cấu chấp hành qua các ngõ ra số (DO).

2. Hệ thống tích hợp những loại cảm biến phát hiện cháy và thông số môi trường nào?
Mô hình tích hợp 3 loại cảm biến phát hiện hỏa hoạn chuyên dụng của hãng Horing: cảm biến khói quang AH-8011-2, cảm biến nhiệt gia tăng AHR-871, cảm biến tia lửa IR-0714-2, cùng nút nhấn khẩn cấp địa chỉ QA19. Ngoài ra, hệ thống còn trang bị cảm biến đo nồng độ khí CO2, cảm biến đo nhiệt độ/độ ẩm môi trường và cảm biến áp suất đường ống PT-506.

3. Phần mềm giám sát Control BMS Software hỗ trợ những hình thức cảnh báo sự cố từ xa nào cho người quản trị?
Bên cạnh việc hiển thị trực quan trạng thái cảnh báo trên màn hình Dashboard và sơ đồ mặt bằng Building theo thời gian thực, Control BMS Software được cấu hình để tự động gửi thông báo khẩn cấp qua 2 kênh truyền thông tin độc lập: gửi thư điện tử (Email) và gửi tin nhắn văn bản (SMS) đến số điện thoại đã khai báo của người quản lý khi các thông số vượt ngưỡng an toàn.

4. Phương thức giao tiếp vật lý và mạng giữa máy tính giám sát với các bộ điều khiển được thực hiện như thế nào?
Máy tính kết nối cấu hình trực tiếp với bộ điều khiển DDC-C46 thông qua chuẩn nối tiếp RS485. Ở cấp độ quản lý và điều khiển trung tâm, việc truyền thông giữa bộ điều khiển trung tâm BCU (Building Control Unit) với máy tính quản trị được triển khai thông qua mạng cáp LAN nội bộ hoặc kết nối gián tiếp qua Router Wi-Fi.

5. Đồ án căn cứ vào những tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế nào liên quan đến phòng cháy chữa cháy cho phòng máy tính và thiết bị CNTT?
Đồ án áp dụng tiêu chuẩn NFPA 75 (Standard for the Fire Protection of Information Technology Equipment) ban hành bởi Hiệp hội Phòng cháy Quốc gia Hoa Kỳ về bảo vệ thiết bị công nghệ thông tin khỏi cháy, tiêu chuẩn NFPA 12 về hệ thống chữa cháy bằng khí CO2, kết hợp với tiêu chuẩn ISO 14520-1:2006 (tương đương TCVN 7161-1:2009) về các yêu cầu chung đối với hệ thống chữa cháy bằng khí sạch.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống BMS vào hệ thống phòng cháy chữa cháy cho phòng Server" của sinh viên Nguyễn Hữu Thế và Hồ Ngọc Bảo đã giải quyết thành công bài toán tích hợp công nghệ quản lý tòa nhà thông minh vào công tác giám sát và điều khiển PCCC chuyên biệt cho trung tâm dữ liệu. Nghiên cứu đã hoàn thành toàn diện từ khâu thiết kế bản vẽ kỹ thuật trên AutoCAD, thi công phần cứng tủ điện với bộ điều khiển DDC-C46 và thiết bị báo cháy Horing, đến lập trình cấu hình trên DDC CONFIGURATOR và triển khai giao diện web giám sát thời gian thực trên Control BMS Software có tích hợp cảnh báo Email/SMS. Đây là một tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo rõ ràng về mặt phương pháp luận thiết kế, sơ đồ đấu nối và quy trình cấu hình hệ thống BMS cho sinh viên và kỹ sư thuộc các nhóm ngành kỹ thuật liên quan.